一種數(shù)字電視整機(jī)接收性能的自動化測試方法

劉世安,陸軍

解調(diào)器和解碼器之間的數(shù)據(jù)為傳輸流（TS）。解調(diào)器在FEC鎖定的條件下，輸出傳輸流，提供給后端解碼器做解復(fù)用及視頻解碼處理。圖2為傳輸流包的結(jié)構(gòu)示意圖。

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圖2 傳輸流包結(jié)構(gòu)示意圖

包的大小為固定的188 B，它被分為包頭和有效載荷兩部分。在包頭攜帶的信息中包含有傳輸錯誤指示位。在傳輸層之上的錯誤校正層中，如果原始誤碼率（BER）太高而無法校正時，通過對該位置位來標(biāo)志傳輸流包出錯。數(shù)字電視解調(diào)器性能的自動化測試就是以獲取TS中的傳輸錯誤指示標(biāo)志為出發(fā)點(diǎn)。在工程實(shí)踐中，利用FPGA的快速處理能力完成對該標(biāo)志位的讀取。如果一個傳輸流幀的錯誤指示位為“1”，則錯包計數(shù)器累加1；若幀內(nèi)的錯包指示位為“0”，則錯包計數(shù)器保持原值。另外，根據(jù)SFU播出的特定測試節(jié)目流，測量出每個傳輸流幀間的時間間隔，若超過一定的時長，解碼器無傳輸流數(shù)據(jù)送出，則可以判斷解調(diào)器FEC失鎖。

Verilog HDL代碼如下：

module

ts_err_capture（ts_clk，ts_sync，ts_d7，ts_vld，ts_err_counter，err_indicator， rst_）；

……

模塊接口信號說明：ts_clk為傳輸流的輸出時鐘，ts_sync為傳輸流的幀同步信號，ts_vld為傳輸流的幀有效指示，ts_d7為并行數(shù)據(jù)的最高位。上述4個信號可以通過飛線從整機(jī)的解調(diào)器管腳引出。另外err_indicator為當(dāng)前TS數(shù)據(jù)幀為錯包指示，ts_err_counter為16位錯包計數(shù)器，rst為外部對FPGA異步復(fù)位信號。對于串行傳輸流接口，仍引用這4根信號線，對于HDL代碼需要做一些調(diào)整，本文以并行傳輸流為例。

為利用ts_sync的上升沿捕獲第二個ts_clk時鐘下的ts_d7， 用到兩個寄存器對ts_sync信號做延遲兩拍處理。兩個寄存器為：

reg sync_reg1；

reg sync_reg2；

……

always@（posedge ts_clk or negedge rst_）

begin

if（～rst_）

sync_reg1 <；= #udly 1′b0；

else

begin

if（ts_sync）

sync_reg1 <；= #udly 1′b1；

else

sync_reg1 <；= #udly 1′b0；

end

end

always@（posedge ts_clk or negedge rst_）

begin

if（～rst_）

sync_reg2 <；= #udly 1′b0；

else

begin

if（sync_reg1）

sync_reg2 <；= #udly 1′b1；

else

sync_reg2 <；= #udly 1′b0；

end

end

上述為將ts_sync做延遲兩拍的處理，下面代碼塊是用sync_reg2的上升沿去捕獲ts_d7信號，根據(jù)ts_d7的電平高低，來送出err_indicator和對ts_err_counter做累加1處理。

always@（posedge sync_reg2 or negedge rst_）

begin

if（～rst_）

begin

ts_err_counter <；= #udly 16′b0；

err_indicator <；= #udly 1′b0；

end

else

begin

if（ts_d7）

begin

ts_err_counter <；= #udly ts_err_counter+1′b1；

err_indicator <；= #udly 1′b1；

end

else

err_indicator <；= #udly 1′b0；

end

end

用ModelSim和Debussy的仿真波形如圖3所示。

3 ?MCU紅外遙控模塊設(shè)計

在本自動化測試方案中，MCU紅外遙控模塊用來實(shí)現(xiàn)兩個功能：一是用板載紅外接收頭學(xué)習(xí)用戶遙控器的按鍵鍵值，然后存儲在MCU的E2PROM中；二是根據(jù)PC串口發(fā)來的命令，用紅外發(fā)射頭模擬用戶遙控器對被測機(jī)器進(jìn)行搜臺等動作。不同公司的遙控芯片，采用的遙控碼格式也不一樣。目前比較主流的是NEC Protocol的PWM（脈沖寬度調(diào)制）標(biāo)準(zhǔn)和Philips RC?5 Protocol的PPM（脈沖位置調(diào)制）標(biāo)準(zhǔn)。本文以NEC標(biāo)準(zhǔn)為例，概述MCU學(xué)習(xí)用戶遙控器鍵值的功能。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t3.tif>；

