超宽带无线视频监控系统的设计与实现*

田晶磊，肖振宇，金德鹏

（清华大学 电子工程系，北京 100084）

1 引言

超宽带（Ultra Wideband，UWB）是一种利用低功率谱密度、超高带宽的无线信号实现短距离高速传输的技术[1]。最近几年，UWB技术不断发展，基于UWB的各种研究已经取得了诸多成果。另一方面，无线视频监控和一些特殊场景下的应用，对监控系统提出了特殊的要求，如视频采集设备要体积小、功耗低，监控系统抗干扰、抗衰落能力要强等。UWB技术在短距离传输时高速率、低功耗的特点，为实现以上要求提供了便利。

基于UWB的无线视频监控系统有许多设计难点。首先，传统的视频采集设备体积通常较大，且在电池供电的情况下很难工作较长时间，选择合适的视频采集设备对于实现发送端体积与功耗的优化极为重要；其次，特殊场景的传输环境通常伴有较为严重的多径衰落，如何既满足发送端体积与功耗的限制，又实现高质量的无线传输，是设计UWB无线收发模块必须考虑的。此外，对于接收端的视频解码与显示软件，也需要考虑可移植性与提高显示质量的问题。针对以上设计难点，笔者提出了具体的设计方案，其性能在实际系统中得到了验证。

2 系统总体设计方案

系统总体设计方案如图1所示。在视频采集与发送端，使用小型摄像头，配合摄像头适配，完成视频采集。采集到的视频信号经过UWB基带和射频处理，经由天线发送。在视频接收与显示端，天线接收到的无线信号经过UWB射频和基带接收模块处理以及以太网成帧后发往PC，由运行在PC上的视频解码与播放软件显示。……