近年来,应急指挥通信随着防空防灾一体化建设的不断发展,其作用和地位有了很大程度提高,为了更好地适应现代战争和社会需要,更好地承担起保护人民生命财产安全和服务经济社会发展的使命,全国相继建设了固定指挥中心和机动指挥系统,COFDM无线图传在应急指挥通信系统中得到了广泛应用。随着通信技术的迅猛发展，COFDM调制技术也应运而生，这使得在“高速运动中”和“非视通条件下”实现高质量实时图像和数据传输成为可能。我公司的W系列移动多媒体传输系统采用了*的COFDM调制解调技术、信道编解码技术，并结合数字图像压缩H.264/MPEG2等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点，为指挥、抢险、侦察、野外*等应急通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案，广泛应用于*、*、消防、野战*等军事部门和交通、海关、油田、矿山、水利、电力、金融等国家重要部门。

   二十一世纪初，公司通过全面分析新形势下国内公共安全预警系统的变化和*作训的新要求，*在国内开发并生产适合**训练，*，国安，*及消防等执行特殊任务，公共安全紧急状态指挥以及勘探作业等使用的超短波无线网络数据图像实时传输系统。将现场和指挥中心适时快速地连为一体，实现单向或双向在保密状态下进行数据，音视频传输，提高指挥的准确性和及时性。当今世界如何预防和处理公共安全重大突发事件，已成为性重要课题，当战争，国家安全，恐怖事件，地震，台风，洪灾，重大交通事故，重大疾病与突发性疫情，核泄漏事故，重大环境污染，矿井油气田等突发性事件发生时，如何快速有效及时有序地实施各项指挥方案和指令，就显得尤其重要。由于各类突发性事件的特点是在没有预见的情况下突然间发生，只有在指挥中心和各级及相关部门以zui快速度知晓突发事件现场情况时，指挥中心才能以zui快速度启动平时制订的各项应急预案，实现快速反应，实施应急救援和快速处置等措施，对事件行动进行全程监控并适时发出新的指令。要达到此状态，信息和网络技术的应用，是执行特殊任务，应急指挥和处理*的硬件保障。公司研制和生产的超短波无线网络数据图像适时传输系统是目前型的全数字化，智能化，多频段无线移动监控系统的典型代表，其各种机型和传输方式，使指挥中心和各级在办公室或车内看到适时的现场图像，尤如亲临现场，增强快速反应能力，指挥能力和处置能力。对于新形势下*建设和军事训练，对于提高各级政府和部门应急指挥快速发反应能力，打击恐怖活动和各种*，维护社会安定，保障人民生命财产安全，有效处理突发事件和自然灾害，具有重要的社会意义和社会效率。

  由深圳市赛迪讯科技有限公司研制的W系列无线视频传输系统，提供*网络化的高清视频监控系统，可以应用于以下几个方面：

  应急指挥  安全保卫  空中*巡警治安 刑事侦查 消防救灾 交通管理

  基于目前的有线数据平台，将W系列无线高清视频实时传输系统运用于日常警务处理和突发事件上来，提高市局指挥中心乃至市政府应急反应中心对突发事件的应急指挥能力，维护社会治安，保障人民生活平安有着重要的意义。

    依据公司多次对现场的勘察和多年从事无线图像传输和控制的实践经验，对移动图像传输系统做如下方案设计，该方案请专家、提出修改和增补意见。

二、公司介绍

     深圳市赛迪讯科技有限公司是专业从事无线数字移动通信产品开发、生产销售为一体的高科技公司，并为用户提供OEM系统集成服务。公司提供的高品质军警级系列COFDM无线移动视频传输系统、COFDM无线图像传输应急指挥系统、无线双向数字网络传输系统等产品设备，均属于无线通信前沿技术，市场前景广阔，是*、*、*、海关缉私急需的通信装备。产品在民用方面，如：油田、电力、监控、监测、无线接入网络领域等方面也有广泛用途。

公司致力于无线数字通信*领域，专业为用户提供各领域无线数字移动语音、数据、视频传输系统解决方案。

主要产品：
    1. COFDM单向、双向无线数字语音、数据、视频实时传输系统
    2. COFDM无人飞机无线数字移动视频传输系统
    3. COFDM重大事故现场数字移动视频传输系统
    4. 无线非视距双向数据传输系统
    5. 非视距300-1500MHz数字网桥
    6. 视频网桥产品
    7. 模拟微波技术产品
    8. 数字微波技术产品