圖3 ModelSim仿真波形

一般而言，一個通用的紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。其中發(fā)射部分主要包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、紅外發(fā)射管，接收部分包括光、電信號的轉(zhuǎn)換以及放大、解調(diào)、解碼電路。舉例來說，通常家電遙控器信號的發(fā)射，就是將相應(yīng)按鍵所對應(yīng)的控制指令和系統(tǒng)碼（由0和1組成的序列），調(diào)制在32～56 kHz范圍內(nèi)的載波上，然后經(jīng)放大、驅(qū)動紅外發(fā)射管將信號發(fā)射出去。

NEC標(biāo)準(zhǔn)遙控載波的頻率為38 kHz（占空比為1[∶]3）；當(dāng)某個按鍵按下時，系統(tǒng)首先發(fā)射一個完整的全碼，然后經(jīng)延時再發(fā)射一系列簡碼，直到按鍵松開即停止發(fā)射。簡碼重復(fù)為延時108 ms，即兩個引導(dǎo)脈沖上升沿之間的間隔都是108 ms，見圖4。鍵值的編碼方式見圖5。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t4.tif>；

圖4 NEC標(biāo)準(zhǔn)紅外發(fā)射格式

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t5.tif>；

圖5 NEC標(biāo)準(zhǔn)鍵值格式

用戶遙控器發(fā)射頭管腳波形及MCU板載紅外接收頭的接收波形見圖6，其中藍(lán)色為發(fā)射波形，黃色為接收波形。

MCU通過中斷接收方式來處理接收到的按鍵鍵值，紅外接收譯碼C51函數(shù)參見圖7。對用戶遙控器鍵值的譯碼工作，通常包括譯碼出“0～9”十個數(shù)字按鍵，“上下左右”方向鍵以及“菜單”、“確認(rèn)”、“退出”等鍵值。這些鍵值被存在單片機(jī)的E2PROM中。在自動化測試時，MCU根據(jù)接收到的PC指令，從E2PROM中讀取鍵值，按步驟和時延依次發(fā)射被譯出的鍵值。如以某DVB?T2機(jī)頂盒手動搜索778 MHz頻點(diǎn)為例，PC依次控制MCU發(fā)出“菜單”鍵值→“上下”鍵值進(jìn)入節(jié)目搜索→“上下”鍵值進(jìn)入手動搜索→“上下”鍵值進(jìn)入頻率輸入框→“0～9”數(shù)字鍵輸入頻點(diǎn)→“上下”鍵到確定按鈕→“確定”鍵搜臺→“退出”鍵完成一次正常搜臺動作。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t6.tif>；

圖6 紅外發(fā)射（藍(lán)）及接收（黃）波形

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t7.tif>；

圖7 紅外接收譯碼C51函數(shù)

4 ?SFU自動測試的實(shí)現(xiàn)

羅德與斯瓦茨公司出品的SFU廣播電視測試系統(tǒng)集成了全球幾乎所有的數(shù)字電視/手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)，提供多種信道的仿真功能，包括多徑衰落及各類噪聲（高斯白噪聲、脈沖噪聲、相位噪聲等）；內(nèi)置TS碼流發(fā)生器，可以播放無縫循環(huán)GTS碼流；輸出頻率范圍從100 kHz～3 GHz。

