專利名稱：鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息技術(shù)領(lǐng)域的測(cè)試裝置，特別是一種鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào) 交疊區(qū)測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
中國(guó)鐵路的建設(shè)的快速發(fā)展，特別是高速鐵路客運(yùn)專線的發(fā)展，推動(dòng)了鐵路 電視技術(shù)的發(fā)展。據(jù)調(diào)查，鐵路乘客對(duì)列車上觀看實(shí)時(shí)電視的需求是很大的。并 且，鐵路是一個(gè)比較獨(dú)立的系統(tǒng)，之前也并沒(méi)有對(duì)應(yīng)的電視廣播技術(shù)是應(yīng)用于鐵 路的，因此，鐵路電視這種新技術(shù)是具有廣闊的應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù)。
在現(xiàn)有鐵路電視技術(shù)中，單頻網(wǎng)是被普遍選用的廣播組網(wǎng)模式。單頻網(wǎng)組網(wǎng)， 就是全局在一個(gè)頻點(diǎn)上向外發(fā)送信號(hào)。單頻網(wǎng)的這個(gè)特性和傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)相比有 很多好處，最大的好處就是可以節(jié)約頻譜資源和方便頻譜規(guī)劃。對(duì)于鐵路電視技 術(shù)來(lái)說(shuō)， 一個(gè)節(jié)目頻道在全國(guó)范圍內(nèi)使用一個(gè)單獨(dú)的頻點(diǎn)就夠了，有利于整體控 制，方便了頻譜分配和省去了列車在行進(jìn)中的頻繁的越區(qū)頻率切換。
單頻網(wǎng)有很多傳統(tǒng)多頻網(wǎng)沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)，但是同樣也存在著多頻網(wǎng)沒(méi)有遇到的 技術(shù)難題，這些技術(shù)難題主要集中在單頻網(wǎng)的同步和信號(hào)交疊區(qū)的多徑對(duì)抗上。 單頻網(wǎng)中，由于所有的同步發(fā)射機(jī)都以一個(gè)頻率向外發(fā)射信號(hào)，在同步發(fā)射機(jī)間 的信號(hào)覆蓋的交疊區(qū)域，會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)強(qiáng)度差不多的同頻信號(hào)，并且延時(shí)可能各不 相同，這些信號(hào)在同步發(fā)射機(jī)沒(méi)有達(dá)到時(shí)間同步的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)難以對(duì)抗 的長(zhǎng)延時(shí)的多徑。因此，在單頻網(wǎng)交疊區(qū)中，不同發(fā)射機(jī)的信號(hào)的強(qiáng)度和時(shí)延差 是很重要的參數(shù)。而在交疊區(qū)之外，由于只能收到一個(gè)同步發(fā)射機(jī)的信號(hào)或者一 個(gè)同步發(fā)射機(jī)的信號(hào)遠(yuǎn)大于另外一個(gè)同步發(fā)射機(jī)的信號(hào)，單頻網(wǎng)在這一區(qū)域?qū)嶋H 上為單點(diǎn)發(fā)射覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，基本不用考慮單頻網(wǎng)出現(xiàn)的特殊難題，所以單頻網(wǎng)的 信號(hào)交疊區(qū)的位置判斷是很重要的。因此，單頻網(wǎng)的信號(hào)交疊區(qū)位置的判斷和信 號(hào)交疊區(qū)內(nèi)信號(hào)的強(qiáng)度和時(shí)延差的測(cè)試是單頻網(wǎng)測(cè)試的關(guān)鍵。對(duì)于鐵路電視單頻網(wǎng)來(lái)說(shuō)，由于其特定的同步發(fā)射站排列方式，即同步發(fā)射 站沿鐵路線每隔一段距離(一般情況下，這個(gè)距離大約在幾公里或十幾公里數(shù)量 級(jí))放置一個(gè)，使得鐵路電視單頻網(wǎng)的信號(hào)交疊區(qū)為兩個(gè)相鄰?fù)桨l(fā)射站發(fā)射的 信號(hào)產(chǎn)生的交疊區(qū)。這樣該交疊區(qū)內(nèi)對(duì)著兩個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度和時(shí)延差，即這兩個(gè)信 號(hào)的接收功率和時(shí)延差的測(cè)量是重要的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)單頻網(wǎng)交疊區(qū)的測(cè)量方式基本上是發(fā)射信號(hào)功率覆蓋和時(shí) 延差單獨(dú)測(cè)。信號(hào)功率覆蓋的測(cè)量使用場(chǎng)強(qiáng)儀或頻譜儀，信號(hào)延時(shí)的測(cè)量一般使 用數(shù)據(jù)采集器采集到并記錄下來(lái)的數(shù)字電視解調(diào)器中的判決前的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 機(jī)后處理得出?；蛘咧苯邮褂媒邮諜C(jī)測(cè)試單頻網(wǎng)電視廣播的性能，如果電視信號(hào) 接收正常則說(shuō)明單頻網(wǎng)工作正常，如果電視信號(hào)接收不正常則根據(jù)具體出現(xiàn)的不 正常現(xiàn)象判斷單頻網(wǎng)出現(xiàn)了什么問(wèn)題。