数字音频广播接收终端研发和生产的测试设备及方法

数字音频广播接收终端研发和生产的测试设备及方法 数字音频广播接收终端研发和生产的测试 设备及方法 Gs ? 数字音频广播接收终端研发和生产的测试设备及方法 TestingInstrumentsandSolutionsinDevelopingandManufacturingofDigitalBroadcasting Receivers 陆明莹,王小平,王国裕,张红升(重庆邮电大学微电子工程重点实 验室,重庆400065) LuMing-ying.WangXiao-ping,WangGuo-yu,ZhangHong—sheng(Kylabof MieroelectronicsEngineering,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications, Chongqing400065) 摘要:概述了数字音频广播发射系统的基本结构及相关设备,并在此基础上介绍了 DAB接收终端研发和生 产的测试方法,详述了接收终端的测试设备及测试系统组成,包括节目源合成 器,COFDM编码调制器,上变频 器和功率放大等.该方法现已成功地应用到本实验室研发及相关工厂生产DAB 接收终端的溅试当中. 关键词:数字音频广播;信道编码;OFDM调制;上变频 中图分类号:TN934.3文献标识码:A文章编号:1003,0107(201])04-0008—03 Abstract:ThetransmissionsystemofDigitalAudioBroadcasting(DAB)wasbrieflyintroduced.thetestingmethodsofdeveloping andmanufacturingDABreceiversbasedonthis.TheinstrumentsandstructureoftheDABreceiverwerediscussedindetail.includ— ingservicemaking,servicesourceensembler,COFDMencoderandmodulator.up_ converterandamplifierThefunctionandinterface standardofeachpartwasdiscussedtooThismethodisnowusedintestingreceiversinourlaban daccordingmanufacturersuc— cessfully Keywords:DAB;channelencoding;OFDMmodulation;upconverting ~LCnumber:TN934.3Documentcode:AArticleID:1003-0107(2011)O4—0OO8—03 1引言 数字音频广播(DigitalAudioBroadcasting)I】是新,代的数字 广播系统,具有抗干扰能力强,频谱利用率高,发射功率小,接收 音质好等许多优点.它克服了传统模拟广播节的许多缺点,且 技术 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 稳定可靠,因此成为广播数字化的趋势.DAB系统得 到了很大的发展,周内一些大城市也都相继开通了DAB广播系 统.随着重庆邮电大学微电子I程重点实验室自主研发的DAB 基带解码核心芯片ID200的面市,DAB接收终端的开发也逐渐 转热.接收终端的开发必然要求相应的测试系统来对接收终端 的性能进行测试.测试分为实地测试和实验室测试,实地测试 是指在开通DAB广播系统的地区进行现场的接收测试,实验室 测试是指在实验室内模拟实际情况,对接收终端进行测试,方 便找出终端存在的缺陷.目前,DAB接收终端开发机构多采用 吲外进口的测试设备,需要专用的节目源,测试方法复杂.本文 针对实验室测试,充分利用实验室资源,介绍了一套搭建容易, 节目源制作灵活的DAB测试设备及方法,可满足不同的测试条 件,适用于各类DAB接收终端的开发单位及生产厂家,同时节 省r系统成本.本测试方法节目类型丰富,频率改变便捷,输H{ 幅度可调范同广,可满足各种不同测试要求. 2DAB发射系统结构 DAB接收终端的测试系统实际上是一个小型的DAB发射 , 鼋哥厦{ 系统.向不同的发射台馈送ETI((-~-号群传输接口)数据流,这是 DAB发射网络常采用的数据馈送方式.因为ETI数据包含了一 个频点下的所有有用信息,因此可以通过它方便地实现节目源 的传输以及存储. DAB发射系统结构如图1所示. I群I ,务提}圩发射f}提供 , 粥I.-一—信J广—一 信瓣缩码2L_一?群E?I|COFDM}玎一1编丹删制器南墓I复 I.L一F器?一 _. 图1DAB发射系统结构 DAB发射系统主要由三个部分组成:业务提供者,信号群 提供者和发射台.业务提供商主要是进行DAB节目制作,其主 体是信源编码器,将模拟音视频信息经过信源编码生成DAB 标准支持的编码 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 ,再通过相应的传输接口传给信号群提供 者.