在整機(jī)解調(diào)性能自動化測試中，PC通過網(wǎng)線和SFU通信，然后從Excel文檔中讀取已編寫好的測試內(nèi)容傳輸?shù)絊FU中。SFU根據(jù)收到的控制指令及數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)輸出頻率、信號強(qiáng)度、調(diào)制模式、載噪比、衰落模型等參數(shù)。PC接下來通過串口控制MCU子系統(tǒng)完成節(jié)目搜索并正常輸出TS流；然后PC實(shí)時獲取TS流中的錯包及解調(diào)FEC是否失鎖的信息，根據(jù)當(dāng)前測試項(xiàng)目的內(nèi)容動態(tài)地調(diào)整SFU的相關(guān)輸出指標(biāo)，直到獲取到被測整機(jī)的臨界值。按照上述步驟，PC按照excel文檔的測試內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)執(zhí)行，直到整個測試內(nèi)容完成。完整的流程如圖8所示。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t8.tif>；

圖8 自動化測量流程圖

以DVB?T2機(jī)頂盒全頻段最小接收靈敏度測試為例，詳細(xì)介紹自動化測試的實(shí)現(xiàn)過程。最小接收靈敏度直接關(guān)系到整機(jī)在現(xiàn)場的接收性能，是評估接收機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。NorDig Unified Test Specification（Ver2.2.2） 在Task3：54關(guān)于高斯信道下的最小接收靈敏度測試有詳細(xì)指導(dǎo)。

首先，PC通過SFU提供的ESA規(guī)范的API接口程序和SFU網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)置SFU工作在DVB?T2調(diào)制模式，其中幀結(jié)構(gòu)和OFDM參數(shù)設(shè)置為：

FFT size =″32K EXT″；

Pilot Pattern=″PP7″；

GI=″1/128″；

位交織編碼與調(diào)制（BICM）參數(shù)設(shè)置為：

constellation=″256QAM″；

code rate=″2/3″；

其余參數(shù)諸如FEC 交織深度，每個T2幀的data symbols逐一完成配置。然后通過函數(shù)void SigGen：：setFreq（double dFreq）配置測試的頻點(diǎn)和函數(shù)void SigGen：：setPower（double dPower）設(shè)置SFU的輸出信號強(qiáng)度等相關(guān)設(shè)置，使SFU按照要求輸出測試信號。初始的信號強(qiáng)度從excel給定參考值獲得（可以高于理論接收值3 dB）。

接下來PC通過串口控制MCU紅外發(fā)射管遙控主機(jī)接收SFU輸出的頻點(diǎn)，比如UHF頻段的第一個測試頻點(diǎn)474 MHz。在解調(diào)芯片正常輸出TS流后，可以預(yù)留一些時間給解碼器正常工作，防止解碼主芯片對接收前端做復(fù)位操作。延時一段時間后（如10 s），PC獲取TS流中的錯包是否有增加及FEC是否鎖定。如果60 s內(nèi)無錯包增加，則降低SFU的輸出信號強(qiáng)度，繼續(xù)監(jiān)控TS流中的出錯信息。軟件記錄下出錯時的信號強(qiáng)度，然后提高輸出信號強(qiáng)度進(jìn)一步確認(rèn)TS流是否不出錯，如果不出錯則將當(dāng)前的信號強(qiáng)度作為測量結(jié)果保存。信號強(qiáng)度調(diào)整步長可以在Excel文檔中設(shè)置，工程上精確到0.5 dBm是可以接受的。完成474 MHz頻點(diǎn)的最小接收靈敏度后，繼續(xù)下一個頻點(diǎn)的測試，直到完成全部UHF的最小靈敏度測試。

Nordig規(guī)范中的其余信道接收性能測試項(xiàng)目，可以參考最小靈敏度的測試流程進(jìn)行開展。

5 ?結(jié) ?語

本文介紹的數(shù)字電視整機(jī)信道接收性能自動化測試方法，在工程實(shí)踐中硬件成本低廉，軟件集成便利，測試結(jié)果可信，對提高數(shù)字電視行業(yè)測試效率有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.GB/T 26682?2011《地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)測試接收機(jī)技術(shù)要求和測量方法》概要[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012（3）：23?28.

[2] 國家廣播電影電視總局.GY/T229.4?2008 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法[S].北京：國家廣播電影電視總局，2008.

[3] 于斌，米秀杰.ModelSim電子系統(tǒng)分析及仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4] 美國泰克公司.MPEG基礎(chǔ)和協(xié)議分析指南（包括DVB和ATSC）[EB/OL].[2008?03?11]. http：//www.chinaaet.com/article/2592.

[5] 葉林俊.一種具有條件接收功能數(shù)字電視的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（24）：158?162.

