專利名稱：一種cmmb系統(tǒng)的終端測試信號生成方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信及廣播電視領(lǐng)域，尤其是涉及一種數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的測試信 號的生成方法和裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字多媒體廣播除了覆蓋面廣、節(jié)目容量大之外，最大的特點就是具有廣播性，一 點對多點，一點對面，廣播的質(zhì)量和成本與用戶的數(shù)量無關(guān)。因此，數(shù)字多媒體廣播在國家 信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國家信息安全戰(zhàn)略中具有重要地位。CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting，中國移動多媒體廣播)是我國研 發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字多媒體廣播標準。CMMB系統(tǒng)通過衛(wèi)星和地面基站，可以實現(xiàn) 天地一體的大面積廣播覆蓋。用戶可以通過終端，移動接收多路音、視頻廣播節(jié)目。終端設(shè)備生產(chǎn)商為了進行對終端的測試，需要各種標準的測試信號。通常的方法 是使用實際的發(fā)射機生成測試信號。但發(fā)射設(shè)備的價格較昂貴，且除了能生成系統(tǒng)規(guī)定格 式的信號之外，不能生成其它類型的信號，設(shè)備使用率較低。此外，若需要生成某種信道環(huán) 境下的測試信號，通常還要將發(fā)射機生成的信號通過信道模擬器。信道模擬設(shè)備的價格同 樣較昂貴。因此，需要一種通用、靈活的測試信號生成方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種CMMB系統(tǒng)的終端 測試信號生成方法和裝置，本發(fā)明利用信號處理平臺和信號發(fā)生器生成測試信號，相比較 于利用發(fā)射機生成測試信號，具有靈活通用的特點，并且可以節(jié)約成本。本發(fā)明的一個目的是提供一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成裝置，該裝置包括，信號處理平臺，用于對輸入的信息進行編碼和調(diào)制，生成符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu) 的信號；信號截取轉(zhuǎn)換裝置，用于對信號進行截取和轉(zhuǎn)換，其輸入信號為上述信號處理平 臺輸出的符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號；信號發(fā)生器，用于將信號以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，其輸入信號為上述信號 截取轉(zhuǎn)換裝置輸出的符合信號發(fā)生器輸入格式的信號。本發(fā)明的另一個目的是提供一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法，該方法包 括，首先對輸入的信息進行編碼調(diào)制，生成符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號。然后將上 述符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號進行截取和轉(zhuǎn)換。最后將上述截取轉(zhuǎn)換后的信號以指定的 頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，并作為測試信號發(fā)送到終端。其中，上述方法中對輸入的信息進行編碼調(diào)制，進一步包括如下步驟首先將輸入的信息按照低位比特優(yōu)先的原則劃分為字節(jié)，進行RS編碼和字節(jié)交 織，再將上述RS編碼和字節(jié)交織后的字節(jié)按照低位比特優(yōu)先的原則拆分為比特流，進行LDPC編碼和比特交織，而后進行星座映射。將星座映射后的符號與離散導頻和連續(xù)導頻復 接在一起，組成OFDM頻域符號，進行OFDM調(diào)制，并對每個OFDM符號前加入循環(huán)前綴，經(jīng)過 加窗交疊后，組成一個時隙，每40個時隙復接成一個物理層幀信號。最后對復接成幀后的 信號進行濾波。本發(fā)明提出的一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法和裝置，具有以下的特點(1)信號發(fā)生器是可以在多種場合下廣泛使用的通用設(shè)備，因此本發(fā)明相比較于 傳統(tǒng)的使用實際的發(fā)射機生成測試信號的方法設(shè)備，靈活性高、設(shè)備利用率高，并且節(jié)約成 本。