第一章 概述
公共安全重大突發(fā)性事件一般包括：戰(zhàn)爭、地震、臺風、洪澇、特大交通安全事故、飛機失事、火車出軌、客輪遇險、特大建筑質(zhì)量安全事故、民用爆炸物品和危險 化學品特大事故、生物恐怖事件、山體崩塌滑坡、井下透水/瓦斯/坍塌、鍋爐/壓力容器/壓力管道和特種設(shè)備特大事故、特大急性中毒、重大疾病與突發(fā)性疫 情、重大環(huán)境污染、聚眾械斗/騷亂/暴亂/叛亂、邪教活動、核泄露事故、網(wǎng)絡(luò)黑客事件、其他特大安全事故等。
這類重大突發(fā)性事件的共同特點一是突然性，二是沒有預(yù)見性或難以預(yù)見。因此我們必須在平時制定相應(yīng)的應(yīng)對預(yù)案，以加強對此類事件的監(jiān)控；除避免事件發(fā)生外，一個重要目的是：對突發(fā)事件順利實施應(yīng)急救援和監(jiān)控。
信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是應(yīng)急救援預(yù)案設(shè)置工作的一項重要內(nèi)容，是保證突發(fā)事件應(yīng)急指揮和處理所必須的硬件。只有在一個有效、高速、安全的現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)上才能實現(xiàn)快速反應(yīng)，從而達到應(yīng)急指揮和監(jiān)控的目的。
將圖像監(jiān)控系統(tǒng)安裝在可以高速移動和機動的車輛或飛機上，這就將應(yīng)急指揮的監(jiān)控范圍和應(yīng)急程度大大提高，由無線數(shù)字圖像傳輸電臺組成的車載圖像傳輸系統(tǒng)， 主要目的是用于應(yīng)急指揮中心對移動車輛同應(yīng)急指揮中心的數(shù)據(jù)、語音和圖像實時傳輸。使指揮機關(guān)和領(lǐng)導(dǎo)能在指揮中心或在辦公室中甚至首長車內(nèi)看到實時傳輸?shù)?現(xiàn)場圖像，如親臨現(xiàn)場，及時了解重大突發(fā)事件現(xiàn)場實況，做作出準確的分析判斷，達到實時指揮，提高決策系統(tǒng)的快速準確性，增強快速反應(yīng)能力、指揮能力和突 發(fā)事件的處置能力。因此保證信息的可靠、安全和實時快速傳輸是該系統(tǒng)的核心要求。無線數(shù)字圖像通信系統(tǒng)研究和應(yīng)用，對于提高應(yīng)急指揮快速反應(yīng)能力，打擊恐 怖活動，打擊各種犯罪，維護社會安定，保障人民生活安全，有效處理各種突發(fā)事件，具有重要的社會意義。
本方案采用完全采用太陽駒自主研發(fā)的將背負單兵聲音圖像經(jīng)過無線信號通過車上背負單兵的接收機接收高清MPEG2圖像，然后再經(jīng)過車載COFDM發(fā)射機將 單兵背負圖像以及車載兩路圖像通過另外一個頻點無線信號經(jīng)圖像發(fā)射到指揮中心的接收天線上，指揮中心再通過接收機將圖像還原成標準AV音視頻信號，音視頻 信號再經(jīng)過高清D1的音視頻服務(wù)器編碼將圖像通過LAN/INTERNET傳輸?shù)绞澜绺鞯匾约胺种笓]中心。
第二章 系統(tǒng)設(shè)計目標和原則
一、設(shè)計目標
●視頻、語音實時同步傳輸
●背負單兵在通信指揮車通視5km范圍內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，并采集突發(fā)事故現(xiàn)場圖像
●實現(xiàn)通信指揮車對背負式單兵的實時監(jiān)控指揮
●實現(xiàn)通信指揮車到通信指揮車的實時監(jiān)控指揮
●實現(xiàn)指揮中心對通信車、背負式單兵的實時監(jiān)控指揮
●實現(xiàn)區(qū)域覆蓋。
二、設(shè)計原則
為使本系統(tǒng)達到技術(shù)先進，經(jīng)濟實用，安全可靠，質(zhì)量優(yōu)良的標準，設(shè)計過程中我們遵循了以下原則：