[6] 吳勁松.數(shù)字電視機(jī)頂盒設(shè)計及發(fā)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（3）：93?96.

； ?； end

上述為將ts_sync做延遲兩拍的處理，下面代碼塊是用sync_reg2的上升沿去捕獲ts_d7信號，根據(jù)ts_d7的電平高低，來送出err_indicator和對ts_err_counter做累加1處理。

always@（posedge sync_reg2 or negedge rst_）

?； ?； begin

?； ?； if（～rst_）

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； begin

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?；ts_err_counter <；= #udly 16′b0；

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?；err_indicator <；= #udly 1′b0；

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； end

?； ?； else

?； ?； ?； ?； ?； ?； begin

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； if（ts_d7）

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?；begin

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ts_err_counter <；= #udly ts_err_counter+1′b1；

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?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； end

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； else

?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?； ?；err_indicator <；= #udly 1′b0；

?； ?； ?； end

end

用ModelSim和Debussy的仿真波形如圖3所示。

3 ?；MCU紅外遙控模塊設(shè)計

在本自動化測試方案中，MCU紅外遙控模塊用來實(shí)現(xiàn)兩個功能：一是用板載紅外接收頭學(xué)習(xí)用戶遙控器的按鍵鍵值，然后存儲在MCU的E2PROM中；二是根據(jù)PC串口發(fā)來的命令，用紅外發(fā)射頭模擬用戶遙控器對被測機(jī)器進(jìn)行搜臺等動作。不同公司的遙控芯片，采用的遙控碼格式也不一樣。目前比較主流的是NEC Protocol的PWM（脈沖寬度調(diào)制）標(biāo)準(zhǔn)和Philips RC?5 Protocol的PPM（脈沖位置調(diào)制）標(biāo)準(zhǔn)。本文以NEC標(biāo)準(zhǔn)為例，概述MCU學(xué)習(xí)用戶遙控器鍵值的功能。

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圖3 ModelSim仿真波形

一般而言，一個通用的紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。其中發(fā)射部分主要包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、紅外發(fā)射管，接收部分包括光、電信號的轉(zhuǎn)換以及放大、解調(diào)、解碼電路。舉例來說，通常家電遙控器信號的發(fā)射，就是將相應(yīng)按鍵所對應(yīng)的控制指令和系統(tǒng)碼（由0和1組成的序列），調(diào)制在32～56 kHz范圍內(nèi)的載波上，然后經(jīng)放大、驅(qū)動紅外發(fā)射管將信號發(fā)射出去。

NEC標(biāo)準(zhǔn)遙控載波的頻率為38 kHz（占空比為1[∶]3）；當(dāng)某個按鍵按下時，系統(tǒng)首先發(fā)射一個完整的全碼，然后經(jīng)延時再發(fā)射一系列簡碼，直到按鍵松開即停止發(fā)射。簡碼重復(fù)為延時108 ms，即兩個引導(dǎo)脈沖上升沿之間的間隔都是108 ms，見圖4。鍵值的編碼方式見圖5。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t4.tif>；

圖4 NEC標(biāo)準(zhǔn)紅外發(fā)射格式

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圖5 NEC標(biāo)準(zhǔn)鍵值格式

?；用戶遙控器發(fā)射頭管腳波形及MCU板載紅外接收頭的接收波形見圖6，其中藍(lán)色為發(fā)射波形，黃色為接收波形。

MCU通過中斷接收方式來處理接收到的按鍵鍵值，紅外接收譯碼C51函數(shù)參見圖7。對用戶遙控器鍵值的譯碼工作，通常包括譯碼出“0～9”十個數(shù)字按鍵，“上下左右”方向鍵以及“菜單”、“確認(rèn)”、“退出”等鍵值。這些鍵值被存在單片機(jī)的E2PROM中。在自動化測試時，MCU根據(jù)接收到的PC指令，從E2PROM中讀取鍵值，按步驟和時延依次發(fā)射被譯出的鍵值。如以某DVB?T2機(jī)頂盒手動搜索778 MHz頻點(diǎn)為例，PC依次控制MCU發(fā)出“菜單”鍵值→“上下”鍵值進(jìn)入節(jié)目搜索→“上下”鍵值進(jìn)入手動搜索→“上下”鍵值進(jìn)入頻率輸入框→“0～9”數(shù)字鍵輸入頻點(diǎn)→“上下”鍵到確定按鈕→“確定”鍵搜臺→“退出”鍵完成一次正常搜臺動作。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t6.tif>；