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，溫娜在《電視技術(shù)》2008年第32巻第08期 上發(fā)表的《國(guó)標(biāo)地面數(shù)字電視單頻網(wǎng)測(cè)量方法》，該文提出了的技術(shù)中，利用信 號(hào)時(shí)延引起的信號(hào)頻譜的變化，通過(guò)觀測(cè)頻譜儀來(lái)測(cè)量時(shí)延。該方法的不足在于， 測(cè)量方法復(fù)雜，且精度不夠，涉及設(shè)備很多可操作性且靈活性不高，沒(méi)有一個(gè)方 便使用的測(cè)試裝置可以實(shí)時(shí)地將信號(hào)功率和信號(hào)時(shí)延在保證一定精度的前提下 得出，并且實(shí)時(shí)地判斷測(cè)試所處位置是否位于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)之內(nèi)。尤其在鐵 路電視單頻網(wǎng)的測(cè)試中，由于測(cè)試地點(diǎn)順著鐵路線，常常要在火車上或者鐵路沿 線公路的汽車上進(jìn)行測(cè)試，攜帶需要交流電源的高靈敏度的頻譜儀上列車顯然是 不合適的，而使用便攜式的頻譜儀又達(dá)不到精度要求，尤其是使用頻譜儀測(cè)試延 時(shí)的時(shí)候。即使是在汽車上有，在有足夠的電源的條件下，攜帶過(guò)多的儀器上汽 車也是不方便的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足和缺陷，提出了一種鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào) 交疊區(qū)測(cè)試裝置，降低了鐵路電視單頻網(wǎng)測(cè)試的復(fù)雜度和功耗，增強(qiáng)了鐵路電視 單頻網(wǎng)測(cè)試的實(shí)時(shí)性、靈活性和移動(dòng)性。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括兩個(gè)定向耦合器、兩個(gè)高
頻頭、兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)同步模塊、兩個(gè)晶振、兩個(gè)PN(偽隨機(jī)序列)相關(guān)器、 兩個(gè)功率測(cè)量模塊、 一個(gè)顯示設(shè)備、 一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊。使用本發(fā)明進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要使用兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，沿鐵路線，相同的頻點(diǎn)隔發(fā)射站分配，每?jī)蓚€(gè)相鄰 的同步發(fā)射基站都在不同的頻點(diǎn)上。其中
定向耦合器有三個(gè)射頻端口，輸入一端接天線，輸出按小比利功率分配的一 端接功率測(cè)量模塊、輸出按大比例分配的一端接高頻頭的射頻輸入端。兩個(gè)定向
器所接的天線，可以為數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播接收機(jī)所使用的天線，也可以為全向 天線。
高頻頭的射頻輸入一端接定向耦合器的射頻輸入，中頻輸出一端接A/D轉(zhuǎn)換 器。兩個(gè)高頻頭調(diào)諧到兩個(gè)不同的頻點(diǎn)上，具體頻點(diǎn)由測(cè)試時(shí)發(fā)射頻率所決定。
A/D轉(zhuǎn)換器的中頻輸入接高頻頭中頻輸出，經(jīng)過(guò)內(nèi)部的復(fù)乘并下變頻轉(zhuǎn)換之 后的輸出基帶信號(hào)，輸出基帶信號(hào)接同步模塊的基帶輸入。
同步模塊的輸入為A/D轉(zhuǎn)換器輸出的基帶信號(hào)，對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行同步操作以 后，輸出符號(hào)同步和載波恢復(fù)之后的碼流給PN相關(guān)器，輸出同步到的幀頭使能 給數(shù)據(jù)處理模塊，同時(shí)同步模塊在對(duì)信號(hào)進(jìn)行同步的時(shí)候會(huì)控制相應(yīng)晶振頻率。 同步模塊和所測(cè)試的數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播所使用的數(shù)字電視調(diào)制方式對(duì)應(yīng)的接 收機(jī)內(nèi)所使用的同步模塊是一樣的模塊，除了一些沒(méi)有用到接口可以省略，其他 不需要更改。
晶振的頻率變化受各自對(duì)應(yīng)的同步模塊控制，時(shí)鐘輸出輸出給各自對(duì)應(yīng)的A/D 轉(zhuǎn)換器、同步模塊、PN相關(guān)器做時(shí)鐘參考。
PN相關(guān)器輸入為同步后的碼流，輸出為隨相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值。PN相 關(guān)器輸出的隨相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值可以連接示波器等其他測(cè)試設(shè)備。
功率測(cè)量模塊輸入為相應(yīng)的定向耦合器分出來(lái)的一部分天線接收到的射頻信 號(hào)的功率，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后輸出功率數(shù)值給數(shù)據(jù)處理模塊。
顯示設(shè)備由數(shù)據(jù)輸出處理模塊控制，顯示兩個(gè)信號(hào)的延時(shí)和功率，并顯示當(dāng) 前測(cè)試位置是否在單頻網(wǎng)中。