（1）實用性和安全可靠性
所選擇技術(shù)與設(shè)備針對用戶的應(yīng)用，實用可行與安全可靠是整個系統(tǒng)能夠良好運行，發(fā)揮作用的關(guān)鍵。所以在系統(tǒng)設(shè)計時，實用和安全可靠是我們最基本的追求目標。
在設(shè)備選型和系統(tǒng)的設(shè)計中必須考慮采用被證明為成熟的技術(shù)與產(chǎn)品，盡量提高系統(tǒng)的可靠性與抗干擾性。
（2）先進性
本系統(tǒng)在研發(fā)過程中大量采用先進技術(shù),系統(tǒng)的設(shè)計吸收了國外同類產(chǎn)品的優(yōu)點,使系統(tǒng)在國際同類產(chǎn)品中具有領(lǐng)先地位。在投資費用許可的情況下充分利用現(xiàn)代最 新技術(shù)、最可靠的科技成果，以便該系統(tǒng)在盡可能長的時間內(nèi)與社會發(fā)展相適應(yīng)。并使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ诩夹g(shù)上采用計算機數(shù)字化圖像壓縮記錄、無線網(wǎng) 絡(luò)、等智能控制技術(shù)、可便于擴展和升級。
（3）經(jīng)濟性
優(yōu)化設(shè)計，造價合理，具有較高的性能價格比和較低的維護費用。充分利用設(shè)備資源，避免造成浪費。
（4）實用性
前端發(fā)射機，聯(lián)通機房接收機和服務(wù)中心選取質(zhì)量可靠設(shè)備主機，操作簡單、顯示明了、維修方便、便于管理。
（5）可擴展性
系統(tǒng)在設(shè)計階段充分考慮了系統(tǒng)的擴容性，預(yù)留接口，使系統(tǒng)擴容余量大大增加。
（6）規(guī)范性和結(jié)構(gòu)化
無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸系統(tǒng)在設(shè)計中著重參考更多方面的標準和規(guī)范，力求使各子系統(tǒng)做到結(jié)構(gòu)化、標準化、模塊化和系列化。
第三章 COFDM技術(shù)特點
一、COFDM（信道編碼的正交頻分復(fù)用）全數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)特點
具備以下特點：
繞射功能：在城區(qū)內(nèi)車輛之間支持2～5 公里移動中傳輸，在建筑物頂與車輛/人員之間支持。
移動速度：支持200 公里/小時高速移動中傳輸。
傳輸速率：支持高清晰度音視頻和高速數(shù)據(jù)傳輸。
水面?zhèn)鬏敚涸诤０杜c船艇之間傳輸距離40 公里以上。
遠距離傳輸：通視車載20公里左右。
攜帶方式：發(fā)射機可單兵背負、車載、船載、機載、扣板使用。
電池工作：單兵背負設(shè)備外掛雙電池可連續(xù)工作8 小時以上。
二、抗多徑能力
適合在城區(qū)、城郊、建筑物內(nèi)等非通視和有阻擋的環(huán)境中應(yīng)用，表現(xiàn)出卓越的“繞射”與“穿透”能力。
傳統(tǒng)的微波設(shè)備，必須在可視條件（即收發(fā)兩點之間必須無阻擋）下才能建立鏈路，所以使用中受環(huán)境制約，需要提前考察環(huán)境，擬定實測收發(fā)點。即使成功“布 點”，天線定向、線纜布置等工作也相當煩瑣，不僅直接限制視音頻源的獲取、傳輸，而且系統(tǒng)的可靠性、工作效率也大打折扣。
設(shè)備采用先進的COFDM 調(diào)制解調(diào)技術(shù)，上述局面徹底改觀。因其多載波等技術(shù)特點，COFDM 設(shè)備具備“非視距”、“繞射”傳輸?shù)膬?yōu)勢，在城區(qū)、山地、建筑物內(nèi)外等不能通視及有阻擋的環(huán)境中，該設(shè)備能夠以高概率實現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，不受環(huán)境影響或 受環(huán)境影響小。其收發(fā)兩端一般采用全向天線，無須預(yù)先“踩點”、“定向”、布設(shè)繁雜的視音頻輸入、輸出電纜，視音頻源的采集端、接收端可根據(jù)現(xiàn)場情況及指 揮/導(dǎo)演的要求自由活動。系統(tǒng)簡單、可靠，應(yīng)用靈活。