(2)測試信號完全滿足系統(tǒng)的物理層幀結(jié)構(gòu)，可以直接用于終端接收。(3)測試信號可以承載不同類型的信息，用于對終端進行各種類型的測試，包括接 收門限測試、音頻播放質(zhì)量測試、視頻播放質(zhì)量測試以及誤碼率測試等。(4)測試信號可以配置成不同的編碼和調(diào)制模式，用于對終端進行各種模式下的 測試，包括信道帶寬模式、交織模式、RS編碼模式、LDPC編碼模式、星座映射模式、擾碼模式寸。(5)測試信號可以模擬通過各種類型信道，用于對終端進行各種信道環(huán)境下的測 試，包括AWGN信道、多徑衰落信道、時變信道等。本發(fā)明的上述其他目的及其特征進一步適用的范圍，可由下列的詳細說明中清楚 得知。但是，這些詳細的說明和所提到的實施例僅供說明作用，并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制， 本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應該可以理解其它變化形式。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法的流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的生成測試終端視頻播放質(zhì)量的測試信號 的流程圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例的生成測試終端誤碼率性能的測試信號 的流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。[實施方式1]本發(fā)明的一個目的是提供一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成裝置100，如圖1所 示，該測試信號生成裝置100包括信號處理平臺101、信號截取轉(zhuǎn)換裝置102和信號發(fā)生器 103。其中，信號處理平臺101對輸入的信息進行編碼和調(diào)制，產(chǎn)生符合系統(tǒng)物理層幀 結(jié)構(gòu)的信號。在本實施例中，信號處理平臺101可以是軟件平臺或硬件平臺，其中，軟件平 臺可以是基于C語言、MATLAB等的軟件平臺；硬件平臺可以是基于DSP、FPGA等的硬件平臺。此外，信號處理平臺101在處理信號過程中，可以將信號配置成不同的編碼和調(diào) 制模式，包括信道帶寬模式、交織模式、RS編碼模式、LDPC編碼模式、星座映射模式、擾碼模 式等，可以對終端進行不同模式下的測試。另外，信號處理平臺101可以模擬信號通過不同類型的信道，包括AWGN信道、多徑 衰落信道、時變信道等，用于生成在該類信道環(huán)境下的測試信號。信號截取轉(zhuǎn)換裝置102對信號處理平臺101輸出的符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號 進行截取，并轉(zhuǎn)換成滿足信號發(fā)生器103輸入格式的信號。其中，信號截取轉(zhuǎn)換裝置102所截取信號的總點數(shù)必須小于信號發(fā)生器103內(nèi)部 存儲容量的限制。并且，信號可以以幀或者時隙為單位進行截取。當以時隙為單位進行截 取時，所截取的時隙數(shù)可以整除一幀中的時隙數(shù)，以便終端能夠正確的實現(xiàn)同步。信號發(fā)生器103將信號截取轉(zhuǎn)換裝置102輸出的符合信號發(fā)生器103格式的信號 以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，即，發(fā)送測試信號到終端。本發(fā)明的另一個目的是提供一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法，該方法是 利用信號處理平臺和信號發(fā)生器生成用于終端性能測試的標準測試信號，如圖2所示，包 括以下步驟S201 對輸入的信息進行編碼調(diào)制，生成符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號；S202 然后將上述符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號進行截取和轉(zhuǎn)換；S203:將截取轉(zhuǎn)換后的信號以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，并作為測試信號發(fā)送 到終端。本發(fā)明涉及的CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法及裝置中輸入的信息主要包括 系統(tǒng)控制信息、電子業(yè)務指南、視頻流、音頻流和數(shù)據(jù)流等。