數(shù)據(jù)處理模塊處理兩個(gè)功率測(cè)量模塊輸出的功率數(shù)值和兩個(gè)同步模塊輸出的 幀頭使能信號(hào)，將這些信息經(jīng)過(guò)計(jì)算處理之后控制顯示設(shè)備顯示出來(lái)。
所述數(shù)據(jù)處理模塊包括功率數(shù)值處理模塊、幀使能產(chǎn)生模塊、顯示控制模塊、 延時(shí)計(jì)算模塊，其中-
功率數(shù)值處理模塊，其輸入為兩個(gè)功率測(cè)量模塊輸出的功率數(shù)值，輸出為天線接收到的信號(hào)功率數(shù)值和標(biāo)志當(dāng)前測(cè)量地點(diǎn)是否位于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)內(nèi)的 電平信號(hào)。功率數(shù)值處理模塊將功率數(shù)值乘以定向耦合器中功率測(cè)量模塊被分配 的天線接收信號(hào)的比例的倒數(shù)，作為天線接收到的信號(hào)功率數(shù)值輸出。此模塊將 計(jì)算出來(lái)的兩個(gè)天線接收到的信號(hào)的功率數(shù)值進(jìn)行想減后取絕對(duì)值，如果這個(gè)絕 對(duì)值小于等于某一數(shù)值，則認(rèn)為當(dāng)前測(cè)試點(diǎn)處于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)中，將標(biāo)志電 平信號(hào)拉高，反則反之。
幀使能產(chǎn)生模塊，以某一個(gè)晶振的輸出時(shí)鐘作為工作時(shí)鐘，輸出符合數(shù)字電 視單頻網(wǎng)廣播的數(shù)字電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)的幀使能。幀使能產(chǎn)生模塊內(nèi)置一個(gè)
計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)，按照符合數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播的數(shù)字 電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，輸出幀使能。
顯示控制模塊，其輸入為功率數(shù)值處理模塊、延時(shí)計(jì)算模塊和幀使能產(chǎn)生模 塊的所有輸出數(shù)值，模塊接顯示設(shè)備，控制該顯示設(shè)備將這些數(shù)值顯示出來(lái)。模 塊利用幀使能產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的幀使能作為顯示刷新使能。
延時(shí)計(jì)算模塊，其輸入為兩個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸
出為兩個(gè)信號(hào)的到達(dá)測(cè)試位置的時(shí)間差數(shù)值。
所述延時(shí)計(jì)算模塊，為根據(jù)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)等進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移， 計(jì)算出兩個(gè)信號(hào)的到達(dá)測(cè)試位置的時(shí)間差數(shù)值，其具體轉(zhuǎn)移方式為
復(fù)位后，進(jìn)入初始狀態(tài)。初始狀態(tài)在下一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)時(shí)無(wú)條件向捕捉狀
態(tài)轉(zhuǎn)移。同時(shí)使^0。其中N用來(lái)區(qū)分同步模塊N， Ni或l。同步模塊0和1表
示本發(fā)明裝置中的兩個(gè)同步模塊。
捕捉狀態(tài)中，延時(shí)計(jì)算模塊監(jiān)測(cè)同步模塊N輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到幀頭 使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)，同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，其中時(shí)間計(jì)數(shù)器為置于延時(shí) 計(jì)算模塊中的計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)。如果沒(méi)有檢測(cè)到幀頭使 能則停留在捕捉狀態(tài)。
時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)中，時(shí)間計(jì)數(shù)器按每工作時(shí)鐘周期自增1計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)時(shí)。同時(shí)監(jiān) 測(cè)另一個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到幀頭使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間差計(jì)算狀態(tài)， 如果沒(méi)有檢測(cè)到幀頭使能則繼續(xù)停留在時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)。