信号群提供者接收各个节目数据,再加上记录各节目数据 复合结构信息的FlC(FastInformationChanne1)信息,按照ETI帧 的帧结构合成ETI信号,然后可通过网络或其他的媒介将包含 了节目数据和FIC数据的ETI传送给发射台.发射台主要是进 行COFDM编码调制,上变频和功率放大.COFDM是DAB采 用的信道编码调制方法,将节目数据和FIC信息按照DAB传 输帧结构形成DAB基带信号,再将基带信号通过上变频到射 频波段,进行功率放大后用天线发射出去. 3DAB测试系统设备组成 DAB是宽带广播系统,在一个传输频点下面可以传输多个 节目,每个节目类型可以是音视频业务,也可以是数据业务.测 试系统分为i个部分:节日源生成器,DAB编码器和发射机, 其组成结构如图2所示., j蹦 Il滁成器 FIC编5器 卜1'l成器 DAB编码器 C0FDM 编}l制嚣 发q十机 变频1fIj助 放 图2DAB测试系统组成 3.1节目源的生成 DAB测试设备可以接收两种节目源:一种是包含了节目数 据和FIC信息的ETI文件;另一种是直接接收各个节目数据. ETI文件包含了后续编码发射所需要的所有数据,且可以直接 将之进行分解后进行编码,但是这样每个ETI内所包含盼节目 固定不变,使用不灵活.因此,可以使用各个节日数据,按照测 试要求,将不同的节目组成ETI数据.由于各个节目的组合信 息在FIC中,因此在合成ETI文件之前需要进行FIC编码.节 目的生成分为i部分:信源编码,FIC编码和ETI合成.本文从 开通DAB广播的地区录制DAB节目作为实验室测试节目源, 既简化了系统也使得测试更接近实地测试.同时也可以从互联 网下载符合DAB标准的音视频数据,因此本文不考虑信源 编码部分. (1)FIC编码.FIC是一种特殊结构的数据,主要包含复合结 构信息和业务信息.DAB的节目是在DAB的子信道中进行传输, 不同的节目在不同的子信道里.复合结构信息记录了各个节目在 DAB中子信道的大小,保护等级,起始位置以及子信道重组等信 息,业务信息包含节目类型,编号以及时间,发射台等信息.在 DAB发射端,需要FIC信息来确定各个业务在DAB信道中的位 置及大小,从而形成DAB信号.FIC编码可以通过软件来实现,本 实验室开发了一款方便实用的FIC编码器,使用者可以通过人 机界面根据所选择业务数据组合,灵活地配置FIC信息.FIC南 FIG(FastInformationGr()u【1】组成,FIG是最小的功能单元,因此, FIC编码以FIG为单位来进行编码,不同的FIG类型记录了不同 的信息.本文所使用的FIC编码软件可提供16个子信道,能良好 地满足实际使用的需求. (2)ET1文件合成.ETI文件合成通过信号群复合器来实 现.ETI(信号群传输接口)是DAB系统中常采用的节目源馈送 方式.在ETI中除包含了业务数据和FIC信息等有用数据外, 也传送信号群专用信息.ETI由ETI帧组成,ETI帧头添加了附 测试测量技术 加码,用于数据校验.每个ETI帧大小固定为6144个字节,包 含了各个业务成分在DAB音频帧持续期内的所有数据和对应 的FIC数据.本文使用ETI合成软件来进行合成.ETI合成器首 先解FIC信息,得到DAB中的子信道信息,如子信道序号,起 始和结束地址,比特率等信息,然后把各节目数据与子信道相 对应,依次写入ETI帧中,加入相应的附加码和FIC数据,就形 成了ETI文件. 本文使用的节目源合成器可以灵活地选择不同音视频及数 据业务,进行任意组合,形成需要的测试数据源.如在一个ETI 帧中选择各个比特率的业务,可以方便地一次测试DAB接收 终端对各比特率的业务数据的解码功能等. 3.2DAB编码调制器 DAB编码调制器完成DAB的COFDM编码调制,包括解 ETI帧,能量扩散,卷积编码,时间交织,传输帧复合,频率交织, QPSK(~相相移键控)调制和OFDM调制.编码器先对ETI节 目源解ETI帧,分段提取出FIC信息和业务成分信息,再分别 对各路数据进行信道编码.能量扩散使得信号频谱弥散,卷积 编码是一种前向纠错编码,可以在接收端对数据进行纠错.时 间交织将时间上连续的数据分开来传送,避免连续性差错,有 利于卷积编码进行纠错.然后编码器将各路数据复合成DAB 传输帧,再对DAB帧进行时间交织,DQPSK调制生成载波相位 信息送人OFDM调制,OFDM调制使用IFFTr模块来实现,最后 产生DAB数字基带IQ信号. DAB编码调制器可以使用软件,硬件或是软硬件相结合的 方式来实现.现在市面上已经有DAB编码调制器销售,可以购 买相应的仪器来实现.本实验室开发了一套软硬件相结合的系 统来实现COFDM编码调制,该系统使用软件实现信道编码, FPGA开发板来实现OFDM调制,软硬件之间通过USB接口来 实现数据通信,利用软件强大的数据处理能力既节省了硬件成 本,也解决了OFDM调制后数据率过大串行传输不稳定的缺 点.系统支持ETI文件输入,可以选择1,2,3,4四种不同的 DAB传输模式进行编码,满足实际广播系统的要求.