根據(jù)信息類型的不同，可以對終 端進行不同類型的測試，包括接收門限測試、音頻播放質(zhì)量測試、視頻播放質(zhì)量測試以及誤 碼率測試等。下面結(jié)合圖1和圖2，分別以生成終端的視頻播放質(zhì)量的測試信號和誤碼率性能 的測試信號為例，對本發(fā)明涉及的利用信號處理平臺和信號發(fā)生器生成測試信號的方法進 行詳細說明。[實施方式2]在本實施例中，本發(fā)明的目的是生成用于測試CMMB終端的視頻播放質(zhì)量的測試信號。在本實施例中，輸入的信息為系統(tǒng)控制信息、電子業(yè)務指南和視頻流。其中，系統(tǒng) 控制信息為終端提供系統(tǒng)的相關(guān)信息，如中心頻率、業(yè)務所占時隙、編碼和調(diào)制模式等；電 子業(yè)務指南為終端提供廣播業(yè)務的相關(guān)信息，如業(yè)務名稱、播放時間、內(nèi)容梗概等；視頻流 為終端提供視頻業(yè)務。結(jié)合圖3所示，信號處理平臺101采用Cadence公司的SPW軟件搭建，用于對輸入 的信息進行編碼和調(diào)制，產(chǎn)生符合CMMB物理層幀結(jié)構(gòu)的信號，具體步驟如下S301 =RS編碼和字節(jié)交織，將輸入的信息按照低位比特優(yōu)先(LSB)的原則劃分為 字節(jié)，進行RS編碼和字節(jié)交織。其中，系統(tǒng)控制信息采用RS (240，240)編碼，字節(jié)交織模式1 ；
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電子業(yè)務指南采用RS (240，224)編碼，字節(jié)交織模式1 ；視頻流采用RS (240，224)編碼，字節(jié)交織模式2。S302 :LDPC編碼和比特交織，將RS編碼和字節(jié)交織后的字節(jié)按照低位比特優(yōu)先 (LSB)的原則拆分為比特流，進行LDPC編碼和比特交織。所有信號均采用1/2碼率LDPC編碼。S303 星座映射，將比特交織后的比特流進行星座映射。其中，系統(tǒng)控制信息采用BPSK映射；
電子業(yè)務指南采用QPSK映射；視頻流采用16QAM映射。S304 :0FDM調(diào)制，將星座映射后的符號與離散導頻和連續(xù)導頻復接在一起，組成 OFDM頻域符號。每個OFDM符號包括3076個有效子載波。有效子載波上的所有符號均被一 個復偽隨機(PN)序列擾碼。PN序列的初始值采用選項0。將擾碼后有效子載波通過4096 點的逆快速傅里葉變換(IFFT)變換為OFDM符號。S305 復接成幀，在每個OFDM符號前加入循環(huán)前綴(CP)。每53個OFDM符號、2個 同步信號和1個發(fā)射機標識經(jīng)過加窗交疊后組成一個時隙，每40個時隙復接成一個物理層 信號幀。其中，系統(tǒng)控制信息占用時隙0 ；電子業(yè)務指南占用時隙1和2 ；視頻流占用時隙3和4;剩余的時隙可以任意填充。S306 濾波，濾波器對復接成幀后的信號進行濾波；S307 對濾波后的信號以時隙為單位進行截取，截取時隙0-4。在對信號進行截取 時，截取信號的總點數(shù)小于信號發(fā)生器內(nèi)部存儲容量。S308 將上述截取后的信號轉(zhuǎn)換成滿足矢量信號發(fā)生器(VSG) 4438C輸入格式的信號。S309 矢量信號發(fā)生器(VSG) 4438C將輸入的信號以666MHz的頻率和OdB的幅度 進行循環(huán)發(fā)送。上述測試信號通過天線發(fā)射出來。這樣，終端可以接收到一路以1秒為周期循環(huán) 播放的視頻節(jié)目，可以進行視頻播放質(zhì)量測試。如上所述，首先，信號處理平臺對輸入的系統(tǒng)控制信息、電子業(yè)務指南和視頻流進 行編碼和調(diào)制處理。然后，信號截取轉(zhuǎn)換裝置對信號處理平臺的輸出信號以時隙為單位進 行截取，并轉(zhuǎn)換成滿足矢量信號發(fā)生器輸入格式的信號。最后，矢量信號發(fā)生器將將輸入信 號以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，并通過天線發(fā)射出來。由此，終端接收承載有系統(tǒng)控制信 息、電子業(yè)務指南和視頻流三種信息的標準測試信號，對視頻播放質(zhì)量進行測試。[實施方式3]在本實施例中，本發(fā)明的目的是生成用于測試CMMB終端的誤碼率性能的測試信號。在本實施例中，輸入的信息為系統(tǒng)控制信息和數(shù)據(jù)流。其中，系統(tǒng)控制信息為終端 提供系統(tǒng)的相關(guān)信息，如中心頻率、業(yè)務所占時隙、編碼和調(diào)制模式等；數(shù)據(jù)流為終端提供數(shù)據(jù)業(yè)務，其中，數(shù)據(jù)流具有固定格式。