三、適合高速數(shù)據(jù)傳輸，滿足高清晰度音視頻的傳輸
高質(zhì)量的視音頻除對攝像機的要求外，對編碼流、信道速率的要求也相當高。一般的數(shù)字微波、擴頻微波傳輸中，雖然采用MPEG2 編碼，但信道多采用2M 速率，如E1，使得解碼后的圖像分辨率一般為352×288，無法滿足后期分析、存儲、編輯等要求。COFDM 技術(shù)每個子載波可以選擇QPSK、16QAM、64QAM 等高速調(diào)制，合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此，可以傳輸MPEG2 中4:2:0、4:2:2 等高質(zhì)量編解碼，接收端圖像分辨率可達到576×720 或480×720，能充分滿足后期分析、存儲、編輯等要求。
四、在復(fù)雜電磁環(huán)境中，抗干擾性能和抗衰落能力強
TYJ 2008設(shè)備采用全數(shù)字調(diào)制解調(diào)方式及強大的串行級聯(lián)編碼方案。其串行級聯(lián)編碼方案模式為：外碼＋外碼交織＋內(nèi)碼＋內(nèi)碼交織，獲得很高的編碼增益，使系統(tǒng) 在極低的信噪比下仍然可以正常工作。通過各個子載波的聯(lián)合編碼，TYJ 2008設(shè)備具有很強的抗衰落能力。在單載波系統(tǒng)中（如數(shù)字微波，擴頻微波等），單個衰落或干擾能夠?qū)е抡麄€通信鏈路失敗，但是在多載波COFDM 系統(tǒng)中，僅僅有很小一部分子載波會受到干擾，并且這些子信道還可以采用糾錯碼來進行糾錯，確保傳輸?shù)牡驼`碼率。同時COFDM 技術(shù)具有更強的多徑分集作用，特別適合城市快速移動的工作環(huán)境；結(jié)合空間分集、時間分集等多種先進的分集技術(shù)，極大增強系統(tǒng)的抗衰落能力。上述先進技術(shù)的 采用保證了產(chǎn)品在復(fù)雜的工作環(huán)境下具有極強的接收靈敏度，接收電平－100dBm 時仍能保證誤碼率<10E-6。
五、系統(tǒng)設(shè)計實用性好、可靠性高
TYJ 2008 結(jié)合當前無線通信最新技術(shù)發(fā)展趨勢，以移動多媒體傳輸系統(tǒng)為核心，在整個系統(tǒng)設(shè)計中貫徹一系列實用性原則，包括：采用多種不同的發(fā)射功率配置 （500mW/1W/2W/4W/10W)和天線配置，同時采用各種誤碼糾錯技術(shù)和分集技術(shù)，在保證整個覆蓋范圍內(nèi)性能的同時，盡量減少發(fā)射功率。
調(diào)制參數(shù)可由用戶設(shè)定，包括：
信道帶寬：16MHz／8MHz／4MHz／2MHz 可選；
保護時間間隔：1/32、1/16、1/8、1/4 可選
信道編碼：1/2、2/3、3/4 可選
調(diào)制星座圖：QPSK／16QAM／64QAM 可選
對外提供多種接口，便于用戶開展多種應(yīng)用。主通道擴展接口包括AV 視頻接口、以太網(wǎng)標準接口（10/100BASE-T 自適應(yīng)）和E1 數(shù)據(jù)接口，可以方便和圖像編解碼器和語音編解碼器連接；輔通道接口提供RS232 數(shù)據(jù)接口和雙向語音業(yè)務(wù)接口，其中雙向語音可以和指揮中心進行語音聯(lián)系。
射頻模塊設(shè)計靈活，接收機系統(tǒng)的頻率可以在300～900MHz，1000～1700MHz，2300～2700MHz 范圍內(nèi)設(shè)置，同時采用了適用于數(shù)字微波的低相位噪聲的本振，提高了整個系統(tǒng)的抗相噪能力。
