基于ADSP-BF537的無線視頻傳輸方案

　　0 引 言

　　無線通信技術(shù)和視頻壓縮技術(shù)的迅速發(fā)展，使得無線視頻傳輸成為人們研究的熱點(diǎn)。無線視頻傳輸具有數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性要求高，無線信道資源有限的特點(diǎn)。新一代的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H．264結(jié)合專用視頻DSF芯片可以滿足信源編碼的要求。而處理數(shù)據(jù)量大，速度快，運(yùn)算結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的FPGA適用于信道編碼。基于以上考慮，設(shè)計(jì)了一個(gè)無線視頻傳輸系統(tǒng)，并以發(fā)射端ADSP-BF537作為控制器，配置FPGA和進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　1 總體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方案

　　系統(tǒng)硬件的實(shí)現(xiàn)方案如下：

　　發(fā)送端由攝像機(jī)、專用視頻編碼芯片、控制模塊、基帶模塊、射頻模塊(RF)等部分組成。接收端由射頻接收模塊、控制模塊、基站模塊、專用視頻解碼芯片等部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　視頻編碼部分使用基于DM642的H．264視頻編碼器。該芯片通過網(wǎng)口傳輸數(shù)據(jù)，輸出的視頻流是H．264格式，輸出圖像的分辨率范圍為176×144～702×576，而且可以根據(jù)具體需要修改碼流和幀率。

　　控制模塊使用ADI公司的ADSP-BF537作為主要芯片。其主要作用是完成FPGA的配置、接口控制、通信鏈路的建立(視頻流數(shù)據(jù)的傳輸)。

　　基帶模塊以Xilinx公司Spartan3 400萬門級(jí)芯片的FPGA作為主要芯片。FPGA完成整個(gè)基帶信號(hào)處理，包括信道編碼、OFDM調(diào)制、濾波等。

　　射頻模塊由發(fā)射單元、接收單元、頻率合成單元、外置15 W功放等四部分組成，采用差分I，Q信號(hào)調(diào)制、解調(diào)，雙向傳輸。發(fā)射單元將I，Q差分輸入經(jīng)調(diào)制芯片調(diào)制成340 MHz的射頻信號(hào)，經(jīng)功率控制、功放、隔離器送往環(huán)行器、天線；通過收發(fā)電平控制進(jìn)行發(fā)送和接收的切換；接收單元對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行濾波、低噪聲放大器后送I，Q解調(diào)芯片解調(diào)出差分的I，Q信號(hào)，并進(jìn)行RSSI檢測(cè)和AGC控制。工作模式采用半雙工模式；頻率合成單元為發(fā)射單元提供340 MHz本振信號(hào)，為接收單元提供680 MHz本振信號(hào)。

　　2 控制模塊中DSP與FPGA數(shù)據(jù)通信

　　由于FPGA基于SRAM工藝，上電后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。一般FPGA除了采用邊界掃描方式JTAG下載外，更多采用與FPGA相對(duì)應(yīng)PROM芯片靜態(tài)配置，這種配置方式由于PROM容量小，價(jià)格昂貴，易于燒壞等缺點(diǎn)，在產(chǎn)品化之前一般不予采用，更可取的方法是采用控制器動(dòng)態(tài)配置FPGA，比如單片機(jī)、DSP。同時(shí)，視頻服務(wù)器通過網(wǎng)口發(fā)送視頻數(shù)據(jù)，需要一個(gè)控制部分前向網(wǎng)口接收視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)，后向配置FPGA，發(fā)送視頻數(shù)據(jù)?；谝陨峡紤]，整個(gè)系統(tǒng)中控制部分均由ADI公司的Blackfin系列DSP BF537完成，DSPBF537通過接口與視頻服務(wù)器和FPGA通信。