针对目前第三代移动通信技术的突飞猛进的快速发展，我公司跟踪和国内*的技术成果，成功研制了利用COFDM调制技术和H.264/MPEG2图像编解码技术的新一代高清晰度无线数字音视频传输系统，性能*，结合我公司在无线射频领域的地位和丰富经验，产品综合性能和技术参数均大大高于国内同类产品，达到*水平。新产品的研制成功，大大丰富了公司的产品类型，使用户根据需要定制不同用途和功能的设备，为用户提供了高性价比的产品，成为专业和全面的无线图像传输系统制造商。

三、COFDM无线移动视频系统技术特点及优点

COFDM技术是目前世界上和发展潜力的调制技术。其基本原理是将高速数据流通过串并转换,分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。编码(C)是指信道编码采用编码率可变的卷积编码方式,以适应不同重要性数据的保护要求;正交频分(OFD)指使用大量的载波(副载波),它们有相等的频率间隔,都是一个基本震荡频率的整数倍;复用(M)指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上,形成一个频道,因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界*力较差的传输介质中。

COFDM无线图像传输系统特点：

1、 适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用,表现出的“绕射”“穿透”能力。

     传统的微波设备,必须在通视条件(既收发两点之间必须无阻挡)下才能建立链路,所以使用中受环境制约,需要提前考察环境,拟定、实测收发点。即使成功“布点”,天线定向、线缆布置等工作也相当烦琐,不仅直接限制视音频源的获取、传输,而且系 统的可靠性、工作效率也大打折扣。

     COFDM无线图像设备则*改变了这种局面。因其多载波等技术特点,COFDM设备具备“非视距”、“绕射”传输的优势,在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中,该设备能够以高概率实现图像的稳定传输,不受环境影响或受环境影响小。其收发两端一般采用全向天线,无须预先“踩点”、“定向”、布设繁杂的视音频输入、输出电缆,视音频源的采集端、接收端可根据现场情况及指挥的要求自由活动。系统简单、可靠,应用灵活。

2、适合高速移动中传输,可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台。 

     对于大多数行业而言,无线图像的一般应用模式是:视音频前端采集-接入点(车、船、机)--视音频处理中心(一般通过有线链路或卫通)。所以车辆、船舶、直升机/无人机等平台是系统非常重要的组成部分,其核心的功能之一就是实时接入前端的图像。

     适合高速数据传输,速率一般大于4M bps-24Mbps[根据调制方式而定],满足高质量视音频的传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外,对编码流、信道速率要求十分高。一般的数字微波,扩频微波传输中,虽然采用MPEG2编码,但信道多采用2M速率,如E1,使得解码后的图像分辨率一般为352×288,无法满足后期图象分析、存储、编辑等要求。

     COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制,合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此,可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码,接收端图像分辨率可达到576×720或1920×1080等满足后期分析、存储、编辑等要求。

3、在复杂电磁环境中,COFDM具备优异的抗干扰性能。

     对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越,通过各个子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中(如数字微波,扩频微波等),单个衰落或*够导致整个通信链路失败,但是在多载波COFDM系统中,仅仅有很小一部分子载波会受到干扰,并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错,确保传输的低误码率。

     装备了COFDM技术的无线图传机动指挥车,能够确保高速移动、抗衰落及多径干扰下的稳定传输与实时监控(移动速率可达150公里/小时),提供广播级DVD质量的高清晰图像,强大的非视距传输能力,非常适合称为难度*的“峡谷通信”的城市阻挡环境应用,无需天线定向。实现音视频数字化传输,实时图像传输,采集发射端体积小,机动性强,灵活方便,单兵式链路传输距离,市区可以达到1--5公里。基站传输可达5--50公里。

COFDM无线图像传输系统优点：

1、在窄带带宽下也能够发出大量的数据：COFDM技术能同时分开至少1000个数字信号，而且在干扰的信号周围可以安全运行的能力将直接威胁到目前市场上已经开始流行的CDMA技术的进一步发展壮大的态势，正是由于具有了这种特殊的信号“穿透能力”使得COFDM技术深受欧洲通信营运商以及手机生产商的喜爱和欢迎，例如加利福尼亚Cisco系统公司、纽约Flarion工学院以及朗讯工学院等开始使用，在加拿大Wi-LAN工学院也开始使用这项技术。