圖6 紅外發(fā)射（藍(lán)）及接收（黃）波形

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t7.tif>；

圖7 紅外接收譯碼C51函數(shù)

4 ?；SFU自動測試的實(shí)現(xiàn)

?；羅德與斯瓦茨公司出品的SFU廣播電視測試系統(tǒng)集成了全球幾乎所有的數(shù)字電視/手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)，提供多種信道的仿真功能，包括多徑衰落及各類噪聲（高斯白噪聲、脈沖噪聲、相位噪聲等）；內(nèi)置TS碼流發(fā)生器，可以播放無縫循環(huán)GTS碼流；輸出頻率范圍從100 kHz～3 GHz。

在整機(jī)解調(diào)性能自動化測試中，PC通過網(wǎng)線和SFU通信，然后從Excel文檔中讀取已編寫好的測試內(nèi)容傳輸?shù)絊FU中。SFU根據(jù)收到的控制指令及數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)輸出頻率、信號強(qiáng)度、調(diào)制模式、載噪比、衰落模型等參數(shù)。PC接下來通過串口控制MCU子系統(tǒng)完成節(jié)目搜索并正常輸出TS流；然后PC實(shí)時獲取TS流中的錯包及解調(diào)FEC是否失鎖的信息，根據(jù)當(dāng)前測試項(xiàng)目的內(nèi)容動態(tài)地調(diào)整SFU的相關(guān)輸出指標(biāo)，直到獲取到被測整機(jī)的臨界值。按照上述步驟，PC按照excel文檔的測試內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)執(zhí)行，直到整個測試內(nèi)容完成。完整的流程如圖8所示。

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圖8 自動化測量流程圖

以DVB?T2機(jī)頂盒全頻段最小接收靈敏度測試為例，詳細(xì)介紹自動化測試的實(shí)現(xiàn)過程。最小接收靈敏度直接關(guān)系到整機(jī)在現(xiàn)場的接收性能，是評估接收機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。NorDig Unified Test Specification（Ver2.2.2） 在Task3：54關(guān)于高斯信道下的最小接收靈敏度測試有詳細(xì)指導(dǎo)。

首先，PC通過SFU提供的ESA規(guī)范的API接口程序和SFU網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)置SFU工作在DVB?T2調(diào)制模式，其中幀結(jié)構(gòu)和OFDM參數(shù)設(shè)置為：

FFT size =″32K EXT″；

Pilot Pattern=″PP7″；

GI=″1/128″；

位交織編碼與調(diào)制（BICM）參數(shù)設(shè)置為：

constellation=″256QAM″；

code rate=″2/3″；

其余參數(shù)諸如FEC 交織深度，每個T2幀的data symbols逐一完成配置。然后通過函數(shù)void SigGen：：setFreq（double dFreq）配置測試的頻點(diǎn)和函數(shù)void SigGen：：setPower（double dPower）設(shè)置SFU的輸出信號強(qiáng)度等相關(guān)設(shè)置，使SFU按照要求輸出測試信號。初始的信號強(qiáng)度從excel給定參考值獲得（可以高于理論接收值3 dB）。

接下來PC通過串口控制MCU紅外發(fā)射管遙控主機(jī)接收SFU輸出的頻點(diǎn)，比如UHF頻段的第一個測試頻點(diǎn)474 MHz。在解調(diào)芯片正常輸出TS流后，可以預(yù)留一些時間給解碼器正常工作，防止解碼主芯片對接收前端做復(fù)位操作。延時一段時間后（如10 s），PC獲取TS流中的錯包是否有增加及FEC是否鎖定。如果60 s內(nèi)無錯包增加，則降低SFU的輸出信號強(qiáng)度，繼續(xù)監(jiān)控TS流中的出錯信息。軟件記錄下出錯時的信號強(qiáng)度，然后提高輸出信號強(qiáng)度進(jìn)一步確認(rèn)TS流是否不出錯，如果不出錯則將當(dāng)前的信號強(qiáng)度作為測量結(jié)果保存。信號強(qiáng)度調(diào)整步長可以在Excel文檔中設(shè)置，工程上精確到0.5 dBm是可以接受的。完成474 MHz頻點(diǎn)的最小接收靈敏度后，繼續(xù)下一個頻點(diǎn)的測試，直到完成全部UHF的最小靈敏度測試。

