[实用新型]一种基于超宽带数据传输的虚拟现实系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于超宽带数据传输的虚拟现实系统。

背景技术

虚拟现实 (Virtual Reality)，简称VR技术，是利用计算机模拟产生一个虚拟世界，提供用户关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让用户如同身历其境一般。当用户进行位置移动时，主机根据传感器数据立即进行复杂的运算，将精确的三维世界视频传回产生临场感。该技术集成了计算机图形、计算机仿真、人工智能、传感、显示及网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。VR眼镜，作为面向消费者市场推出的一种VR设备，借助最新的计算、显示及传感器技术提供崭新的人机交互体验，可以使用户在虚拟的世界里尽情感受3D立体感带来的视觉冲击。

现在的VR眼镜可分为两类：移动端头显设备、一体式头显设备、外接式头戴设备。移动端头显设备，以手机作为数据处理和显示设备，结构简单、价格低廉，只要放入手机即可观看，使用方便，如三星GEAR VR眼镜，但受限于手机的处理器性能，其可应用的场景和体验并不很好。一体式头戴设备与手机VR眼镜类似，只是处理器和屏幕都固着与头戴设备上，这种设备通用性不如手机VR，但却具有手机VR的缺点。外接式头戴设备，具备独立屏幕，通过强大的外部主机处理数据，用户体验较好，技术含量较高，如Oculus Rift， HTC Vive等。不过这些产品结构复杂，受着数据线的束缚，用户无法大范围自由活动。如果电线不小心打结了，那就很难伸展开来，阻碍用户行动。

为了达到良好的沉浸式体验，VR眼镜需要实现：1）1920*1080像素以上的屏幕分辨率；2）60赫兹以上显示刷新率；3）多声道高保真音效；4）姿态追踪，包括：眼动追踪，位置跟踪、动作捕捉、力反馈等。这些要求需要传输速率至少达到1Gbps，随着分辨率的提高，传输速率甚至需要4Gbps以上，上述分离式VR眼镜采用有线而非无线的主要原因就是普通无线传输速率不能达到该要求。随着用户体验要求的提高，迫切要满足上述高传输速率的无线VR眼镜。

超宽带（UWB）技术是指利用带宽大于载波频率的20%或绝对带宽大于500MHz的射频信号来进行短距离高速通信的无线通信技术。超宽带通信具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、成本低、功率谱密度低和频谱共存等特点，超宽带通信可取代高速线缆来传输高清影音视频。超宽带信号的特点就是它的带宽极宽，这样以较低的信噪比就可以得到极高的传输速率。例如，如果使用7GHz带宽，即使信噪比低至-10dB，其理论信道容量也可达到1Gbps。

实用新型内容

本发明提供了一种基于超宽带数据传输的虚拟现实系统，解决了现有分离式VR眼镜中线缆制约用户运动自由，用户体验度较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案如下：

一种基于超宽带数据传输的虚拟现实系统，其特征在于，该系统包括控制端和VR眼镜：

所述控制端包括

主机，与主机通信模块相连，用于将音视频数据发送给所述主机通信模块，并接收处理来自于所述主机通信模块的传感器解调信号；

所述主机通信模块，与超宽带主机天线相连，用于将来自于主机的音视频数据编码调制为音视频调制信号发送给所述超宽带主机天线；用于将来自于所述超宽带主机天线的传感器调制信号解调解码为传感器解调信号后发送给主机；

所述超宽带主机天线，与所述主机通信模块相连，用于将来自于所述主机通信模块的音视频调制信号发送出去，并接收来自于超宽带VR眼镜天线的传感器调制信号；

所述VR眼镜包括

所述超宽带VR眼镜天线，与VR眼镜通信模块相连，用于接收来自于所述主机天线的音视频调制信号，并将所述音视频调制信号发送给所述VR眼镜通信模块；

所述VR眼镜通信模块，分别与显示模块和传感器模块相连，用于将来自于所述超宽带VR眼镜天线的音视频调制信号解调解码为音视频解调信号，并将所述音视频解调信号发送给所述显示模块；用于将来自于所述传感器模块的传感器信号编码调制为传感器调制信号，并将所述传感器调制信号发送给所述超宽带VR眼镜天线；

所述显示模块，与所述VR眼镜通信模块相连，用于接收来自于所述VR眼镜通信模块的所述音视频解调信号并显示出来；

所述传感器模块，与所述VR眼镜通信模块相连，用于采集数据形成传感器数据并将所述传感器数据发送给所述VR眼镜通信模块。

进一步，所述主机通信模块包括