Модель системы передачи видеоданных с техническими наземными объектами малой степени подвижности

A. A. Prasolov, A. S. Fedorov

Аннотация


В настоящее время технические объекты различной степени подвижности могут применяться в широком спектре задач, имея как гражданское, так и военное назначение. Эксплуатация таких объектов невозможна без использования надежных каналов передачи видеоинформации и управления. Однако требования к таким каналам связи существенно усугубляются различием условий эксплуатации данных систем. Имеющиеся на данный момент решения, позволяющие передавать видеопоток с камеры беспилотных летательный аппаратов (БпЛА), как правило, не могут обеспечить такое же качество связи для управления наземными технические объекты малой степени подвижности различного назначения. Целью данного исследования является анализ технологий передачи видеоинформации и оценка эффективности их применения в каналах связи с техническими объектами различной степени подвижности. В рамках данной статьи была разработана имитационная модель приемника и передатчика, осуществляющих обработку сигнала в основной полосе частот, исследовано влияние параметров кодеков с малой плотностью проверок на четность (LDPС) и Боуза — Чоудхури — Хоквингема (БЧХ) на качество приема видеоинформации. Проведенное исследование позволило определить параметры кодеков, обеспечивающих наилучшее качество приема сигнала видеоинформации при разных отношениях сигнал/шум. Автором выполнена оценка влияния многолучевого распространения радиоволн, что позволило предложить модель приемника, обеспечивающего передачу видеоинформации для наземных технических объектов с малой степенью подвижности.

Ключевые слова


имитационная модель; передача видеоданных; объекты малой степени подвижности; согласованный фильтр; детектор преамбулы

Полный текст:

PDF (English)

Литература


Гугалов К. Г. Оборудование беспроводной передачи информации для наземных робототехнических комплексов. Технологии и средства связи. 2013;(3):14–15.

Ожмегов И. С., Хазанский Р. Р. Сжатие потокового видео с камеры наземного робота для каналов связи с низкой пропускной способностью. Экстремальная робототехника. 2018;1(29):432–441.

Иванов М. С., Шушков А. В., Макаренко С. И. Повышение скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи управления летательными аппаратами за счет адаптивного использования энергетического, сигнального и частотного сетевых ресурсов. Часть 1. Модели и методика повышения скорости передачи данных. Системы управления, связи и безопасности. 2023;(1):125–219.

Лопота А. В., Спасский Б. А. Мобильные наземные робототехнические комплексы профессионального назначения. Робототехника и техническая кибернетика. 2020;8(1):5–17.

Куркин А. А., Тюгин Д. Ю., Зезюлин Д. В., Беляков В. В., Береснев П. О., Филатов В. И., и др. Разработка группы мобильных роботов для комплексного исследования волнового климата в прибрежной зоне. Труды XIV Всероссийской конференции «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики». Санкт-Петербург, 23–25 мая 2018 г. Санкт-Петербург; 2018. С. 573–576.

Симонов М. В., Закиров А. А., Шишаков К. В. Модель бесплатформенной инерциальной навигационной системы для управления мобильным наземным роботом в сложных условиях. Приборостроение в XXI веке — 2018. Интеграция науки, образования и производства. Сборник материалов XIV Всероссийской научно-технической конференции. Ижевск, 12–14 декабря 2018 г. Ижевск: Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова; 2018. С. 310–317.

Пантенков Д. Г., Загнетко М. А., Литвиненко В. П. Сравнительный анализ результатов летных испытаний передачи высокоскоростной целевой информации с модуляцией QAM и OFDM. Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022;18(2):31–46.

Слюсар В. И. Неортогональное частотное мультиплексирование (N-OFDM) сигналов. Часть 1. Технологии и средства связи. 2013;(5):61–65.

Макаров С. Б., Завьялов С. В. Повышение помехоустойчивости когерентного приема неортогональных многочастотных сигналов. Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2014;2(193):45–54.

Kurek K., Keller T., Modelski J., Yashchyshyn Y., Piasecki M., Pastuszak G., et al. Integrated Communications System for the Remote Operation of Unmanned Aerial Vehicle. TransNav: International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 2013;7(2):235–242.

Elsharief M., Zekry A. H., Abouelatta M. Implementing a standard DVB-T system using MATLAB simulink. International Journal of Computer Applications. 2014;98(5):27–32.

Ghouri S. S. U., Saleem S., Zaidi S. S. H. Enactment of LDPC code over DVB-S2 link system for BER analysis using MATLAB. In: Bhatia S., Tiwari S., Mishra K., Trivedi M. (eds) Advances in Computer Communication and Computational Sciences. Proceedings of IC4S 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 924. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd.; 2019. Рр. 743–750.

Al-dayyeni W. S., Kadhim A. M., Alzuabidi O. H. A. A., Naghmash M. S. Design and Simulation of DVB Channel Coding and Modulation Using MATLAB. In: Al-Sharafi M. A., Al-Emran M., Al-Kabi M. N., Shaalan K. (eds.) Proceedings of the 2nd International Conference on Emerging Technologies and Intelligent Systems. ICETIS 2022. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 584. Cham: Springer Nature Switzerland AG; 2023. Рр. 428–437.

Yudha R. G. P., Astawa I. G. P., Sudarsono A. Performance Analysis of CP-Based and CAZAC Training Sequence-Based Synchronization in OFDM System. EMITTER International Journal of Engineering Technology. 2016;4(2):221–236.

ГОСТ Р 58912–2020. Телевидение вещательное цифровое. Система эфирного наземного цифрового телевизионного вещания второго поколения DVB-T2. Общие технические требования. М.: Стандартинформ; 2020. 77 с.

Jang M., Lee H., Kim S. H., Myung S., Jeong H., Kim J. Design of LDPC Coded BICM in DVB Broadcasting Systems With Block Permutations. IEEE Transactions on Broadcasting. 2015;61(2):327–322.

Vangelista L., Benvenuto N., Tomasin S., Nokes C., Stott J., Filippi A., et al. Key technologies for next-generation terrestrial digital television standard DVB-T2. IEEE Communications Magazine. 2009;47(10):146–153.

ETSI TS 102 831 V1.2.1. Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second-generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2). European Standard, Aug. 2012. European Telecommunications Standards Institute, European Broadcasting Union; 2012. 244 p.

Бителева А. Г. Цифровое кабельное ТВ. Часть 4. Сигнал DVB в распределительной сети. Использование альтернативных стандартов. Телеспутник. 2008;1(147):86–91.

Попов Д. С., Шмаков О. А. Особенности применения каналов управления и передачи данных в составе мобильных робототехнических комплексов наземного базирования. Экстремальная робототехника. 2020;1(1):302–309.

Серов А. Резервация для вещателей. MediaVision. 2010;(9):45–47.

Двухлучевое многолучевое распространение. URL: https://docs.exponenta.ru/ R2021a_nmtnew/phased/ug/two-ray-multipath-propagation. html (дата обращения: 16.08.2023).




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2024.8.3.005