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紫外光通信图像分系统研究

作 者: 朱雅
导 师: 李霁野
学 校: 中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心)
专 业: 计算机应用技术
关键词: 紫外光通信 JPEG RS232 图像传输
分类号: TN929.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 102次
引 用: 4次
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内容摘要


紫外光通信是一种新颖的通信方式,不受地形地貌的影响和阻碍,机动灵活,可配合常规通信方式完成许多极端情况下的通信任务。紫外光通信具有良好的保密性能和较强的抗干扰能力,可以实现非视距传输,可用于多种近距离抗干扰通信环境,近年来受到军事强国的广泛关注。本课题在紫外通信低功耗、低码率、高干扰基础上,结合课题组现有样机,搭建紫外光通信图像传输系统,以较低的误码率和延迟,在紫外光信道中实现JPEG图像顺利传输。前期通过广泛地调研国内外最新文献资料,对于整个紫外通信系统的架构有了较为深刻的理解。接着,比较、分析和研究了目前已有静态图像压缩技术:JPEG、JPEG2000;深入研究了目前无线通信系统中的先进视频传输技术:MPEG2、MPEG4、H.263、H.263+、H.264,考虑到紫外通信低功耗、低码率、高干扰的条件,结合目前已有样机的基础,提出适用于紫外光通信的JPEG图像传输系统。然后,详细地研究了JPEG编码算法与RS232串口通信协议,搭建了图像发射端的软硬件平台;使用C++ Builder,实现了JPEG图像的软件解码,搭建了图像接收端的软件平台。最后,对紫外光通信图像传输系统进行了实验,JPEG图像数据能以较低的误码率和延迟在紫外光信道中顺利传输,实现了通信双方的可见性需求。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 技术背景介绍  9-12
    1.1.1 紫外光的大气传输特性  9-10
    1.1.2 紫外光通信的方式及原理  10-11
    1.1.3 紫外光通信的优点  11-12
  1.2 研究现状与发展趋势  12-14
    1.2.1 国外研究现状  12-13
    1.2.2 国内研究情况  13-14
  1.3 课题的研究目的与意义  14-15
  1.4 论文的章节安排  15-16
第二章 静态图像压缩标准  16-31
  2.1 图像压缩标准的发展  16-17
  2.2 JPEG  17-25
    2.2.1 简介  17
    2.2.2 JPEG 算法的四种工作模式  17-18
    2.2.3 JPEG 基本系统编码器  18-24
    2.2.4 JPEG 压缩效果  24-25
  2.3 JPEG2000  25-29
    2.3.1 简介  25-26
    2.3.2 JPEG2000 的基本原理  26-29
  2.4 JPEG 与JPEG2000 比较  29-31
第三章 运动图像压缩标准  31-47
  3.1 运动图像压缩标准的发展  31
  3.2 MPEG 系列标准  31-34
    3.2.1 MPEG-1  32
    3.2.2 MPEG-2  32
    3.2.3 MPEG-4  32-34
  3.3 H.26X 系列标准  34-45
    3.3.1 H.261  34
    3.3.2 H.262  34-35
    3.3.3 H.263  35
    3.3.4 H.264  35-45
  3.4 H.26X 与MPEG-X 的比较  45-47
第四章 紫外光通信图像传输方案  47-53
  4.1 现有无线传输技术  47-48
  4.2 现有图像传输系统  48-49
  4.3 紫外光通信图像传输方案  49-53
第五章 紫外光通信图像传输系统  53-83
  5.1 硬件平台设计  53-57
    5.1.1 发射端硬件平台  53-55
    5.1.2 接收端硬件平台  55-57
  5.2 软件平台设计  57-83
    5.2.1 JPEG 文件格式分析  57-59
    5.2.2 JPEG 图像解码分析  59-60
    5.2.3 发射端软件设计  60-69
    5.2.4 接收端软件设计  69-83
第六章 系统环境试验  83-86
  6.1 紫外光通信的收发样机  83
  6.2 紫外LED 光源  83-84
  6.3 实际图像通信效果  84-86
第七章 总结与展望  86-88
  7.1 研究工作总结  86
  7.2 问题与展望  86-88
硕士期间发表论文  88-89
参考文献  89-92
致谢  92

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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