結(jié)合圖4所示，信號處理平臺采用Synopsys公司的CCSS軟件搭建，用于對輸入的 信息進行編碼和調(diào)制，產(chǎn)生符合CMMB物理層幀結(jié)構(gòu)的信號，具體步驟如下S401 =RS編碼和字節(jié)交織，將輸入的信息按照低位比特優(yōu)先(LSB)的原則劃分為 字節(jié)，進行RS編碼和字節(jié)交織。其中，系統(tǒng)控制信息采用RS (240，240)編碼，字節(jié)交織模式1 ；數(shù)據(jù)流采用RS(240，176)編碼，字節(jié)交織模式1。S402:LDPC編碼和比特交織，將RS編碼和字節(jié)交織后的字節(jié)按照低位比特優(yōu)先 (LSB)的原則拆分為比特流，進行LDPC編碼和比特交織。其中，系統(tǒng)控制信息采用1/2碼率LDPC編碼；數(shù)據(jù)流采用3/4碼率LDPC編碼。S403 星座映射，將比特交織后的比特流進行星座映射。其中，系統(tǒng)控制信息采用BPSK映射；數(shù)據(jù)流采用QPSK映射。S404 :0FDM調(diào)制，將星座映射后的符號與離散導頻和連續(xù)導頻復接在一起，組成 OFDM頻域符號。每個OFDM符號包括3076個有效子載波。有效子載波上的所有符號均被一 個復偽隨機(PN)序列擾碼。PN序列的初始值采用選項0。將擾碼后有效子載波通過4096點的逆快速傅里葉變換(IFFT)變換為OFDM符號。S405 復接成幀，在每個OFDM符號前加入循環(huán)前綴(CP)。每53個OFDM符號、2個 同步信號和1個發(fā)射機標識經(jīng)過加窗交疊后組成一個時隙，每40個時隙復接成一個物理層 信號幀。其中，系統(tǒng)控制信息占用時隙0 ；數(shù)據(jù)流占用時隙1-3;剩余的時隙可以任意填充。S406 上采樣和濾波，濾波器對復接成幀后的信號進行4倍上采樣，并對信號進行 濾波，實施上采樣處理的信號，相對于未實施上采樣處理的信號，其信號質(zhì)量更好。S407 模擬加性高斯白噪聲(AWGN)信道，在濾波后的信號上疊加指定功率的高斯 白噪聲，模擬信號通過AWGN信道，在本實施例的步驟407中，濾波后的信號亦可以模擬通過其他類型信道，包括多 徑衰落信道，例如Rayleigh信道、Ricean信道，時變信道，例如Jakes模型等。S408 對通過AWGN信道后的信號以時隙為單位進行截取，截取時隙0_3，在對信號 進行截取時，截取信號的總點數(shù)小于信號發(fā)生器內(nèi)部存儲容量。S409 將上述信號轉(zhuǎn)換成滿足矢量信號發(fā)生器(VSG)4438C輸入格式的信號。S410 矢量信號發(fā)生器(VSG) 4438C將輸入的信號以754MHz的頻率和-IOdB的幅 度進行循環(huán)發(fā)送。上述測試信號通過電纜輸出給終端。由此，終端可以接收到一路受噪聲干擾的數(shù) 據(jù)流。由于數(shù)據(jù)流的格式已知，可以進行誤碼率性能測試。如上所述，首先，信號處理平臺對輸入的系統(tǒng)控制信息和數(shù)據(jù)流進行編碼和調(diào)制處理。而后，信號截取轉(zhuǎn)換裝置對信號處理平臺的輸出信號以時隙為單位進行截取，并轉(zhuǎn)換 成滿足矢量信號發(fā)生器輸入格式的信號。最后，矢量信號發(fā)生器將將輸入信號以指定的頻 率和幅度循環(huán)發(fā)送，并通過電纜輸出給終端。由此，終端接收承載有系統(tǒng)控制信息和數(shù)據(jù)流 兩種信息的標準測試信號，對誤碼率性能進行測試。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以 是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模 塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如 果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機 可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所披露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，當然不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利保護 范圍?？梢岳斫?，根據(jù)本發(fā)明所附權(quán)利要求書中限定的實質(zhì)和范圍所作的等同變化，仍屬于 本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成裝置，其特征在于，該裝置包括信號處理平臺，用于對輸入的信息進行編碼和調(diào)制，生成符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號；信號截取轉(zhuǎn)換裝置，用于對信號進行截取和轉(zhuǎn)換，其輸入信號為所述信號處理平臺輸 出的符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號；信號發(fā)生器，用于將信號以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，其輸入信號為所述信號截取 轉(zhuǎn)換裝置輸出的符合信號發(fā)生器輸入格式的信號。
