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标题: FPV知识【图像信息传输】！ [打印本页]

作者: 天空@飞翔 时间: 2014-4-27 14:48
标题: FPV知识【图像信息传输】！
本帖最后由天空@飞翔于 2014-4-27 21:29 编辑

四、关于图传

   一看这名字就明白了，就是图像的传递设备啊，没错，要实现FPV（第一视角）的实时操控飞行，没它不行。
下面和朋友讨论下在图传问题上常遇到和需要注意的一些问题。
   【距离】
   首先先讨论下朋友们最关心的距离问题吧，很显然，越远越好啊，很容易的朋友们就想到了，选用大功率啊，没错，同时发射机的发射功率和匹配高效的天线是非常重要的，关于天线的问题上面已经讲到过了。
   其实无线电的传输距离即使在专业领域里也是一个非常让人头大的问题，作为业余玩家，没必要深究，可以简单地认为所有条件不变的情况下，发射功率增加1，距离增加0.5。但是，在一架载重、空间和能量有限的航模上，你怎么可能把一个大功率的发射机装上去呢？显然是不可能的。另外，就算你能把一个大功率的发射机装到航模上，受空间限制和其他设备很近，其他设备会被干扰的无法正常工作，那图传能传再远还有什么意义呢。所以你已经看到了，业余可以上飞机的图传大多在1W左右。所以朋友们就要在这个范围内充分发挥自己的聪明才智，怎样尽最大努力把有限的设备匹配好发挥到极致的水平了。
   【频率】
1、频率与距离
   在有限的直视范围内，距离和频率的关系不大，但有一点要注意的是，如果图传的频率和遥控器的频率有重叠或干扰那就另当别论了。
2、频率和干扰
   假如你使用2.4G的控，不是说再用2.4G的图传就一定会有干扰的，或者用其他频率的就肯定不会有干扰，这里需要了解一点高频的专业知识，才能让朋友更明白。
   其实通常说的2.4G是指的所工作的频段在2.4G的范围内。在2.4G频段内的设备使用的频点相互重叠，或者干扰频率与工作频率重合或相邻近，才会产生同频干扰或邻频干扰。
   要把信号发射出去，首先要高频振荡器产生一个固定的频率，在频率产生的同时，会产生很多次生频率，这些频率往往是以主要频率的倍数形式出现。比如以前我想得到一个100MHZ的信号做为可以传到FM收音机的载波，要想频率稳定的话就使用稳频晶体，而当时手头能找到的晶体仅有10MHZ的，这就可以用10MHZ的晶体起振后选频出它的10倍频，从而得到100MHZ频率的信号，就是这样直接产生不加放大，而且是10倍后的次生频率，很轻松就可以传几十米远，如果这是个干扰信号的话，距离又在1米以内，那根本是不可能工作的。
   另外还有一种情况会产生更复杂的次生波，当有两个频率同时加入同一个电路之后，两个频率以及次生频率之间会产生+-×÷各种形式的二次变频波，相当复杂，但是设备还是正常工作，是为什么呢，这是因为电路中的选频电路在起作用，只允许某一个固定频率的信号通过（这个过程称为选频），或在主要干扰频点上设对应抑制电路（比如，陷波器）。在同一个设备上不容易出现干扰，是因为次生频率的振幅肯定是小于需要的主要频率的，所以很少自己会干扰自己，而两个设备时，有一个产生的次生波正好对应到了另一设备选定的频率上那肯定要出事了。轻则距离近，重则无法工作。作为飞机上唯一产生频率辐射的设备，图传本身产生次生波的多少和纯净度，是图传好坏的一个关键因素。另外次生波的存在还会消耗掉发射机的一部分功率。
   据以上分析，常见的图传的几种频率里，1.2G和2.4G是受到争论最多的了，有些朋友说1.2G会和2.4G控有干扰，有些朋友用了没问题，就反对说那是谣传，是杞人忧天小题大做。其实1.2G或2.4G都是说的他们所工作的频段，现在知道只在所工作频点有重合才会被干扰，如果你刚看过了上面关于频率和干扰的介绍，也许现在明白了，1.2G或2.4G的确是有干扰可能的，这种可能性要比其他频率大的多，对了：2.4G是1.2G的倍频。因此有朋友建议最好避开这两个频段是有道理的。

【调制与距离的关系】
   也许有朋友会发现，图传的距离比不上遥控的距离远，这涉及到带宽的问题。这样讲问题有点复杂了，只是玩玩的朋友略知就可以了，飞机遥控器传送信息时信号单纯，基本上只需要一个点就可以了，能量比较集中，而视频信号的频率从0-8M范围内，加到发射信号上之后需8M的带宽（主频信号+-4MGHZ),这是电视台的频率间隔为什么都是8M的原因，而广播电台仅0.几M就可以设一个频点，因为它传输的是音频信号，带宽比较小罢了。带宽宽了信号能量分散，同功率图传比遥控距离近也是自然的。