同時考慮到使用質(zhì)量是通信系統(tǒng)的生命，在系統(tǒng)設(shè)計時堅持了一系列可靠性設(shè)計原則：無源部件可以解決的就不用有源部件；固定連接可以解決的就不用活動連接；低功率可以解決的就不用高功率來實現(xiàn)。
第四章 系統(tǒng)整體解決方案
一、系統(tǒng)示意圖
11、單兵傳輸系統(tǒng)示意圖
12、車—車系統(tǒng)示意圖
13、單兵車載中繼示意圖
二、整體系統(tǒng)拓撲圖
三、整體系統(tǒng)描述
SPY-400M及移動式SPY-400S型無線高清晰度視頻實時傳輸系統(tǒng)采用固定地點攝像（機動）和運動跟蹤攝像（移動）相結(jié)合的方式，在城市環(huán)境、郊 區(qū)環(huán)境和山地環(huán)境等不同位置、不同角度對重要場景和主要部位進行高質(zhì)量圖像拍攝，并將所拍攝的圖像、聲音信號通過無線電或微波的傳輸方式傳輸?shù)礁鹘邮盏?點，再通過其他路由傳輸?shù)街笓]中心，進行視頻信號的分發(fā)和處理。
超短波COFDM無線音視頻傳輸設(shè)備根據(jù)移動監(jiān)視系統(tǒng)的實際需求特別開發(fā)的，完全適用于突發(fā)性應(yīng)急事件或其它特殊情況的現(xiàn)場處理和控制。現(xiàn)場情況需要實時 而迅速地傳回指揮中心，而事發(fā)地點又通常具有不確定性，車載實時傳輸系統(tǒng)發(fā)揮出強勁的技術(shù)優(yōu)勢和靈活反應(yīng)能力，通過超短波無線視頻技術(shù)將現(xiàn)場情況及時傳回 指揮中心，便于遠程指揮和調(diào)度，降低危險性，極大地縮短反應(yīng)時間，增強戰(zhàn)斗力。
本方案采用完全采用太陽駒自主研發(fā)的將背負單兵聲音圖像經(jīng)過無線信號通過車上背負單兵的接收機接收高清MPEG2圖像，然后再經(jīng)過車載COFDM發(fā)射機將 單兵背負圖像以及車載兩路圖像通過另外一個頻點無線信號經(jīng)圖像發(fā)射到指揮中心的接收天線上，指揮中心再通過接收機將圖像還原成標準AV音視頻信號，音視頻 信號再經(jīng)過高清D1的音視頻服務(wù)器編碼將圖像通過LAN/INTERNET傳輸?shù)绞澜绺鞯匾约胺种笓]中心。
第五章 系統(tǒng)組成及功能特點
一、系統(tǒng)組成
11、圖像采集子系統(tǒng)
攝像機 索尼DCR —R300E攝像機
12、單兵超短波無線傳輸系統(tǒng)
單兵背負發(fā)射機
發(fā)射天線
電源（便攜鋰電池供電）
車載接收機
接收天線（加配吸盤，以便車頂安裝）
13、車載超短波無線傳輸系統(tǒng)
便攜式車載發(fā)射機
全向高增益車載發(fā)射天線
14、指揮中心無線接收系統(tǒng)
指揮中心接收機
高增益指揮中心接收天線
二、系統(tǒng)功能和特點
21、系統(tǒng)功能
現(xiàn)場指揮功能：該系統(tǒng)能把單兵拍攝的現(xiàn)場情況傳輸?shù)街笓]車或者指揮中心，供指揮員進行指揮。
工作頻點切換功能：發(fā)送、接收設(shè)備工作頻點可調(diào)，操作簡單，可手動切換頻點，可預(yù)設(shè)多頻點；
技術(shù)參數(shù)顯示功能：不同的接收裝置均顯示實時動態(tài)圖像，同時，可以顯示工作頻率頻譜、圖像誤碼率、信號強度等信息等等；
加密功能：系統(tǒng)發(fā)射/接收機內(nèi)置全數(shù)字加密，AES128位或選配256位；
功率可調(diào)功能：系統(tǒng)在工作頻段內(nèi)頻率01MHz步進連續(xù)可調(diào)，功率/調(diào)制方式等參數(shù)可調(diào)；
電氣兼容功能：無線發(fā)射時，無線電的頻率避開車載其它通訊設(shè)備頻率，以避免產(chǎn)生干擾。
22、系統(tǒng)特點
● 系統(tǒng)的架設(shè)方便快捷，不需要特殊的基建改造，只需要找個制高點，架設(shè)接收機的天線。以制高點為基站。尤其是不需要車輛的特殊的改裝，完全可以實現(xiàn)即用即裝，即拆即卸，非常方便。