時(shí)間差計(jì)算狀態(tài)中，延時(shí)計(jì)算模塊判斷時(shí)間計(jì)數(shù)器的數(shù)值是否小于半個(gè)幀所 對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，如果小于則輸出時(shí)間計(jì)數(shù)器的值，轉(zhuǎn)移到捕捉狀態(tài)。如果大于等于，則將N的值設(shè)為(N+l)模2運(yùn)算，然后輸出表示延時(shí)不可用的信號(hào)"N/A"。 這將在顯示設(shè)備中顯示出來(lái)。同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，延時(shí)計(jì)算模塊轉(zhuǎn)移到時(shí)間 計(jì)數(shù)狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是降低了鐵路電視單頻網(wǎng)測(cè)試的復(fù)雜度和功耗，增強(qiáng)了 鐵路電視單頻網(wǎng)測(cè)試的實(shí)時(shí)性、靈活性和移動(dòng)性。使用一臺(tái)裝置，就可以實(shí)時(shí)判 斷測(cè)試位置是否處于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)之內(nèi)，由此隨著測(cè)試點(diǎn)的位置變化和測(cè)試 點(diǎn)的增多，可以得出信號(hào)交疊區(qū)的位置和形狀圖，方便組網(wǎng)規(guī)劃。另外在這臺(tái)裝 置上還可以測(cè)量最多兩個(gè)和測(cè)試點(diǎn)有關(guān)的同步發(fā)射機(jī)發(fā)送信號(hào)的接受功率，并且 可以測(cè)量這兩個(gè)信號(hào)的延時(shí)差，方便調(diào)整和涉及解調(diào)器的性能以及發(fā)射和接收天
線的高度方向等參數(shù)。全部裝置可使用兩個(gè)天線， 一塊FPGA和一塊LCD組成， 并且為了直觀動(dòng)態(tài)地顯示信號(hào)交疊區(qū)內(nèi)兩個(gè)信號(hào)的延時(shí)變化，裝置還提供了信號(hào) 延時(shí)顯示接口，連接到一臺(tái)額外的示波器等其他的測(cè)量裝置上，就可以清楚地看 到信號(hào)延時(shí)的動(dòng)態(tài)變化。即使不加示波器等其他的測(cè)量裝置，也不影響實(shí)時(shí)地得 到"是否位于單頻網(wǎng)內(nèi)"、"信號(hào)接收功率"和"信號(hào)延時(shí)差"這幾個(gè)重要的參數(shù)。


圖1為本發(fā)明裝置的一般實(shí)施的結(jié)構(gòu)框圖。 圖2為本發(fā)明出裝置的一般實(shí)施中的數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。 圖3為本發(fā)明裝置的一般實(shí)施中的數(shù)據(jù)處理模塊中的幀頭延時(shí)計(jì)算子模塊的 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
圖4為本發(fā)明在ADTB-R SFN中實(shí)施例的實(shí)施方法。
圖5為本發(fā)明在ADTB-R SFN中的數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)現(xiàn)方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù) 范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1,本實(shí)施例的定向耦合器101和102:定向耦合器101和102的三個(gè)射 頻端口，輸入一端接天線117和118，輸出按小比利功率分配的一端接功率測(cè)量 模塊、輸出按大比例分配的一端接高頻頭的射頻輸入端。兩個(gè)定向器所接的天線， 可以為數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播接收機(jī)所使用的天線，也可以為全向天線。高頻頭103和104:高頻頭103和104的射頻輸入一端接定向耦合器101和 102的射頻輸入，中頻輸出一端接A/D轉(zhuǎn)換器105和106。兩個(gè)高頻頭調(diào)諧到兩 個(gè)不同的頻點(diǎn)上，具體頻點(diǎn)由測(cè)試時(shí)發(fā)射頻率所決定。
A/D轉(zhuǎn)換器105和106:A/D轉(zhuǎn)換器105和106的中頻輸入接高頻頭中頻輸出， 經(jīng)過(guò)內(nèi)部的復(fù)乘并下變頻轉(zhuǎn)換之后的輸出基帶信號(hào)，輸出基帶信號(hào)接同步模塊 107和108的基帶輸入。
同步模塊107和108:同步模塊107和108的輸入為A/D轉(zhuǎn)換器105和106 輸出的基帶信號(hào)，對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行同步操作以后，輸出符號(hào)同步和載波恢復(fù)之后 的碼流給PN(偽隨機(jī)序列)相關(guān)器111或112，輸出同步到的幀頭使能給數(shù)據(jù)處理 模塊115，同時(shí)同步模塊107和108在對(duì)信號(hào)進(jìn)行同步的時(shí)候會(huì)控制相應(yīng)晶振頻 率109和110。同步模塊和所測(cè)試的數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播所使用的數(shù)字電視調(diào)制 方式對(duì)應(yīng)的接收機(jī)內(nèi)所使用的同步模塊是一樣的模塊，除了一些沒(méi)有用到接口可 以省略，其他不需要更改。
晶振109和110:晶振109和110的頻率變化受各自對(duì)應(yīng)的同步模塊控制， 時(shí)鐘輸出輸出給各自對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器109和110、同步模塊107和108、 PN相 關(guān)器111和112做時(shí)鐘參考。 .
