【应用】4G模组U8300C用于便携式4G视频终端,跟踪导航接收灵敏度高达-161dBm

2020-12-10 世强
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移动便携式4G视频监控设备可实时的传输现场视频数据,在智慧巡检、警务移动执法、安全施工(如图1所的头盔式4G移动视频巡检仪)等领域应用广泛。该类设备的系统方案如图2所示,主控板负责对设备系统控制和视频编码,对摄像头视频数据流进行存储和转发; 4G通讯板通过USB口和串口与主板通讯,负责将视频流数的转发。

图1 4G智能对讲头盔

图2 移动式4G视频传输终端系统原理图


在最近开发的一款便携式4G视频终端中, 4G模组我们选择龙尚U8300C,通过该模组向云端实时传输视频数据和GPS位置数据,远端监控主机对这些数据实时读取,实现统一管理和调度。


一、 4G通讯板硬件原理图

图3 U8300C应用原理图


U8300C的应用原理图如上所示,在设计时需注意USB传输口要增加ESD电路以及共模滤波器,如图3中D2和R11标号所示。由于视频传输单元和4G模组部分通过数据传输线连接,使用时需要热插拔,为防止热插拔过压的损坏,需要增加ESD器件,本设计采用的USBLC6-2SC6 ESD器件,该器件可作为USB2.0专用的ESD器件应用。另外,共模滤波器可以有效的消除传输线的干扰,使用时需要与U8300C的USB通信D+/-接口做好90Ω的阻抗匹配,本次设计选用90Ω @ 100MHz 共模滤波器DLP11SN900HL2L。


二、U8300C软件部分

U8300C通过USB接口与主控板通讯,主控板采用海思的视频编码芯片,需要在嵌入式Linux操作系统添加4G驱动,包括USB转串口驱动和NDIS拨号协议。通过NDIS拨号入网后,则采用UDP协议将标准的RTSP视频码流实时向远端服务器传输。通讯主要流程如下:

图4 U8300C通讯主要流程图

三、4G通讯板PCB


图5 4G通讯板PCB


上海龙尚U8300C 4G模组内置丰富的接口,包括USB、UART串口、PCI express Mini Card接口,方便与控制单元互联。内部GPS可支持55个通道,跟踪导航接收灵敏度高达-161dBm,满足便携式视频传输设备高精度定位的要求;同时该模组支持LTE-TDD/LTE-FDD/TD-SCDMA/UMTS/ EVDO/EDGE/GPRS/GSM/CDMA/GPS 多种网络制式,在LTE-FDD网络下,下行速率可达100Mbps,上行速率可达50Mbps;在LTE-TDD网络下,下行速率可达61Mbps,上行速率可达18Mbps,满足实时传输高清视频流的要求。在后续的产品应用过程中,经过验证该模块模块可以提供稳定的数据流传输。

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