集成式射頻 (RF) 捷變收發(fā)器不僅廣泛用于蜂窩電話基站的軟件定義無(wú)線電 (SDR)1架構(gòu)，如多業(yè)務(wù)分布式接入系統(tǒng) (MDAS) 和小基站單元等，也適用于工業(yè)、商業(yè)以及軍事應(yīng)用中的無(wú)線高清視頻傳輸，如無(wú)人飛行器 (UAV) 應(yīng)用。本文將剖析使用AD9361/AD93642,3集成式收發(fā)器IC實(shí)現(xiàn)寬帶無(wú)線視頻信號(hào)鏈的過(guò)程，以及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量、相應(yīng)的RF占用信號(hào)帶寬、傳輸距離和發(fā)射功率。文中還將描述OFDM物理層的實(shí)現(xiàn)，并列出用于避免射頻干擾的跳頻時(shí)間測(cè) 試結(jié)果。最后，我們將討論Wi-Fi和RF捷變收發(fā)器在寬帶無(wú)線應(yīng)用方面的優(yōu)缺點(diǎn)。

信號(hào)鏈

圖1所示為采用AD9361/AD9364和BBIC的簡(jiǎn)化無(wú)線視頻傳輸方案。攝像機(jī)捕捉到影像，并通過(guò)以太網(wǎng)、HDMI®、USB或其他接口將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至基帶處理器。圖像編碼/解碼可通過(guò)硬件或FPGA處理。RF前端包括RF開關(guān)以及連接到可編程集成式收發(fā)器的LNA和PA。

圖1. 無(wú)線視頻傳輸示意圖。

需要傳輸多少數(shù)據(jù)

表1列出了未壓縮數(shù)據(jù)速率和壓縮數(shù)據(jù)速率之間的顯著差異。通過(guò)使用高效視頻編碼 (HE VC) 技術(shù)，也就是H.265和MPEG-H第2部 分，可以降低數(shù)據(jù)速率并節(jié)省帶寬。H.264是目前最常用于錄像、壓縮及視頻內(nèi)容分布的格式。它體現(xiàn)了視頻壓縮技術(shù)的巨大進(jìn)步，并且在未來(lái)有可能接替現(xiàn)已廣泛使用的AVC（H.264和MPEG-4第10部分）技術(shù)。

表1總結(jié)了不同視頻格式下的未壓縮和已壓縮數(shù)據(jù)速率。其假設(shè) 條件是視頻的位深度為24位，幀速率為60 fps。在1080p的例子中， 壓縮后的數(shù)據(jù)速率為14.93 Mbps，這樣的數(shù)據(jù)率才會(huì)更加容易地被 基帶處理器和無(wú)線物理層進(jìn)行處理。

表1. 壓縮數(shù)據(jù)速率

信號(hào)帶寬

通過(guò)改變采樣速率、數(shù)字濾波器和抽取參數(shù)，AD9361/AD9364可支持的通道帶寬范圍為低于200 kHz到56 MHz。AD9361/AD9364為 零中頻收發(fā)器，具有用來(lái)發(fā)射復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的I通道和Q通道。復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)含有實(shí)部和虛部，分別對(duì)應(yīng)I通道和Q通道，它們位于同一頻帶上，因此其頻譜效率是單通道頻譜效率的兩倍。壓縮視頻數(shù)據(jù)可以映射到I和Q通道以創(chuàng)建星座點(diǎn)，也就是符號(hào)。圖2顯示了一個(gè)16QAM的例子，每個(gè)星座點(diǎn)符號(hào)代表四個(gè)二進(jìn)制比特。