多频点多制式数字电视路测系统设计与实现

摘要

近几年来数字电视发展迅速,且越来越受到人们的关注。地面数字电视是数字电视的一种,通过单点发射或单频网的方式进行地面覆盖,接收端则根据配有相应解调器的机顶盒进行解调接收。目前我国的地面数字电视国家标准DTMB和多媒体广播电视CMMB已处于广泛布网与应用阶段,且已覆盖了大多数一线城市并正在向二三线城市延升。随着地面覆盖需求的增多,需要进行系统搭建以及不断的进行网络调试、网络优化、网络维护等,因此对覆盖信号的测试已经成为其中一个重要的环节。本文以单频网为基础,结合对网络覆盖测试的需求实现了一种集网络覆盖模拟、实时多频点多制式信号采集和数据处理于一体的路测系统。首先本文对我国的地面数字电视DTMB和多媒体广播电视CMMB的系统架构以及关键技术做了研究与分析,对它们的组网方式和地面数字电视传输的信道特性,传播模型等做了介绍。其次深入的研究了单频网的覆盖和干扰,并对发射台站处于不同时延下的单频网覆盖区域做了仿真和分析。在单频网覆盖理论的基础上研究了路测系统中的覆盖区域模拟方法和实现算法。最后设计并实现了该路测系统。本文的路测系统包括三个部分:分别是覆盖模拟部分,信号测量部分和数据处理部分。覆盖模拟部分基于单频网覆盖的理论实现。信号测量部分使用GPS接收机,国标接收机,CMMB接收机和频谱仪作为硬件数据采集设备,以个人计算机作为数据接收处理和软件系统的平台。在软件系统中通过USB接口和串口实现数据的采集,通过pictureBox控件和GDI+技术实现电子地图,通过DataTable和文件读写实现数据的存储,整个部分采用了多线程技术。数据处理部分使用了基于Google Map API的WebGIS技术。系统的各个模块紧密结合共同实现了对地面数字电视网络覆盖测试的目的。本文所设计的数字电视路测系统具有易操作,稳定性强,可靠性高的特点。它具有的覆盖模拟的模块能帮助测试人员确定预期覆盖情况,从而制定测试路线,大大减少了测试的盲目性;而且其多频点多制式同时测量的特性提高了测试的效率;最后强大的数据在线处理能力帮助测试人员更快的确定网络实际覆盖的情况。该系统完全能应用于对我国地面数字电视和多媒体广播电视组网与优化的测试当中,对于我国数字电视的发展具有重要的意义。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 研究现状和发展趋势

1.3 主要工作内容和论文构成

第二章 地面数字电视标准及组网

2.1 移动多媒体广播电视(CMMB)

2.1.1 CMMB的技术与特点

2.1.2 CMMB传输标准的体系结构

2.2 地面数字电视国标系统(DTMB)

2.2.1 DTMB系统框架

2.2.2 DTMB标准的关键技术与特点

2.3 地面数字电视传输及组网

2.3.1 地面数字电视传输的信道特性

2.3.2 地面数字电视电波传播模型

2.3.3 地面数字电视组网

2.4 本章小结

第三章 单频网覆盖的研究与模拟实现

3.1 单频网覆盖区域的研究

3.1.1 单频网覆盖的研究

3.1.2 单频网干扰的研究

3.1.3 单频网覆盖区域的仿真

3.2 路测系统中覆盖区域模拟的研究与实现

3.2.1 覆盖区域模拟方法的研究

3.2.2 覆盖区域模拟的实现算法

3.3 本章小结

第四章 多频点多制式路测系统的总体设计

4.1 系统的功能需求

4.2 系统的架构设计

4.3 系统硬件设备组成

4.4 系统软件模块组成

4.5 相关信道参数及系统工作流程

4.6 本章小结

第五章 信号测量模块的设计与实现

5.1 数据采集模块的设计与实现

5.1.1 GPS信号采集模块

5.1.2 DTMB国标信号采集模块

5.1.3 CMMB多媒体广播信号采集模块

5.1.4 多频点通带功率采集模块

5.2 电子地图模块的设计与实现

5.3 数据存储模块的设计与实现

5.4 系统中的多线程

5.5 本章小结

第六章 系统数据处理模块的设计与实现

6.1 WebGIS技术

6.2 数据处理模块的设计

6.3 数据处理模块的实现

6.3.1 测试数据的回放显示

6.3.2 测试数据的统计

6.3.3 路径轨迹界面的图像获取

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 主要工作总结

7.2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及参与项目

致谢

附录