同时在编 码过程中可以通过软件的人机界面对编码过程进行监控. 3.3DAB上变频器 经过DAB编码调制器后的数据是DAB数字基带信号,需 要调制到射频频段才能够发射出去,DAB上变频器实现了此功 能.DAB采用正交调制系统,由频率合成器产生相互正交的两 个载波,分别与DAB基带数据的I和O数据相乘,再经过相加 变成一路数据.频率合成器的频率可以通过频率控制字来控 制,以实现频率变换. 实验室用DAB上变频器有韩国金进公司的DMB一1505增 频变频器及嘉兆科技的TMG2000等设备.本文使用 DMB一1505增变频器作为DAB上变频器.它是一款商I生能RF 信号合成器,将COFDM编码调制器产生的信号从基带变换到 DAB广播频段,可以覆盖Band1I,Bandlll和BandL.输出信号 最大功率为25W,可调衰减范同从0dB到一120dB,精度为 —?)下转16页 2011第04期囵 G. 4结束语 通过对3302自动零件 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪为测量器具组成的测量系统 进行分析可知,其偏倚,稳定性和线性可以满足要求.测量系统 具有足够的分辨力,测量零件的相对能力能满足要求.重复性 与再现性指标R&R%为2.1%,基本具有所需的测量能力.重 复性变差稍小与再现性变差,有可能是操作员的操作方法和数 据读取方式存在问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ,还应对其操作规范制定明确的规定,或 为其配置外接测试夹具来协助测量. 参考文献: [1借其勇,单越康,张志,等.轴瓦厚度测量机稳定性的测量分析 上接9页 0.1dB,输出频率精度为1Hz 4接收终端的测试方法 DAB接收终端设备开发和牛产的测试主要是通过DAB发 射系统产生复合DAB标准的信号发射出来,用接收终端对其 进行接收,找m接收终端存在的缺陷.测试分为功能测试和灵 敏度测试,功能测试是指测试接收终端能否解出各个节目,灵 敏度测试是指测试接收终端对发射信号幅度的灵敏程度.功能 测试时,为了使接收终端满足各种业务数据的接收解码,节目 源应针对不同码率,不同采样率的音视频节目来选取尽可能多 的情况,.同时为了满足数据业务的扩展应用,还应在节目源中 加入数据业务.将这些不同的节目数据通过节目合成生成ETI 文件,形成DAB射频信号后,用接收终端进行接收,看能否解 出所有的节目数据. 灵敏度测试可以采用有线接收和无线接收两种方式:无线 接收是指发射机将RF信号通过天线发射出去,接收终端使用 大线进行接收,使用市面上成功的接收终端进行对比,看误码 率的大小来对比接收终端的灵敏度.在同一地点接收同样的信 号,误码率越小接收终端的灵敏度越高;有线接收测试是将RF 信号通过数据线直接传给接收终端,在保证接收最低误码率的 情况下,衰减RF信号强度.在最小误码率的范围内,信号强度 越小,说明接收终端灵敏度越高.通常要求接收终端的有线灵 敏度小于等于一96dBI. 田鼋螽童 『J1.中国计量学院,2007,18~):280—284. 『21何桢,生静,施亮星.测量系统的R&R分析在企业质量改进中 的应用IJ1.工业程,2003,6(1):62—66. 【3懵勇生.用Minitab进行测量系统分析『J1_轴承,2005,(4):23—25. 14】董双财.测量系统分析——理论,方法和应.f手i【M].北京:中国计 量版社,2006., [5]HelenLiu,CathyHolt,SamEvans.Accuracyandrepeatabilityof anopticalmo[ionanalysissystemformeasuringsmalldeformations ofhi0l0gicaltissues『J1.JournalofBiomechanics,2007,40:210—214. 5结论 本文基于DAB的发射系统,使用了一套简单方便的测试 系统来对DAB接收终端进行测试.详细介绍了测试系统的结 构组成和各种设备,讨论了接收终端的测试方法.并应用该测 试方法及设备对实验室及相关工厂生产的接收终端进行了测 试,经过测试的接收终端现已成功走向市场,取得了良好的市 场反应. 参考文献: 【1】李栋.数字声音广播fM].北京:JL京广播学院出版丰十,2001: 143—144. f2扁艺,程如岐.DAB发射机系统的研究与设计【J1.天津工业大学 ,2006,250). 【3】张超,顾晓峰,王国裕.DAB发射系统研究与编码设计【JJ.电声 技术,2010,34(03):59—60. 【4废胤.DAB发射端基带编码方法的研究及编码器的实现~2008, 6:48. f5】株式会社正真电子.数字音频广播(DAB)接收机测试 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 IZJ. 2005.11. 基金项目:重庆市高校优秀成果转化资助项目:高性能低功耗 数字广播系统和接收机同编号:Kjzh10205)