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第二部分 国家自然科学基金项目成果巡礼

   宽带视频信号的移动接收问题一直是困扰我国在民用以及其他国防高科技领域全面推广数字视频传输技术的瓶颈。在国家自然科学基金的资助下,上海交通大学张文军教授等人运用先进的信号处理方法和新颖的信号覆盖方法,研究并解决了宽带视频信号的高速移动(>120 公里/小时)和高稳定接收问题,该项目在理论研究、实验系统研制及工程应用方面的具体研究成果如下:

  在理论研究方面:

  (1)提出了克服高速移动接收情况下长多径扩展和密集短多径群干扰的动态“减法”泄漏均衡技术;

  (2)提出了多状态控制的载波动态捕获及跟踪方法,在提高载波偏差捕获范围和捕获精度的前提下,保证载波捕获可靠度(在信噪比为-6dB时仍能够捕获载波);

  (3)提出了时钟信息内部可重构的单频组网技术,从原理上极大地简化了单频组网的设备复杂度和调试复杂度;

  (4)在分层增强压缩研究中提出了适于无线和IP网络的不同传输环境下的四种精细可伸缩编码方案;

  (5)提出了一种基于二次扩展的LDPC码编译码方法,可支持多码率多码长的灵活构造,使不同优先级分层信道编码调制方法与视频信号的可伸缩编码形成有机的结合。根据以上创新点形成的宽带视频传输系统在保持较高频谱效率的前提下具有抗干扰能力强和系统成本低的技术优势。

  在实验系统研制和工程应用方面:研制完成了单载波、支持高速移动的低成本无线图传芯片HD2805A,并在上海市科委的支持下,将基于上述芯片的“神州家家通”系统解决方案应用于“崇明数字电视地面广播向化固定覆盖试验工程”项目,为解决我国广大农村地区的电视广播覆盖问题提供了积极有效的解决方案。在国防高科技领域:HD2802A的高散热性和低核心电压设计,以及其对着陆场复杂地形条件下的稳定视音频通信的支持,为神舟六号载人航天飞行返回舱着陆场搜救任务的完成提供了完备的技术支持,填补了国内该领域的技术空白。

  该项目同时完成了多载波宽带视频传输系统的软件演示平台以及实时高效的H.264软件编码器演示平台。

  上述研究成果分别获得上海市2005年及2006年科技进步奖一等奖,获得8项国家专利;在国内外重要学术期刊发表211篇论文,其中33篇SCI期刊收录,85篇被EI期刊收录;在重要学术会议发表论文35篇;培养博士后、博士及硕士60多名。获得21项国家专利授权。

  在研究过程中,课题组多次出访美国和欧洲部分国家,与学术同行进行了广泛的合作和交流。同时,基于该项目科研人员及团队的国际影响力,上海交通大学在2007年度成功举办了IEEE 2007 International Workshop on Signal Processing System (中文:IEEE 2007年度信号处理系统国际会议),并连续4届成功举办了“数字电视与无线多媒体通信”国际论坛,在一定程度上提高了我国在视频信号处理、无线传输方面的国际地位。

 

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