Nordig規(guī)范中的其余信道接收性能測試項(xiàng)目，可以參考最小靈敏度的測試流程進(jìn)行開展。

5 ?；結(jié) ?；語

本文介紹的數(shù)字電視整機(jī)信道接收性能自動化測試方法，在工程實(shí)踐中硬件成本低廉，軟件集成便利，測試結(jié)果可信，對提高數(shù)字電視行業(yè)測試效率有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.GB/T 26682?2011《地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)測試接收機(jī)技術(shù)要求和測量方法》概要[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012（3）：23?28.

[2] 國家廣播電影電視總局.GY/T229.4?2008 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法[S].北京：國家廣播電影電視總局，2008.

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[4] 美國泰克公司.MPEG基礎(chǔ)和協(xié)議分析指南（包括DVB和ATSC）[EB/OL].[2008?03?11]. http：//www.chinaaet.com/article/2592.

[5] 葉林俊.一種具有條件接收功能數(shù)字電視的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（24）：158?162.

[6] 吳勁松.數(shù)字電視機(jī)頂盒設(shè)計及發(fā)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（3）：93?96.

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圖6 紅外發(fā)射（藍(lán)）及接收（黃）波形

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圖7 紅外接收譯碼C51函數(shù)

4 ?；SFU自動測試的實(shí)現(xiàn)

?；羅德與斯瓦茨公司出品的SFU廣播電視測試系統(tǒng)集成了全球幾乎所有的數(shù)字電視/手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)，提供多種信道的仿真功能，包括多徑衰落及各類噪聲（高斯白噪聲、脈沖噪聲、相位噪聲等）；內(nèi)置TS碼流發(fā)生器，可以播放無縫循環(huán)GTS碼流；輸出頻率范圍從100 kHz～3 GHz。

在整機(jī)解調(diào)性能自動化測試中，PC通過網(wǎng)線和SFU通信，然后從Excel文檔中讀取已編寫好的測試內(nèi)容傳輸?shù)絊FU中。SFU根據(jù)收到的控制指令及數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)輸出頻率、信號強(qiáng)度、調(diào)制模式、載噪比、衰落模型等參數(shù)。PC接下來通過串口控制MCU子系統(tǒng)完成節(jié)目搜索并正常輸出TS流；然后PC實(shí)時獲取TS流中的錯包及解調(diào)FEC是否失鎖的信息，根據(jù)當(dāng)前測試項(xiàng)目的內(nèi)容動態(tài)地調(diào)整SFU的相關(guān)輸出指標(biāo)，直到獲取到被測整機(jī)的臨界值。按照上述步驟，PC按照excel文檔的測試內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)執(zhí)行，直到整個測試內(nèi)容完成。完整的流程如圖8所示。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t8.tif>；

圖8 自動化測量流程圖

以DVB?T2機(jī)頂盒全頻段最小接收靈敏度測試為例，詳細(xì)介紹自動化測試的實(shí)現(xiàn)過程。最小接收靈敏度直接關(guān)系到整機(jī)在現(xiàn)場的接收性能，是評估接收機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。NorDig Unified Test Specification（Ver2.2.2） 在Task3：54關(guān)于高斯信道下的最小接收靈敏度測試有詳細(xì)指導(dǎo)。

首先，PC通過SFU提供的ESA規(guī)范的API接口程序和SFU網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)置SFU工作在DVB?T2調(diào)制模式，其中幀結(jié)構(gòu)和OFDM參數(shù)設(shè)置為：

FFT size =″32K EXT″；

Pilot Pattern=″PP7″；

GI=″1/128″；

位交織編碼與調(diào)制（BICM）參數(shù)設(shè)置為：

constellation=″256QAM″；

code rate=″2/3″；

其余參數(shù)諸如FEC 交織深度，每個T2幀的data symbols逐一完成配置。然后通過函數(shù)void SigGen：：setFreq（double dFreq）配置測試的頻點(diǎn)和函數(shù)void SigGen：：setPower（double dPower）設(shè)置SFU的輸出信號強(qiáng)度等相關(guān)設(shè)置，使SFU按照要求輸出測試信號。初始的信號強(qiáng)度從excel給定參考值獲得（可以高于理論接收值3 dB）。

