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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114500961B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111614383.8，技术领域涉及：H04N7/22；该发明授权一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置是由何赛灵;陈瑞林;洪晓建;费超设计研发完成，并于2021-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置，包括发送装置和接收装置两部分，其中发送装置依次包括摄像头、发送端的FPGA、数模转换器、偏置器和LED；接收装置依次包括聚焦透镜、光电探测器、功率放大器、衰减器、模数转换器、接收端的FPGA和显示器。装置采用光无线通信和高阶数字信号调制技术改善现有水下视频传输的距离和质量，使得系统传输效率更高，维护成本更低，无需使用网络摄像头或以太网传输即可实现水下视频的高速传输。

本发明授权一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA的水下光无线实时高清视频传输装置，其特征在于，包括发送装置和接收装置两部分，其中发送装置依次包括摄像头、发送端的FPGA、数模转换器、偏置器和LED；接收装置依次包括聚焦透镜、光电探测器、功率放大器、衰减器、模数转换器、接收端的FPGA和显示器；其中，摄像头完成视频的采集和信号的产生，输出的数字视频信号传输至发送端的FPGA内完成信号处理，传输至数模转换器进行数模转换，将信号连接至偏置器，进行模拟信号与直流耦合，偏置器输出端连接LED驱动电路，以驱动LED工作发出光信号；聚光透镜用于汇聚经过水下信道传输后的光信号，光电探测器将光信号转为电压信号，经过放大器和衰减器将电压调整后至输入至模数转换器，模拟信号转换为数字信号后输入接收端的FPGA完成视频数据的解调和恢复，并最终通过HDMI接口驱动显示器播放视频；所述的发送端的FPGA内部的信号处理部分包括数字视频信号的并串转换、添加视频帧头部数据用于接收端视频垂直同步、长短序列的生成、高阶多载波调制编码、导频插入以及循环前缀的添加；在发送端的FPGA内对采集到的视频数据存储使用双倍速率同步动态存储器（DDR），对于读写端使用不同时钟的FIFO来完成burst读写，实现不同模块的跨时钟域数据处理；所述的发送端的FPGA，视频帧头部数据为预设的32bit的同步数据，用于接收端视频垂直同步，短序列为16个寄存器存储的相关性较低的16bit数据，长序列为利用本地频域数据经过傅里叶逆变换生成的时域数据，存储在1024*14bit的ROM内，经过主控模块直接调用；所述的接收端的FPGA对接收到的信号进行分组检测、视频帧同步、符号同步、去循环前缀、傅里叶变换、去过采样、频域同步、信道估计和信道频域均衡后，通过解调恢复出原始的数字信号，再对视频信号解码后接入RGB转HDMI模块，最后由HDMI接口驱动显示器工作；所述的接收端的FPGA通过分组检测判断数据帧的到来，将当前收到的M个数据与τ时刻前收到的M个数据进行互相关，相关的公式（1）为： ；其中dk是延迟相关算法的判决变量，Rk是接收端的信号能量，Tk为延迟相关值，判决变量大于预设阈值即判决信号到来；在FPGA内延迟相关的复数乘法计算实现方式为： ；其中，U和V为输入的复数数据；为了减少硬件运算资源，使用三个乘法器和五个加减器来计算Qreal与Qimag，表示为： ；其中Ureal、Uimag和Vreal、Vimag分别为数据U和V的实部与虚部；所述的接收端的FPGA，在频域进行信道估计与均衡，均衡后的符号为，表示如下： ；其中Z为接收到的视频数据符号，为本地已知的长训练序列的共轭数，值为-1或者+1，Zseq为两个训练符号的平均值，在FPGA内实现时，对接收到的长训练符号平均值进行实部或者虚部取反，得到信道估计的共轭值，即相位补偿因子，通过信道均衡即可完成对接收到的视频数据符号的相位补偿。

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