2、COFDM技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化：由于通信路径传送数据的能力会随时间发生变化，所以COFDM能动态地与之相适应，并且接通和切断相应的载波以保证持续地进行成功的通信。

　3、 该技术可以自动地检测到传输介质下哪一个特定的载波存在高的信号衰减或干扰脉冲，然后采取合适的调制措施来使频率下的载波进行成功通信。

　4、COFDM技术特别适合使用在高层建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及将信号散播的地区。高速的数据传播及数字语音广播都希望降低多径效应对信号的影响。

5、 可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，因此系统总的误码率性能要好得多。

  6、通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。COFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以使系统性能得到提高。

　7、 COFDM技术抗窄带干扰性很强，因为这些干扰仅仅影响到很小一部分的子信道。　

　8、 可以选用基于IFFT/FFT的OFDM实现方法。　

9、 信道利用率很高，这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要；当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。

四、COFDM无线移动视频系统在应急通信中的应用

公共安全突发性事件一般包括:战争、地震、台风、洪涝、特大交通安全事故、飞机失事、火车出轨、客轮遇险、特大建筑质量安全事故、民用爆炸物品和危险化学品特大事故、生物恐怖事件、山体崩塌滑坡、其他特大安全事故等。

这类重大突发性事件的共同特点一是突然性,二是没有预见性或难以预见。因此我们必须在平时制定相应的应对预案,以加强对此类事件的监控;除避免事件发生外,一个重要目的是:对突发事件顺利实施应急救援和监控。信息和网络技术的应用是应急救援预案设置工作的一项重要内容,是保证突发事件应急指挥和处理所必须的硬件。只有在一个有效、高速、安全的现代信息网络上才能实现快速反应,从而达到应急指挥和监控的目的。

应急通信不同于常规通信,往往是在公用通信网络覆盖不到、遭遇战争或突发事件破坏、失去部分效力等特殊情况下才派上用场,具有一定的突发性、复杂性,要求通过各种传输手段和组网方式,提供临时、有效的解决方案,成为公用网络的延伸、补充或自成网络,实现特殊情况下的通信畅通无阻。目前于应急抢险通信的设备很少,且基本上是针对公网设计的,无法满足各行业用户及专网用户对应急通信的的一些特殊要求。同时普通的应急通信设备通常只提供或有线或无线的窄带的基于语音的通信方式。 COFDM无线图像传输设备是目前既能有效改善应急现场传输条件,又能满足应急现场较高的通信需求,实现数据、话音、动图实时传送较为理想的应急通信设备。

应急指挥通信系统一般包括固定指挥通信部分和机动指挥通信部分,机动部分由背负式单兵、小型信息采集车和中型信息保障车组成。在事发现场或其他重要场合,灵活机动的背负式单兵把在zui前端采集到的图像和语音信息通过无线图传方式传到一定距离(覆盖范围1--5公里)外的小型信息采集车;小型信息采集车(覆盖范围5--20公里)可将自身采集的图像和语音信息或背负式单兵传来的信息在车内的监视器进行图像信号的显示,同时通过无线图传方式有选择的传给中型信息保障车;中型信息保障车(覆盖范围5--50公里)可将自身采集的图像和语音信息或小型信息采集车传来的信息在指挥车内的监视器进行图像信号的显示,同时通过无线图传方式有选择的传给固定指挥中心,从而实现快速、灵活的现场指挥调度。

把图像监控系统安装在可以高速移动和机动的指挥车上,这就将应急指挥的监控范围和应急程度大大提高,由无线数字图像传输电台组成的车载图像传输系统,主要目的是用于应急指挥中心对机动指挥车辆以及机动指挥车之间的数据语音和图像实时传输。使指挥机关和能在指挥中心或在办公室中甚至首长车内看到实时传输的现场图像,如亲临现场,及时了解重大突发事件现场实况,做出准确的分析判断,达到实时指挥,提高决策系统的快速准确性,增强快速反应能力、指挥能力和突发事件的处置能力。因此保证信息的可靠、安全和实时快速传输是该系统的核心要求。无线数字图像通信系统的应用,对于提高应急指挥快速反应能力,打击恐怖活动,打击各种*,维护社会安定,保障人民生活安全,有效处理各种突发事件,具有重要的社会意义。