接下來PC通過串口控制MCU紅外發(fā)射管遙控主機(jī)接收SFU輸出的頻點(diǎn)，比如UHF頻段的第一個測試頻點(diǎn)474 MHz。在解調(diào)芯片正常輸出TS流后，可以預(yù)留一些時間給解碼器正常工作，防止解碼主芯片對接收前端做復(fù)位操作。延時一段時間后（如10 s），PC獲取TS流中的錯包是否有增加及FEC是否鎖定。如果60 s內(nèi)無錯包增加，則降低SFU的輸出信號強(qiáng)度，繼續(xù)監(jiān)控TS流中的出錯信息。軟件記錄下出錯時的信號強(qiáng)度，然后提高輸出信號強(qiáng)度進(jìn)一步確認(rèn)TS流是否不出錯，如果不出錯則將當(dāng)前的信號強(qiáng)度作為測量結(jié)果保存。信號強(qiáng)度調(diào)整步長可以在Excel文檔中設(shè)置，工程上精確到0.5 dBm是可以接受的。完成474 MHz頻點(diǎn)的最小接收靈敏度后，繼續(xù)下一個頻點(diǎn)的測試，直到完成全部UHF的最小靈敏度測試。

Nordig規(guī)范中的其余信道接收性能測試項(xiàng)目，可以參考最小靈敏度的測試流程進(jìn)行開展。

5 ?；結(jié) ?；語

本文介紹的數(shù)字電視整機(jī)信道接收性能自動化測試方法，在工程實(shí)踐中硬件成本低廉，軟件集成便利，測試結(jié)果可信，對提高數(shù)字電視行業(yè)測試效率有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.GB/T 26682?2011《地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)測試接收機(jī)技術(shù)要求和測量方法》概要[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012（3）：23?28.

[2] 國家廣播電影電視總局.GY/T229.4?2008 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法[S].北京：國家廣播電影電視總局，2008.

[3] 于斌，米秀杰.ModelSim電子系統(tǒng)分析及仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4] 美國泰克公司.MPEG基礎(chǔ)和協(xié)議分析指南（包括DVB和ATSC）[EB/OL].[2008?03?11]. http：//www.chinaaet.com/article/2592.

[5] 葉林俊.一種具有條件接收功能數(shù)字電視的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（24）：158?162.

[6] 吳勁松.數(shù)字電視機(jī)頂盒設(shè)計及發(fā)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（3）：93?96.

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圖6 紅外發(fā)射（藍(lán)）及接收（黃）波形

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t7.tif>；

圖7 紅外接收譯碼C51函數(shù)

4 ?；SFU自動測試的實(shí)現(xiàn)

?；羅德與斯瓦茨公司出品的SFU廣播電視測試系統(tǒng)集成了全球幾乎所有的數(shù)字電視/手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)，提供多種信道的仿真功能，包括多徑衰落及各類噪聲（高斯白噪聲、脈沖噪聲、相位噪聲等）；內(nèi)置TS碼流發(fā)生器，可以播放無縫循環(huán)GTS碼流；輸出頻率范圍從100 kHz～3 GHz。

在整機(jī)解調(diào)性能自動化測試中，PC通過網(wǎng)線和SFU通信，然后從Excel文檔中讀取已編寫好的測試內(nèi)容傳輸?shù)絊FU中。SFU根據(jù)收到的控制指令及數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)輸出頻率、信號強(qiáng)度、調(diào)制模式、載噪比、衰落模型等參數(shù)。PC接下來通過串口控制MCU子系統(tǒng)完成節(jié)目搜索并正常輸出TS流；然后PC實(shí)時獲取TS流中的錯包及解調(diào)FEC是否失鎖的信息，根據(jù)當(dāng)前測試項(xiàng)目的內(nèi)容動態(tài)地調(diào)整SFU的相關(guān)輸出指標(biāo)，直到獲取到被測整機(jī)的臨界值。按照上述步驟，PC按照excel文檔的測試內(nèi)容一項(xiàng)一項(xiàng)執(zhí)行，直到整個測試內(nèi)容完成。完整的流程如圖8所示。