PN相關(guān)器111和112: PN相關(guān)器111和112輸入為同步后的碼流，輸出為隨 相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值。PN相關(guān)器輸出的隨相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值可以 連接示波器等其他測(cè)試設(shè)備。
功率測(cè)量模塊113和114:功率測(cè)量模塊113和114輸入為相應(yīng)的定向耦合 器101和102分出來(lái)的一部分天線接收到的射頻信號(hào)的功率，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后輸出 功率數(shù)值給數(shù)據(jù)處理模塊115。
顯示設(shè)備116:顯示設(shè)備116由數(shù)據(jù)輸出處理模塊115控制，顯示兩個(gè)信號(hào) 的延時(shí)和功率，并顯示當(dāng)前測(cè)試位置是否在單頻網(wǎng)中。
數(shù)據(jù)處理模塊115:該模塊有以下子模塊組成，如圖2:
功率數(shù)值處理模塊21:輸入為兩個(gè)功率測(cè)量模塊113和114輸出的功率數(shù)值，
輸出為天線接收到的信號(hào)功率數(shù)值和標(biāo)志當(dāng)前測(cè)量地點(diǎn)是否位于單頻網(wǎng)信號(hào)交 疊區(qū)內(nèi)的電平信號(hào)。功率數(shù)值處理模塊將功率數(shù)值乘以定向耦合器中功率測(cè)量模 塊被分配的天線接收信號(hào)的比例的倒數(shù)，作為天線接收到的信號(hào)功率數(shù)值輸出。此模塊將計(jì)算出來(lái)的兩個(gè)天線接收到的信號(hào)的功率數(shù)值進(jìn)行想減后取絕對(duì)值，如 果這個(gè)絕對(duì)值小于等于某一數(shù)值，則認(rèn)為當(dāng)前測(cè)試點(diǎn)處于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)中， 將標(biāo)志電平信號(hào)拉高，反則反之。
幀使能產(chǎn)生模塊22。以某一個(gè)晶振的輸出時(shí)鐘作為工作時(shí)鐘，輸出符合數(shù)字
電視單頻網(wǎng)廣播的數(shù)字電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)的幀使能。幀使能產(chǎn)生模塊內(nèi)置一 個(gè)計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)，按照符合數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播的數(shù) 字電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，輸出幀使能。
顯示控制23。輸入為功率數(shù)值處理模塊、延時(shí)計(jì)算模塊和幀使能產(chǎn)生模塊的 所有輸出數(shù)值，模塊接顯示設(shè)備，控制該顯示設(shè)備將這些數(shù)值顯示出來(lái)。模塊利 用幀使能產(chǎn)生模塊22產(chǎn)生的幀使能作為顯示刷新使能。
延時(shí)計(jì)算模塊24。輸入為兩個(gè)同步模塊107和108輸出的幀頭使能信號(hào)，經(jīng) 過(guò)計(jì)算后輸出為兩個(gè)信號(hào)的到達(dá)測(cè)試位置的時(shí)間差數(shù)值。延時(shí)計(jì)算模塊的功能為 根據(jù)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)等進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，計(jì)算出兩個(gè)信號(hào)的到達(dá)測(cè)試 位置的時(shí)間差數(shù)值，其具體轉(zhuǎn)移方式為，如圖3:
復(fù)位后，進(jìn)入初始狀態(tài)31。初始狀態(tài)在下一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)時(shí)無(wú)條件向捕捉 狀態(tài)32轉(zhuǎn)移。同時(shí)使N-O。其中N用來(lái)區(qū)分同步模塊N， Ni或l。同步模塊O 和1表示本發(fā)明裝置中的兩個(gè)同步模塊。
捕捉狀態(tài)32中，延時(shí)計(jì)算模塊24監(jiān)測(cè)同步模塊N輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè) 到幀頭使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)33，同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，其中時(shí)間計(jì)數(shù)器為 置于延時(shí)計(jì)算模塊中的計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)。如果沒(méi)有檢測(cè) 到幀頭使能則停留在捕捉狀態(tài)32。
時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)33中，時(shí)間計(jì)數(shù)器按每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)時(shí)。同時(shí) 監(jiān)測(cè)另一個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到幀頭使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間差計(jì)算狀態(tài) 34，如果沒(méi)有檢測(cè)到幀頭使能則繼續(xù)停留在時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)33。
