一种图像采集和无线传输系统技术方案

本发明专利技术公开了一种图像采集和无线传输系统，包括：摄像头，用于采集图像；处理器，与摄像头连接；无线发射模块，与处理器连接，用于将处理器处理后的图像发送出去；包含数字基带模块和射频发射器；数字基带模块通过使用多个数字合成器来产生多模式调制信号；射频发射器包含频率合成器和数字功率放大器；频率合成器产生具有射频载波频率的振荡信号；数字功率放大器依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生多标准的射频信号；公网服务器，与无线发射模块无线连接。本发明专利技术克服了现场环境改造困难、布线成本高，条件恶劣等问题，具有成本低、体积小、布设方便、运行稳定等特点；无线发射模块具有更小的芯片尺寸、更低的成本和更低的电流消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于图像采集
，尤其涉及一种图像采集和无线传输系统。
技术介绍
图像采集是一种可以获取数字化视频图像信息，并将其存储和播放出来的硬件设备。很多图像采集能在捕捉视频信息的同时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。随着网络和通信技术的迅速发展，远程监测系统在工业控制领域中有着非常重要的意义。在工控领域，由于需要监控的区域广，监控的对象种类繁多，需要花费大量的人力和物力，再者，在许多条件恶劣或人们不易到达或不能长久的停留的地方采集数据，是很不方便的。现有的图像采集存在的智能化程度较低，图像效果较差，传输速度慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种图像采集和无线传输系统，旨在解决现有的图像采集存在的智能化程度较低，图像效果较差，传输速度慢的问题。本专利技术是这样实现的，一种图像采集和无线传输系统，所述图像采集和无线传输系统包括：摄像头，用于采集图像；处理器，与所述摄像头连接；设置有信号间干扰关系分析模块；无线发射模块，与所述处理器连接，用于将所述处理器处理后的图像发送出去；包含数字基带模块和射频发射器；数字基带模块通过使用多个数字合成器来产生多模式调制信号；射频发射器包含频率合成器和数字功率放大器；频率合成器产生具有射频载波频率的振荡信号；数字功率放大器依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生多标准的射频信号；所述无线发射模块设置有认知无线电网络合作频谱感知模块；公网服务器，与所述无线发射模块无线连接；帧缓存器，所述摄像头通过所述帧缓存器与所述处理器连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：与非门，所述与非门的第一输入端与所述摄像头的行同步信号端连接，所述与非门的第二输入端与所述处理器的帧缓存器写使能信号端连接，所述与非门的输出端与所述帧缓存器的写使能端连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：串口转换芯片，所述处理器的串口通过所述串口转换芯片与所述帧缓存器连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：有源晶振，与所述摄像头连接；所述无线发射模块为GPRS模块。进一步，所述认知无线电网络合作频谱感知模块的认知无线电网络合作频谱感知方法包括以下步骤：步骤一，参与合作感知的节点开始进行周期为τs的频谱检测过程，获得主用户频谱资源的特征；步骤二，正常感知节点和恶意感知节点通过正交的公共控制信道向数据融合中心进行感知信息的汇报；步骤三，数据融合中心对收集到的感知信息进行数据融合，并依据恶意节点的恶意攻击模式计算全局的虚警概率；步骤四，次级用户与主用户共享频谱资源，如果检测到主用户处于闲状态，则将以大功率发射信号，否则将以小功率发射信号；步骤五，构建优化模型，确定有关发射功率和感知时间的约束条件，求解所建立的最优化问题，得到使得次级网络的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次级用户的信号发射功率；步骤六，重复循环步骤一至步骤五，直至完成仿真实验1000次，对每次得到的最优解取平均，以平均值作为频谱感知模型的感知参数。进一步，步骤一中参与合作感知的节点确定每条链路上多个服务质量度量参数的变化区间和分布函数，按如下过程进行；第一步，根据主用户信号的特征和信道衰减系数，计算各本地感知节点CRi接受到的信号yi(n)；第二步，根据能量检测原理，得到感知节点CRi处的信号能量的统计量Vi，当采样量足够大时，Vi近似服从高斯分布。进一步，步骤二中正常感知节点和恶意感知节点通过正交的公共控制信道向数据融合中心进行感知信息的汇报，正常感知节点将如实地汇报自己的感知信息，恶意节点则采用虚警攻击模式进行汇报：当信号能量统计量Vi大于攻击阈值η，则如实地报告自己的感知结果；否则将以概率pa发动攻击，向数据融合中心发送一个较高的能量值以达到恶意攻击的目的。进一步，步骤三的具体方法包括：第一步，根据各个节点的信噪比γi为每一个参与合作感知的次级用户CRi,i＝1…k设计一个权重然后对收集得到的信号能量统计量Ui进行线性加权得到最终的信号能量的统计量第二步，分析虚警恶意攻击模式对频谱感知造成的影响，得到全局虚警概率Pf和攻击概率pa、攻击阈值η、攻击强度Δ之间的函数表达式如下： P f = Q ( Σ i = 1 k ω i 2 ( 1 + 2 γ i ) Q ( P d ) + τ s f s ( Σ i = 1 k ω i γ i + C 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像采集和无线传输系统，其特征在于，所述图像采集和无线传输系统包括：摄像头，用于采集图像；处理器，与所述摄像头连接；设置有信号间干扰关系分析模块；无线发射模块，与所述处理器连接，用于将所述处理器处理后的图像发送出去；包含数字基带模块和射频发射器；数字基带模块通过使用多个数字合成器来产生多模式调制信号；射频发射器包含频率合成器和数字功率放大器；频率合成器产生具有射频载波频率的振荡信号；数字功率放大器依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生多标准的射频信号；所述无线发射模块设置有认知无线电网络合作频谱感知模块；公网服务器，与所述无线发射模块无线连接；帧缓存器，所述摄像头通过所述帧缓存器与所述处理器连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：与非门，所述与非门的第一输入端与所述摄像头的行同步信号端连接，所述与非门的第二输入端与所述处理器的帧缓存器写使能信号端连接，所述与非门的输出端与所述帧缓存器的写使能端连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：串口转换芯片，所述处理器的串口通过所述串口转换芯片与所述帧缓存器连接；所述图像采集和无线传输系统还包括：有源晶振，与所述摄像头连接；所述无线发射模块为GPRS模块。...