   【其他因素】
   前边说了些理论的东西，另外就是硬件自身的问题了。同时这个也是一分钱一会货的问题，很难形象化，这主要与生产者的定位和用元器件的品质和电路设计有关，另外基于频率重叠产生干扰的这一点上，频率越高使用的越少，所以同频干扰的情况会越少，但同等情况下，频率越高的元器件，其价格也越昂贵，用其做的设备价格自然也就上去了。
   【制式】
   摄像头输出的视频AV信号已经决定了制式，对于图传来说，一般的图传设备，输入什么制式的视频AV信号，发射出去的就是相应制式的信号，低端图传设备基本都是这样的，这是一些朋友主要接触到的图传设图。对于有制式转换功能的图传设备，往往比较专业，造价也较高，使用这类设备，需要注意输入、输出之间信号的一致性问题，尽量避免信号多次转换。
   【频段的选定】
   前面已经和朋友提到过，很多时候人们追求的绕射或散射能力，对于我们要求实时传输和控制来说并不实用。所以具体用什么频率，并不是一定的，主要看个人对某个产品兴趣最大和个人喜好了，但唯一要注意的是产生干扰的可能性要尽量避免。
   另外说一下2.4G和1.2G这两个频率，如果知道图传具体频率和控的频点没冲突的话，并不是不可用，但如果搞不清的话，风险还是比较大的，频率越近，产生干扰的可能性也越大。
   1.2G这个频段上我国目前没有开放性的业余频段，只提供给取得资格证书的无线电爱好者合法使用权。从某种意义上说，未经授权的任何使用可能是违法行为，如果造成什么后果的话比较难脱干系。有朋友会教条的较真说，那我用手机，也不是业余频段，难道大家都在违法吗？其实手机生产商或电信运营都要为每一台手机统一交费，你已经由手机生产商或电信运营商代理为你交费了，手机的频率使用你也不是白用的，是你付费、由生产厂家或运营商代你交的。所以您是合法用户，只要你不用手机去干违法的事，可以放心使用。
   433M这个频段，很多朋友为了追求所谓的穿透力（绕射）而选了这个频段的设备，这是个开放的频段，是可用的。但有一点是非常的致命---那就是乱。由于这个频段频率相对不是很高，成本较低，天线较小易小型化，方便携带和安装，因此成为业余无线电中最为拥挤的频段。手持的对讲台在5W以内很常见，车载的30W很平常，中继台50W以上也不足为奇。工地以及饭店宾馆几乎无一例外的都在使用这个频段，很多无线电爱好者，免费的架起大功率的中继台24小时开机，供无线电友交流使用，中继台要占用上行、下行两个频点的。

   无线电波看不到摸不着，所以人们常常忽略它的存在。因为日常我们使用的无线电设备都受到法律法规保护，不会出现被干扰的情况，脑子里常常没有被干扰这个概念，如果在大城市里，用433M频段，那无异于刀尖上跳舞。那图传小小的功率，在强大的几十瓦的功率面前真是可怜。在有干扰的情况下，仅在地面试机正常，不足以说明问题，等一拉开距离那后果严重了，除非你真的确认，你那里没有干扰源存在。
   最后我个人观点更偏向频率更高的图传，比如5.8G,这个频段国家划分了开放的业余频段，另外频率高天线可以更加小型化，目前在5.8G工作的设备很少，这个频段相对比较纯净，干扰较少。但，凡事有利有弊，频率越高电子元器件的造价越高，对天线等精度要求更高，更容易发热，对靠近发射机的导磁体比低频更敏感，做大功率更困难等。
   我个人的喜好并不代表对所有朋友的适用性，其实用什么频段也是仁者见仁智者见智，并没有真正的谁好谁坏，关键是东西做的好不好，还要用的是否合理，这里罗列了这么多，也没告诉朋友们具体选那一个，这里并不是要告诉你去一定要选哪一个，而是要告诉模友选择设备的方法和相关事项而已。只有了解更多知识，才能找到更适合自己的设备。
   谢谢你耐心地读到这里，希望对你有用。
   瑾祝飞行愉快！

作者: 111千度 时间: 2014-4-27 15:00
顶一个
来自安卓客户端

作者: sxtyagy 时间: 2014-4-27 15:52
LZ辛苦,顶一下

作者: zhangfan261 时间: 2014-4-27 16:21
全面深刻，楼主辛苦了！

作者: zheng1990 时间: 2014-4-27 17:19
顶

作者: 老翁新手 时间: 2014-4-28 23:20
又上了一课！！长了知识，就是说控是2。4G 图传也是一样，也不一定就干扰，对吗？谢谢！！！

作者: wszhoho 时间: 2014-4-29 11:20
必须顶

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