時(shí)間差計(jì)算狀態(tài)34中，延時(shí)計(jì)算模塊24判斷時(shí)間計(jì)數(shù)器的數(shù)值是否小于半 個(gè)幀所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，如果小于則輸出時(shí)間計(jì)數(shù)器的值，轉(zhuǎn)移到捕捉狀態(tài)32。如 果大于等于，則將N的值設(shè)為(N+l)模2運(yùn)算，然后輸出表示延時(shí)不可用的信號(hào) "N/A"。這將在顯示設(shè)備中顯示出來(lái)。同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，延時(shí)計(jì)算模塊24 轉(zhuǎn)移到時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)33。使用本裝置進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要使用兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，沿鐵路線，相同的頻 點(diǎn)隔發(fā)射站分配，每?jī)蓚€(gè)相鄰的同步發(fā)射基站都在不同的頻點(diǎn)上。
本裝置可應(yīng)用于ADTB-R SFN系統(tǒng)中，ADTB-R SFN系統(tǒng)是一個(gè)鐵路電視單頻 網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功率覆蓋方法為沿鐵路線的線性覆蓋方式，并采用前后定向天 線進(jìn)行分集接收來(lái)對(duì)抗交疊區(qū)兩根強(qiáng)徑及其多普勒效應(yīng)，典型的單頻網(wǎng)信號(hào)交疊 區(qū)位于兩個(gè)同步發(fā)射基站正中間，但是由于有時(shí)鐵路軌道具有一定的曲率，并且 受地形、發(fā)射站位置和發(fā)射站發(fā)射信號(hào)角度的影響，信號(hào)交疊區(qū)有時(shí)會(huì)不在典型 位置，這就需要判斷交疊區(qū)的位置，并對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
本裝置在ADTB-R SFN中的實(shí)施例的實(shí)施方式為，如圖4，和圖l相比
1. 使用兩個(gè)頻點(diǎn)770MHz和762Mhz進(jìn)行測(cè)試，沿鐵路線，相同的頻點(diǎn)隔發(fā) 射站分配，每?jī)蓚€(gè)相鄰的同步發(fā)射基站都在不同的頻點(diǎn)上。高頻頭403調(diào)諧至 762Mhz，高頻頭404調(diào)諧至770MHz。
2. 與模塊107和108相比，模塊407和408具體化為ADTB解調(diào)器所使用的 同步模塊，輸出為ADTB幀頭使能。
3. 與模塊111和112相比，模塊411和412具體化為ADTB幀頭PN相關(guān)器。
其輸出連接到本裝置外部的示波器上。
4. 和模塊116相比，模塊416具體化為L(zhǎng)CD (即液晶顯示屏)。
5. 如圖5，和圖3相比，數(shù)據(jù)處理模塊415內(nèi)部的模塊52具體化為ADTB幀 使能產(chǎn)生模塊，模塊53具體化為L(zhǎng)CD顯示控制模塊。
6. 確定好前五項(xiàng)之后，按照?qǐng)D4和圖5搭好系統(tǒng)。其工作原理等同于前面 所述的本發(fā)明一般性的工作原理，未作特殊說(shuō)明的本發(fā)明其它模塊在此實(shí)施例中 和本發(fā)明的一般實(shí)施例相對(duì)照均不需要改動(dòng)。
應(yīng)用本發(fā)明后，對(duì)ADTB-RSFN的單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)的測(cè)試可以方便地在火車 上進(jìn)行，對(duì)單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)的判斷和對(duì)信號(hào)功率和延時(shí)的測(cè)量具有實(shí)時(shí)性，可 以調(diào)整同步發(fā)射站的天線高度和角度等發(fā)射參數(shù)，方便了組網(wǎng)。并且信號(hào)延時(shí)差 的變化可以實(shí)時(shí)地在示波器上反映出來(lái)，兩個(gè)信號(hào)的時(shí)延和各自的多徑都可以觀 察到，方便了測(cè)試時(shí)的單頻網(wǎng)分析和測(cè)試策略的及時(shí)調(diào)整。
權(quán)利要求
1、一種鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征在于包括兩個(gè)定向耦合器、兩個(gè)高頻頭、兩個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)同步模塊、兩個(gè)晶振、兩個(gè)PN相關(guān)器、兩個(gè)功率測(cè)量模塊、一個(gè)顯示設(shè)備、一個(gè)數(shù)據(jù)處理模塊，其中定向耦合器的三個(gè)射頻端口，輸入一端接天線，輸出按小比利功率分配的一端接功率測(cè)量模塊、輸出按大比例分配的一端接高頻頭的射頻輸入端；高頻頭的射頻輸入一端接定向耦合器的射頻輸入，中頻輸出一端接A/D轉(zhuǎn)換器；A/D轉(zhuǎn)換器的中頻輸入接高頻頭中頻輸出，經(jīng)過(guò)內(nèi)部的復(fù)乘并下變頻轉(zhuǎn)換之后的輸出基帶信號(hào)，輸出