五、系统功能需求

1、无线视频传输系统前端需求

（1）图像传输前端设备分为便携、车载两种类型。

（2）要求无线图像传输前端采用COFDM调制技术和H.264/MPEG-2图像压缩技术，以确保传输的高性能和图像的高质量。

（3）所有前端都要求具有非视距、运动中传输的功能；

（4）图像传输前端设备必须使用通用视频接口或高清视频接口，即可以接普通模拟摄像机和高清数字摄像机，也可以连接摄像头（包括头盔式摄像机）和夜视、红外及热成像仪等军用图像采集设备，还可以连接专业摄像机；

（5）便携型设备要求使用军用标准背架；

（6）便携型设备必须采用全封闭式防爆机箱，不能使用内置风扇散热方式，机壳具有防暴，防尘，防水，防震功能；

（7）便携型设备的视频和音频接口，电源接口一律使用军用标准插头，以防止误插损害设备；

（8）便携型主要用于地面人员或配普通车辆进行实况信号传输，也可在水面航行的船舶上进行实况传输，传输距离在通视条件下要求不低于10公里，非通视条件下不低于4公里，载体运动速度要求不低于每小时80公里；

（9）车载型主要用于陆地、水上大范围视频传输。要求其和便携型设备有通用射频接口，车载型主要利用便携型设备发射机，内置功率放大器对其射频信号进行放大，大大降低装备经费；

（10）车载型传输设备便于安装、撤收和携带。传输距离在通视条件下不低于35公里，非通视条件下传输范围5公里，载体运动速度不低于每小时80公里；

2、无线视频传输系统接收机功能需求

（1）采用全向天线接收；

（2）采用分集天线接收，使用两根天线接收，可以使用全向天线和定向天线的不同组合，方便工程安装，利用定向天线可以提高增益，扩大传输范围；

（3）能够同时输出图像、声音信号；

（4）接收机备有二路VIDEO接口，可以支持二路视频输出。

六、无线视频传输系统组成

    系统采用全数字传输方式，由图像传输前端设备（便携、车载）、接收设备组成；

1、图像传输前端设备

（1）便携型无线视频传输系统前端组成包括：便携天线、全向高增益车载天线、图像前端发射模块（发射机）、电池组、便携背架；

（2）车载图像传输前端组成包括：车载天线、功率放大器模块、电源电池组、车载安装机架等；

2、接收设备

    接收设备包括：分集天线、馈线、避雷器、功分器、接收机、电源、接地装置等。

七、无线传输距离需求

    无线视频传输系统的无线前端设备能够提供：在陆地、空中进行视频实时传输；支持时速150KM/h以上的移动中传输；支持市区内有建筑物遮挡情况下5-10Km的非视距传输，支持市区内无遮挡情况下10-35KM的视距内运动中传输。支持空中直升机空管高度全市范围内的视频传输。

八.系统总体方案设计

1、产品特性及相关要求

利用*的COFDM调制技术，一代无线图像传输设备，有便携式、船载式、车载式和空中机载式，能实现在高速运动中“非通视条件下”高质量图像的高速实时传输，在大型的军事演习、现场新闻采集、实况转播、实时动态监控等应用领域中使用户获得理想的效果！在室外、室内、车上、船上、空中，都可以将高质量的数字图像信号传到数字无线转播车、数字无线演播室或指挥中心。该产品使用灵活方便，适合各种应用环境，可根据需要对设备频率、功率等多种参数进行设置。

2、需求分析：

1）将防空洞的音视频通过无线信号传回到通信车与指挥中心；

2）通信车到指挥中心zui远距离为20公里；

3）防空洞分一层或二层,无线信号必需将一二层音视频传至通信车；

4）无线信号设备必需为COFDM调制模式；

5）发射机必需具备防水功能；

6）摄像头必需具备防水功能；

7）摄像头需具备信号延长线；

8）指挥中心与通信车与前端工作人员进行通话对讲。

3、系统示意图

3、系统概述

由工作人员背负单兵发射机进入防空洞，将采集的防空洞现场音视频信息实时传送到离防空洞不远的通信指挥车上，通信指挥车将接收的一路音视频接入到车内显示器进行观看，另一路接入到大功率车载系统,通过车载发射机将音视频信号实时传送到20公里之外的指挥中心，指挥中心将接收到的音视频信号接入大屏观看前端防空洞的现场情况，同时支持音视频信号备份存储。