<；E：＼2014年23期＼2014年23期＼Image＼26t8.tif>；

圖8 自動化測量流程圖

以DVB?T2機(jī)頂盒全頻段最小接收靈敏度測試為例，詳細(xì)介紹自動化測試的實(shí)現(xiàn)過程。最小接收靈敏度直接關(guān)系到整機(jī)在現(xiàn)場的接收性能，是評估接收機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。NorDig Unified Test Specification（Ver2.2.2） 在Task3：54關(guān)于高斯信道下的最小接收靈敏度測試有詳細(xì)指導(dǎo)。

首先，PC通過SFU提供的ESA規(guī)范的API接口程序和SFU網(wǎng)絡(luò)通信，設(shè)置SFU工作在DVB?T2調(diào)制模式，其中幀結(jié)構(gòu)和OFDM參數(shù)設(shè)置為：

FFT size =″32K EXT″；

Pilot Pattern=″PP7″；

GI=″1/128″；

位交織編碼與調(diào)制（BICM）參數(shù)設(shè)置為：

constellation=″256QAM″；

code rate=″2/3″；

其余參數(shù)諸如FEC 交織深度，每個T2幀的data symbols逐一完成配置。然后通過函數(shù)void SigGen：：setFreq（double dFreq）配置測試的頻點(diǎn)和函數(shù)void SigGen：：setPower（double dPower）設(shè)置SFU的輸出信號強(qiáng)度等相關(guān)設(shè)置，使SFU按照要求輸出測試信號。初始的信號強(qiáng)度從excel給定參考值獲得（可以高于理論接收值3 dB）。

接下來PC通過串口控制MCU紅外發(fā)射管遙控主機(jī)接收SFU輸出的頻點(diǎn)，比如UHF頻段的第一個測試頻點(diǎn)474 MHz。在解調(diào)芯片正常輸出TS流后，可以預(yù)留一些時間給解碼器正常工作，防止解碼主芯片對接收前端做復(fù)位操作。延時一段時間后（如10 s），PC獲取TS流中的錯包是否有增加及FEC是否鎖定。如果60 s內(nèi)無錯包增加，則降低SFU的輸出信號強(qiáng)度，繼續(xù)監(jiān)控TS流中的出錯信息。軟件記錄下出錯時的信號強(qiáng)度，然后提高輸出信號強(qiáng)度進(jìn)一步確認(rèn)TS流是否不出錯，如果不出錯則將當(dāng)前的信號強(qiáng)度作為測量結(jié)果保存。信號強(qiáng)度調(diào)整步長可以在Excel文檔中設(shè)置，工程上精確到0.5 dBm是可以接受的。完成474 MHz頻點(diǎn)的最小接收靈敏度后，繼續(xù)下一個頻點(diǎn)的測試，直到完成全部UHF的最小靈敏度測試。

Nordig規(guī)范中的其余信道接收性能測試項(xiàng)目，可以參考最小靈敏度的測試流程進(jìn)行開展。

5 ?；結(jié) ?；語

本文介紹的數(shù)字電視整機(jī)信道接收性能自動化測試方法，在工程實(shí)踐中硬件成本低廉，軟件集成便利，測試結(jié)果可信，對提高數(shù)字電視行業(yè)測試效率有一定的參考價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 佚名.GB/T 26682?2011《地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)測試接收機(jī)技術(shù)要求和測量方法》概要[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2012（3）：23?28.

[2] 國家廣播電影電視總局.GY/T229.4?2008 地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法[S].北京：國家廣播電影電視總局，2008.

[3] 于斌，米秀杰.ModelSim電子系統(tǒng)分析及仿真[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[4] 美國泰克公司.MPEG基礎(chǔ)和協(xié)議分析指南（包括DVB和ATSC）[EB/OL].[2008?03?11]. http：//www.chinaaet.com/article/2592.

[5] 葉林俊.一種具有條件接收功能數(shù)字電視的設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（24）：158?162.

[6] 吳勁松.數(shù)字電視機(jī)頂盒設(shè)計及發(fā)展[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2011，34（3）：93?96.