基帶信號(hào)接同步模塊的基帶輸入；同步模塊的輸入為A/D轉(zhuǎn)換器輸出的基帶信號(hào)，對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行同步操作以后，輸出符號(hào)同步和載波恢復(fù)之后的碼流給PN相關(guān)器，輸出同步到的幀頭使能給數(shù)據(jù)處理模塊，同時(shí)同步模塊在對(duì)信號(hào)進(jìn)行同步的時(shí)候會(huì)控制晶振頻率；兩個(gè)晶振的頻率變化受各自對(duì)應(yīng)的同步模塊控制，時(shí)鐘輸出給各自對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換器、同步模塊、PN相關(guān)器做工作時(shí)鐘，其中的一個(gè)晶振被選擇作為數(shù)據(jù)處理模塊的工作時(shí)鐘；PN相關(guān)器輸入為同步后的碼流，輸出為隨相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值；功率測(cè)量模塊輸入為相應(yīng)的定向耦合器分出來(lái)的一部分天線接收到的射頻信號(hào)的功率，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后輸出功率數(shù)值給數(shù)據(jù)處理模塊；數(shù)據(jù)處理模塊處理兩個(gè)功率測(cè)量模塊輸出的功率數(shù)值和兩個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)，將這些信息經(jīng)過(guò)計(jì)算處理之后控制顯示設(shè)備顯示出來(lái)；顯示設(shè)備由數(shù)據(jù)輸出處理模塊控制，顯示兩個(gè)信號(hào)的延時(shí)和功率，并顯示當(dāng)前測(cè)試位置是否在單頻網(wǎng)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述兩個(gè)定向耦合器所接的天線，為數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播接收機(jī)所天線，或者為 全向天線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述兩個(gè)高頻頭調(diào)諧到兩個(gè)不同的頻點(diǎn)上，具體頻點(diǎn)由測(cè)試時(shí)發(fā)射頻率所決定，用兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，沿鐵路線，相同的頻點(diǎn)隔發(fā)射站分配，每?jī)蓚€(gè)相鄰的同 步發(fā)射基站都在不同的頻點(diǎn)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述的同步模塊和所測(cè)試的數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播所使用的數(shù)字電視調(diào)制方式對(duì) 應(yīng)的接收機(jī)內(nèi)所使用的同步模塊是一樣的模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述的PN相關(guān)器輸出的隨相應(yīng)晶振時(shí)鐘變化的相關(guān)值連接示波器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述的數(shù)據(jù)處理模塊有以下子模塊組成功率數(shù)值處理模塊，其輸入為兩個(gè)功率測(cè)量模塊輸出的功率數(shù)值，輸出為天 線接收到的信號(hào)功率數(shù)值和標(biāo)志當(dāng)前測(cè)量地點(diǎn)是否位于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)內(nèi)的 電平信號(hào)；延時(shí)計(jì)算模塊，其輸入為兩個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后輸 出為兩個(gè)信號(hào)到達(dá)測(cè)試位置的時(shí)間差數(shù)值；幀使能產(chǎn)生模塊，以某一個(gè)晶振的輸出時(shí)鐘作為工作時(shí)鐘，輸出符合數(shù)字電 視單頻網(wǎng)廣播的數(shù)字電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)的幀使能；顯示控制模塊，其輸入為功率數(shù)值處理模塊、延時(shí)計(jì)算模塊和幀使能產(chǎn)生模 塊的所有輸出數(shù)值，該模塊接顯示設(shè)備，控制該顯示設(shè)備將這些數(shù)值顯示出來(lái)， 并利用幀使能產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的幀使能作為顯示刷新使能。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述的功率數(shù)值處理模塊將功率數(shù)值乘以定向耦合器中功率測(cè)量模塊被分配的 天線接收信號(hào)的比例的倒數(shù)，作為天線接收到的信號(hào)功率數(shù)值輸出，此模塊將計(jì) 算出來(lái)的兩個(gè)天線接收到的信號(hào)的功率數(shù)值進(jìn)行想減后取絕對(duì)值，如果這個(gè)絕對(duì) 值小于等于某一數(shù)值，則認(rèn)為當(dāng)前測(cè)試點(diǎn)處于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)中，將標(biāo)志電平 信號(hào)拉高，反則反之。