前端单兵工作人员、通信指挥车、指挥中心三方能相互语音通话；由于通信指挥车与指挥中心的距离有20公里之远，所以通信指挥车与指挥中心之间采用大功率车载台进行组网通话；单兵设备集成语音模块进行通话。

九、设备技术参数介绍                         

1、单兵式无线视频传输系统

SM-W3031A 无线高清图像实时传输系统，是我公司生产的广播级高清晰的图像实时传输系统。采用当前的COFDM调制技术，有相对窄的空中带宽（8MHz）和很强的抗多径*力，克服模拟技术和常规调制技术下图像传输多径反射及遮挡所带来的困扰，实现在高速运动中拍摄并实时非视距传输高质量图像，特别适合于复杂环境下使用；视音频编码采用MPEG-2标准，清晰度达到DVD分辨率（720*576 @ PAL/720*480 @ NTSC），具有画质清晰、色彩亮丽、图像流畅的特点。

发射机技术指标：

射频调制部分

• 工作频段： 300MHz～800MHz，频率可定制
•  

输出功率： 1～10W通过控制面板调节

• 调制方式： COFDM
• 信道带宽： 8MHz
• 纠错方式： FEC@Viterbi （1/2，2/3，3/4）
• 保护间隔： 1/32，1/16，1/8，1/4

系统部分

• 符合MPEG-2技术标准
• 码流： 0.8Mbps～6Mbps
• 系统延时： 200ms
• 误码率： ≤10^-6
• 传输距离： 机载使用＞100公里 ；海事应用：＞60公里；城区应用＞5公里；郊区应用＞10公里
• 使用方式： 单兵式

音视频部分

• 压缩格式： MPEG-2@ML4:2:0
• 视频输入： PAL/NTSC
• 音频输入： 左右声道
• 图像清晰度： 分辨率为720*576@帧率为25帧/秒
• 视频输入物理接口： 莲花母座
• 音频输入物理接口： 莲花母座

其它部分

• 供电： 广电电池DC14V
• 外形尺寸： 205*125*63mm (L×W×H)
• 重量： 1.5kg

接收机

射频解调部分

• 接收频率：300MHz～800MHz
• 解调技术：COFDM
• 信道带宽： 8MHz
• 接收灵敏度： -94dBm

系统部分

• 接收极化： 垂直极化，双天线接收
• 接收技术： 空间分集接收技术
• 滤波技术： 内置高性能腔体滤波技术

音视频部分

• 解压格式： MPEG-2
• 视频输出： PAL/ NTSC
• 音频输出： 左右声道
• 图像清晰度： 分辨率为720*576@帧率为25帧/秒

• 视频输出物理接口： BNC母头

• 音频输出物理接口： BNC母头
• 以太网图像输出： 10/100Base自适应
• 以太网图像清晰度： 分辨率为D1，702*576@帧率为25帧/秒
• 以太网输出物理接口： RJ45

其它部分

• 前面板提供电源指示、红外线指示
• 通过红外灯用遥控器可调频率、信道带宽、保护间隔
• 利用遥控器可在显示器上显示信号强度、信号质量
• 提供RJ45接口
• 供电： AC 220V
• 外形尺寸： 1U，19英寸机箱
• 重量： 4.0kg

2、车载式大功率视频传输系统

SM-W3031B 无线高清图像实时传输系统，是我公司生产的广播级高清晰的图像实时传输系统。采用当前的COFDM调制技术，有相对窄的空中带宽（8MHz）和很强的抗多径*力，克服模拟技术和常规调制技术下图像传输多径反射及遮挡所带来的困扰，实现在高速运动中拍摄并实时非视距传输高质量图像，特别适合于复杂环境下使用；视音频编码采用MPEG-2标准，清晰度达到DVD分辨率（720*576 @ PAL/720*480 @ NTSC），具有画质清晰、色彩亮丽、图像流畅的特点。