OFDM数字无线图像传输系统的设计与实现

论文摘要

无线图像传输属于无线通信领域,在当今社会的军事和民用范围都有广泛的应用。从无线视频监控、智能机器人到空中无人机,无线图像传输都是不可或缺的关键技术。将数字信号处理与无线图像传输相结合,即数字无线图像传输,相对于传统的纯模拟图像系统有很多优点;再结合频谱利用率高、适合高速无线通信的OFDM技术,理论上解决了高清晰度数字图像的无线传输;同时利用FPGA实时性好和并行处理能力强的优点,使得数字无线图像传输成为现实。本文将数字信号处理、OFDM关键技术和FPGA硬件实现相结合,设计了一个基于OFDM的数字无线图像传输系统,并进行了上板测试和性能分析。本文的主要内容如下:1.介绍了数字无线图像传输系统的研究现状和OFDM技术基本原理。2.概括了OFDM系统的设计方案,并对OFDM发射和接收系统算法进行了仿真。3.分模块详细介绍了图像数据采集、图像数据存储、图像数据回传、图像数据数模转换以及图像数据VGA成像的FPGA实现。4.对本系统的各个模块都进行了在线测试,并对系统的误码率进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 图目录
• 表目录
• 缩语表
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 数字无线图像传输研究现状
• 1.3 本论文主要工作及内容安排
• 第二章 OFDM 数字无线图像传输基本理论
• 2.1 无线通信中的OFDM 技术
• 2.2 OFDM 基本原理
• 2.3 OFDM 与无线图像传输
• 2.4 本章小结
• 第三章 OFDM 系统的设计与仿真
• 3.1 OFDM 系统的设计方案
• 3.1.1 OFDM 系统架构
• 3.1.2 OFDM 系统数据帧结构
• 3.1.3 OFDM 系统主要参数
• 3.2 发射系统算法的仿真
• 3.2.1 发射系统设计
• 3.2.2 发射系统各模块的仿真
• 3.3 接收系统算法的仿真
• 3.3.1 接收系统设计
• 3.3.2 接收系统模块的仿真
• 3.4 本章小结
• 第四章 OFDM 系统的硬件实现
• 4.1 基于FPGA 的系统实现方案
• 4.1.1 系统实现方案
• 4.1.2 FPGA 选型
• 4.2 图像信号采集模块
• 4.2.1 图像传感器芯片的选择及介绍
• 4.2.2 图像采集模块电路设计
• 4.2.3 图像信号采集的FPGA 实现
• 4.3 图像数据的存储
• 4.3.1 DDR SDRAM 存储器介绍
• 4.3.2 DDR SDRAM 控制器设计
• 4.3.3 图像信号存储的FPGA 实现
• 4.4 图像数据的传输
• 4.4.1 以太网及其MAC 工作原理
• 4.4.2 图像信号传输的FPGA 实现
• 4.5 数模转换电路硬件设计
• 4.5.1 数模转换芯片的选择及介绍
• 4.5.2 数模转换控制电路
• 4.5.3 直接数字式频率合成
• 4.5.4 DDS 算法的FPGA 实现
• 4.6 本章小结
• 第五章 系统测试与误码率分析
• 5.1 系统测试
• 5.1.1 数模转换电路测试
• 5.1.2 采集图像信号测试
• 5.1.3 OFDM 发射和接收系统测试
• 5.1.4 以太网回传数据测试
• 5.1.5 VGA 成像测试
• 5.1.6 OFDM 系统测试
• 5.2 系统误码率分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士期间取得的研究成果