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是，所述的延時(shí)計(jì)算模塊根據(jù)同步模塊輸出的幀頭使能信號(hào)等進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，計(jì)算出 兩個(gè)信號(hào)的到達(dá)測(cè)試位置的時(shí)間差數(shù)值，其具體轉(zhuǎn)移方式為復(fù)位后，進(jìn)入初始狀態(tài)，初始狀態(tài)在下一個(gè)時(shí)鐘周期到來(lái)時(shí)無(wú)條件向捕捉狀態(tài)轉(zhuǎn)移，同時(shí)使Ni，其中N用來(lái)區(qū)分同步模塊N， N^或l，同步模塊0和1 表示裝置中的兩個(gè)同步模塊；捕捉狀態(tài)中，延時(shí)計(jì)算模塊監(jiān)測(cè)同步模塊N輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到幀頭 使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)，同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，其中時(shí)間計(jì)數(shù)器為置于延時(shí) 計(jì)算模塊中的計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)，如果沒(méi)有檢測(cè)到幀頭使 能則停留在捕捉狀態(tài)；時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)中，時(shí)間計(jì)數(shù)器按每工作時(shí)鐘周期自增l計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)時(shí)，同時(shí)監(jiān) 測(cè)另一個(gè)同步模塊輸出的幀頭使能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到幀頭使能時(shí)進(jìn)入時(shí)間差計(jì)算狀態(tài)， 如果沒(méi)有檢測(cè)到幀頭使能則繼續(xù)停留在時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)；時(shí)間差計(jì)算狀態(tài)中，延時(shí)計(jì)算模塊判斷時(shí)間計(jì)數(shù)器的數(shù)值是否小于半個(gè)幀所 對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，如果小于則輸出時(shí)間計(jì)數(shù)器的值，轉(zhuǎn)移到捕捉狀態(tài)，如果大于等 于，則將N的值設(shè)為(N+l)模2運(yùn)算，然后輸出表示延時(shí)不可用的信號(hào)"N/A"， 這將在顯示設(shè)備中顯示出來(lái)，同時(shí)將時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，模塊轉(zhuǎn)移到時(shí)間計(jì)數(shù)狀態(tài)。
9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，其特征是， 所述幀使能顯示模塊內(nèi)置一個(gè)計(jì)數(shù)器，按照每工作時(shí)鐘周期自增1計(jì)數(shù)，按照符 合數(shù)字電視單頻網(wǎng)廣播的數(shù)字電視調(diào)制方式的幀結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，輸出幀使
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信息技術(shù)領(lǐng)域的鐵路電視單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)測(cè)試裝置，包括2個(gè)定向耦合器、2個(gè)高頻頭、2個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器、2個(gè)同步模塊、2個(gè)晶振、2個(gè)PN相關(guān)器、2個(gè)功率測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊，顯示設(shè)備。進(jìn)行測(cè)試時(shí)，使用兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，沿鐵路線，相同的頻點(diǎn)隔發(fā)射站分配，每?jī)蓚€(gè)相鄰的同步發(fā)射基站都在不同的頻點(diǎn)上，通過(guò)處理兩個(gè)頻點(diǎn)上的信號(hào)的接收功率、幀頭同步信號(hào)和幀頭PN相關(guān)情況來(lái)進(jìn)行單頻網(wǎng)測(cè)試。本發(fā)明降低了鐵路電視單頻網(wǎng)測(cè)試的復(fù)雜度和功耗，增強(qiáng)了鐵路電視單頻網(wǎng)測(cè)試的實(shí)時(shí)性、靈活性和移動(dòng)性。使用一臺(tái)裝置就能實(shí)時(shí)判斷測(cè)試位置是否處于單頻網(wǎng)信號(hào)交疊區(qū)之內(nèi)，最終能得出信號(hào)交疊區(qū)的位置和形狀圖，方便組網(wǎng)規(guī)劃。
文檔編號(hào)H04N7/24GK101527606SQ20091004823
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者夏平建, 琳 歸, 巖 李, 喆 王, 馬文峰 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)