●單兵超短波無線傳輸設(shè)備將現(xiàn)場所拍攝的一路圖像實時傳輸?shù)杰囕d接收設(shè)備，然后通過車載接發(fā)射機傳輸?shù)街笓]中心，移動接收；方便靈活，可以根據(jù)實際的需求靈活使用。
●車載接收設(shè)備選擇大功率超短波無線發(fā)射機，把接收到的單兵信號傳輸?shù)街笓]中心；
●指揮中心接收機天線安裝在40米以上的鐵塔或者高樓上面可以實現(xiàn)方圓幾公里到十幾公里范圍內(nèi)的信號接收（根據(jù)周邊環(huán)境變化，距離有所變化）。
●超短波無線傳輸設(shè)備的圖像質(zhì)量DVD畫質(zhì)，聲音可實現(xiàn)兩路通道。
● 超短波設(shè)備支持25MHz的COFDM工作模式。
●超短波設(shè)備支持射頻待機、系統(tǒng)告警、鎖定、8頻道觸摸按鍵等友好操控界面，可以根據(jù)現(xiàn)場的電磁環(huán)境和實際的需要來切換頻點。
●接收裝置均可顯示單兵拍攝的實時動態(tài)圖像，同時，可以顯示工作頻率頻譜、圖像誤碼率、信號強度等信息。
●微波系統(tǒng)發(fā)射/接收機內(nèi)置全數(shù)字加密，AES128位或選配256位。
●超短波系統(tǒng)在工作頻段內(nèi)頻率01MHz步進連續(xù)可調(diào)，功率/調(diào)制方式等參數(shù)可調(diào)。
●微波系統(tǒng)工作頻段可以在UHF、L或S波段內(nèi)選擇，也可根據(jù)用戶要求或者實際需求訂制。
●超短波系統(tǒng)采用國際上先進的擴展性正交編碼頻分復(fù)用板卡，調(diào)制方式采用QPSK的數(shù)字調(diào)制方式，支持支持高速移動，最大移動速度250Km/h以上。
三、無線傳輸設(shè)備性能指標
無線傳輸設(shè)備性能指標：
調(diào)制方式： COFDM，2K，QPSK
工作頻段： 300MHZ—85G或根據(jù)用戶要求定制
信道帶寬： 8MHz;
圖像壓縮格式: MPEG2 4：2：0
傳輸距離： 背負型發(fā)射模塊非通視情況下2-5公里、通視5-15公里;
車載式非通視情況下5-10公里、通視10-20公里；
輸出功率： 背負型1-2W 、 車載型30-50W
傳輸時延： 小于200ms
移動速度： 每小時不低于150公里;
通道帶寬 8MHz
FEC： 1/2
保護間隔： 1/8
電源接口： 航空插頭
設(shè)備重量： 發(fā)射端：65Kg 接收端：40Kg
供電： AC 220V（車載） AC12V3A （背負）
工作溫度： -45°C~+70°C；
設(shè)備外觀： 120×60×200，25Kg
環(huán)境濕度： 不小于95%
無線傳輸設(shè)備音視頻技術(shù)指標
圖像制式： PAL；
視頻壓縮解壓標準：MPEG-2；
分辨率： 720水平線 576垂直線；
視頻速率： 大于4Mbit/s（速率可調(diào)）；
音頻通道： 單聲道。
無線圖像接收設(shè)備技術(shù)指標
接收技術(shù)： 全向天線接收
覆蓋范圍： 全向360°
接收天線增益： > 10db
接收門限： </= -90dBm
輸出接口： 標準AV接口，可同時輸出一路VIDEO視頻
電源供電： AC220V
四、系統(tǒng)接口技術(shù)指標
1、背負型前端發(fā)射模塊
與攝像設(shè)備接口技術(shù)要求：復(fù)合圖像BNC接口,聲音單聲
電源接口：三芯航空插頭
電池：鋰電 3AH或車載電瓶
2、大功率車載型前端發(fā)射模塊
外置獨立功放射頻接口：L16
與電源設(shè)備接口技術(shù)要求：AC220V 7A
可利用載車自身直流電源供電
安裝尺寸：19寸標準機架式
3、圖像接收設(shè)備
輸出接口：標準AV接口，聲音RCA(L/R)；
接地電阻要求：小于4
電源要求： AC220V
安裝要求： 19寸標準機架式
短波通信在邊防部隊的應(yīng)用與發(fā)展