【技术特征摘要】
1.一种图像采集和无线传输系统，其特征在于，所述图像采集和无线传输系统包括：
摄像头，用于采集图像；
处理器，与所述摄像头连接；设置有信号间干扰关系分析模块；
无线发射模块，与所述处理器连接，用于将所述处理器处理后的图像发送出去；包含数
字基带模块和射频发射器；数字基带模块通过使用多个数字合成器来产生多模式调制信
号；射频发射器包含频率合成器和数字功率放大器；频率合成器产生具有射频载波频率的
振荡信号；数字功率放大器依据该多模式调制信号和该振荡信号来产生多标准的射频信
号；所述无线发射模块设置有认知无线电网络合作频谱感知模块；
公网服务器，与所述无线发射模块无线连接；
帧缓存器，所述摄像头通过所述帧缓存器与所述处理器连接；
所述图像采集和无线传输系统还包括：
与非门，所述与非门的第一输入端与所述摄像头的行同步信号端连接，所述与非门的
第二输入端与所述处理器的帧缓存器写使能信号端连接，所述与非门的输出端与所述帧缓
存器的写使能端连接；
所述图像采集和无线传输系统还包括：串口转换芯片，所述处理器的串口通过所述串
口转换芯片与所述帧缓存器连接；
所述图像采集和无线传输系统还包括：有源晶振，与所述摄像头连接；
所述无线发射模块为GPRS模块。
2.如权利要求1所述的图像采集和无线传输系统，其特征在于，所述认知无线电网络合
作频谱感知模块的认知无线电网络合作频谱感知方法包括以下步骤：
步骤一，参与合作感知的节点开始进行周期为τs的频谱检测过程，获得主用户频谱资源
的特征；
步骤二，正常感知节点和恶意感知节点通过正交的公共控制信道向数据融合中心进行
感知信息的汇报；
步骤三，数据融合中心对收集到的感知信息进行数据融合，并依据恶意节点的恶意攻
击模式计算全局的虚警概率；
步骤四，次级用户与主用户共享频谱资源，如果检测到主用户处于闲状态，则将以大功
率发射信号，否则将以小功率发射信号；
步骤五，构建优化模型，确定有关发射功率和感知时间的约束条件，求解所建立的最优
化问题，得到使得次级网络的吞吐量最大的合作感知的感知周期和次级用户的信号发射功
率；
步骤六，重复循环步骤一至步骤五，直至完成仿真实验1000次，对每次得到的最优解取
平均，以平均值作为频谱感知模型的感知参数。
3.如权利要求2所述的图像采集和无线传输系统，其特征在于，步骤一中参与合作感知
的节点确定每条链路上多个服务质量度量参数的变化区间和分布函数，按如下过程进行；
第一步，根据主用户信号的特征和信道衰减系数，计算各本地感知节点CRi接受到的信
号yi(n)；
第二步，根据能量检测原理，得到感知节点CRi处的信号能量的统计量Vi，当采样量足够
大时，Vi近似服从高斯分布。
4.如权利要求2所述的图像采集和无线传输系统，其特征在于，步骤二中正常感知节点
和恶意感知节点通过正交的公共控制信道向数据融合中心进行感知信息的汇报，正常感知
节点将如实地汇报自己的感知信息，恶意节点则采用虚警攻击模式进行汇报：当信号能量
统计量Vi大于攻击阈值η，则如实地报告自己的感知结果；否则将以概率pa发动攻击，向数据
融合中心发送一个较高的能量值以达到恶意攻击的目的。
5.如权利要求2所述的图像采集和无线传输系统，其特征在于，步骤三的具体方法包
括：
第一步，根据各个节点的信噪比γi为每一个参与合作感知的次级用户CRi,i＝1…k设
计一个权重然后对收集得到的信号能量统计量Ui进行线性加权得到最终的
信号能量的统计量第二步，分析虚警恶意攻击模式对频谱感知造成的影响，得到全局虚警概率Pf和攻击概
率pa、攻击阈值η、攻击强度Δ之间的函数表达式如下：
P f = Q ( Σ i = 1 k ω i 2 ( 1 + 2 γ i ) Q ( P d ) + τ s f s ( Σ i = 1 k ω i γ i + C 1 - C 0 σ u 2 ) ) ]]>其中：6.如权利要求2所述的图像采集和无线传输系统，其特征在于，在步骤四中次级用户发
射机SU-Tx依据数据融合中心的决策结果调整自己的信号发射功率，如果检测到主用户PU
处于闲状态，则将以大功率P0发射信号；如果主用户PU是处于忙状态即主用户PU以功率Pp发
射信号，次级用户发射机SU-Tx将以小功率P1发射信号；故在一个时间帧内次级网络的平均
吞吐量写成如下形式：
R = E { T - τ s T [ ( 1 - ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小光，杨涛，王璇，段春霞，曲振峰，任亚飞，郑鹏，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：河南;41