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基于UWB技术的数字视频接收系统的设计的中期报告

一、课题背景

随着数字技术的发展，高清视频信号的传输已经成为现代通信领域的一项重要技术。目前，射频技术已经被广泛应用于数字视频传输领域。但是，射频技术面临着频谱资源受限、距离受限等问题。为了解决这些问题，无线电技术的一项新进展——超宽带（UWB）技术被引入到了数字视频接收系统中。

UWB技术是一种长于传输高速数据的无线电技术，具有高宽带、低功耗、高可靠性和抗干扰能力强等显著特点。基于UWB技术设计的数字视频接收系统无需任何复杂的调制解调器或解码器，仅需UWB收发器和相应的调制解调电路即可实现高清视频的无线传输。此外，UWB技术在高速运动物体下的传输效果也比其他无线电技术更加优秀。

二、课题目的

本次课题旨在基于UWB技术设计一种数字视频接收系统，实现高清视频的无线传输。具体目标如下：

1.设计出基于UWB技术的数字视频接收系统原理图；

2.实现数字视频传输和接收的软件设计；

3.调试系统，完成数字视频接收和传输；

4.测试系统性能和可靠性。

三、课题内容和进展情况

1.数字视频接收系统的系统原理图设计

根据课题要求进行了数字视频接收系统的系统原理图设计，主要包括UWB收发器、相应的调制解调器、视频底层驱动程序和软件设计，如下图：

（1）UWB收发器：使用M-PCIe卡的UWB模块，最大宽带为500MHz，收发距离为10米。

（2）调制解调器：将视频数据转换为数字信号输出给UWB模块，并将接收到的信号重新转换成视频数据。

（3）软件设计：负责数字视频传输和接收的软件，使用C语言进行编写，运用了现代软件设计思想，较好地实现了视频流的传输和接收。

2.数字视频传输和接收的软件设计

（1）发送端程序设计

编写了以图像为基础的视频数据处理文件，将每帧图像转换为PNG图像格式，并将其数据转换为数字信号后，输出至UWB模块。

（2）接收端程序设计

接收端的程序主要负责对接收到的信号进行解调、解析，最终转换为图像。程序使用UWB模块接收视频数据并将其解调，最终生成PNG图像格式的图像进行展示。

3.调试系统，完成数字视频接收和传输

根据设计方案进行了系统的调试和测试，按照测试要求分别进行了基础性能测试和高质量视频数据传输测试，均通过测试。

4.测试系统性能和可靠性

对系统在不同区域和不同条件下的性能和可靠性进行了测试，数据表明，系统可以正确地接收和传输高质量视频数据，对干扰和噪音的抵抗能力非常强。

四、下一步工作计划

接下来，我们将进行以下工作：

1.对系统进行优化改进，突破目前模块的传输距离限制，并提高系统的带宽和数据传输速度；

2.设计基于UWB技术的数字视频传输的无线传输网络，用于实时视频传输；

3.进行一系列实现实时视频监控系统的测试和验证；

4.不断总结实践经验，完善数字视频接收系统的可靠性和使用寿命。

五、参考文献

[1]KaushikMishra,UWBWirelessCommunicationSystems:Conventionaland60GHz:PrinciplesandTechnologies,JohnWileySons,2014

[2]T.Liu,D.-Q.Yao,andJ.-Y.Li,“Designofthewirelesshigh-definitionvideotransmissionsystembasedonUWB,”Microcomput.Inf.,vol.27,pp.110–116,2011.