2.如權(quán)利要求1所述的測試信號生成裝置，其特征在于，所述信號處理平臺模擬信號 通過信道環(huán)境，用于生成在該信道環(huán)境下的測試信號。
3.如權(quán)利要求1所述的測試信號生成裝置，其特征在于，在對信號進行截取時，截取信 號的總點數(shù)小于所述信號發(fā)生器內(nèi)部存儲容量。
4.如權(quán)利要求1所述的測試信號生成裝置，其特征在于，所述信號截取轉(zhuǎn)換裝置以幀 或時隙為單位對信號進行截取。
5.如權(quán)利要求4所述的測試信號生成裝置，其特征在于，所述信號截取轉(zhuǎn)換裝置以時 隙為單位進行信號截取時，截取的時隙數(shù)可以整除一幀中的時隙數(shù)。
6.一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法，其特征在于，該方法包括以下步驟， 對輸入的信息進行編碼調(diào)制，生成符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號；將上述符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號進行截取和轉(zhuǎn)換；將上述截取轉(zhuǎn)換后的信號以指定的頻率和幅度循環(huán)發(fā)送，并作為測試信號發(fā)送到終端。
7.如權(quán)利要求6所述的測試信號生成方法，其特征在于，對輸入的信息進行編碼調(diào)制， 具體包括如下步驟對輸入的信息按照低位比特優(yōu)先的原則劃分為字節(jié)，進行RS編碼和字節(jié)交織； 將上述RS編碼和字節(jié)交織后的字節(jié)按照低位比特優(yōu)先的原則拆分為比特流，進行 LDPC編碼和比特交織，而后進行星座映射；將星座映射后的符號與離散導頻和連續(xù)導頻復接在一起，組成OFDM頻域符號，進行 OFDM調(diào)制；對每個OFDM符號前加入循環(huán)前綴，經(jīng)過加窗交疊后，組成一個時隙，每40個時隙復接 成一個物理層幀信號；對上述復接成幀后的信號進行濾波。
8.如權(quán)利要求7所述的測試信號生成方法，其特征在于，對信號進行OFDM調(diào)制，進一步 包括如下步驟所述OFDM頻域符號有效子載波上的所有符號均被一個復偽隨機序列擾碼， 將復偽隨機序列擾碼后的有效子載波通過逆快速傅里葉變換，變換為OFDM符號。
9.如權(quán)利要求7所述的測試信號生成方法，其特征在于，在對復接成幀后的信號進行 濾波之前，對信號實施上采樣處理。
10.如權(quán)利要求7所述的測試信號生成方法，其特征在于，將濾波后的信號模擬通過信 道環(huán)境。
11.如權(quán)利要求6所述的測試信號生成方法，其特征在于，對符合系統(tǒng)物理層幀結(jié)構(gòu)的信號進行截取時，以幀或時隙為單位。
12.如權(quán)利要求11所述的測試信號生成方法，其特征在于，以時隙為單位進行信號截 取時，所截取的時隙數(shù)可以整除一幀中的時隙數(shù)。
13.如權(quán)利要求6所述的測試信號生成方法，其特征在于，將上述截取后的信號轉(zhuǎn)換為 滿足所述信號發(fā)生器輸入格式的信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成方法，該方法包括對輸入的信息進行編碼調(diào)制，具體步驟包括對輸入的信息進行RS編碼和字節(jié)交織、LDPC編碼和比特交織，而后進行星座映射以及OFDM調(diào)制，對OFDM調(diào)制后的信號復接成幀，將復接成幀后的信號進一步濾波。將編碼調(diào)制后的信號進行截取和轉(zhuǎn)換以及將轉(zhuǎn)換后的信號以指定頻率和幅度循環(huán)發(fā)送到終端。此外，本發(fā)明還提供了一種CMMB系統(tǒng)的終端測試信號生成裝置，該裝置包括信號處理平臺、信號截取轉(zhuǎn)換裝置以及信號發(fā)生器。本發(fā)明提供的方法和裝置可以向終端提供用于性能測試的標準測試信號，通用靈活，節(jié)約成本。
文檔編號H04L1/00GK102088330SQ20091024145
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者劉斌彬, 張克儉, 王靜, 申紅兵, 葛啟宏, 陳文 申請人:北京泰美世紀科技有限公司