CN101193324A - 机顶盒集成测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有线数字电视系统用户接收解码器，具体地说是有线数字电视系统用户接收解码器集成测试系统。本发明的机顶盒集成测试系统，由主机部分、视音频分析模块及被测机顶盒组成，主机部分包括码流发生器QAM调制器、高斯噪声发生器、脉冲信号发生器、单频信号发生器、衰减器、合路器和高精度程控衰减器；通过上述部件的组合来完成对实际信号的模拟。视音频分析模块：采集、分析机顶盒输出的视、音频信号。具有集成度高，操作简便，测试速度快的特点。DSP处理器的数据处理及指标测试全部通过其软件完成，采用这种开发方法具有功能强，指标一致性好，生产调试简单的优点，而且二次功能开发简单，只需要建立算法数学模型和软件实现即可。
Description
技术领域
本发明涉及有线数字电视系统用户接收解码器，具体地说是有线数字电视系统用户接收解码器集成测试系统。
背景技术
随着技术的不断更新和成熟，数字电视越来越普及，当今数字电视发展非常迅速，机顶盒是数字电视产业发展不可缺少的一个环节。为控制其质量，广电总局颁布实施了行业技术要求：GD/J12-2007《有线数字电视系统用户接收解码器(机顶盒)技术要求和测量方法》，而与之相对应的是国内对于数字电视机顶盒生产线测试领域尚处于空白阶段，所以对机顶盒在生产线上的检测就成为了一个关键问题。
发明内容
本发明按照广电总局行业技术要求：GD/J12-2007《有线数字电视系统用户接收解码器(机顶盒)技术要求和测量方法》，采用集成化测试方案综合测试数字电视机顶盒在不同工作状态下的技术指标。其原理就是通过对实际数字电视网络信号的模拟，人为的制造出相对恶劣的信号环境，使机顶盒工作于临界状态，从而实现对机顶盒灵敏度等技术指标的检测。
本发明的机顶盒集成测试系统，由主机部分、视音频分析模块及被测机顶盒组成，本系统工作的原理框图如图1：
(1)主机部分(测试信号源)：包括码流发生器QAM调制器、高斯噪声发生器、脉冲信号发生器、单频信号发生器、衰减器、合路器和高精度程控衰减器；通过上述部件的组合来完成对实际信号的模拟，其中：
1.码流发生器：生成标准测试流信号；
2.QAM调制器：通过QAM调制器调制生成标准的机顶盒测试信号；
3.高斯噪声发生器：通过使用噪声管，生成白噪声；
4.脉冲信号发生器：应用大规模可编程逻辑实现一定范围内脉宽可调的干扰信号；
5.单频信号发生器：通过数字频率合成技术产生相应的单点频干扰信号；
6.衰减器：控制噪声幅度以实现劣化程度不同的信号；
7.合路器：将模拟的噪声与标准测试信号合并；
8.高精度程控衰减器：精确控制输入机顶盒信号的幅度，以模拟不同的有线电视网络状况。
(2)视音频分析模块：采集、分析机顶盒输出的视、音频信号；
通过实际信号的模拟，经高精度程控衰减器精确控制合路信号的幅度，模拟出经过劣化的实际数字电视网络信号，此信号输入待测机顶盒中，并由视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，并判断此机顶盒是否合格。
所述的视音频分析模块包括由A/D数据采样电路、DDS数字频率合成器、同步头计数电路、DSP处理器组成的视频测试电路及音频采集模块电路，其中视频测试电路为本模块的核心电路，其原理框图如图2，各部分为：
(1)A/D数据采样电路：采用高速A/D转换芯片，完成对被测信号的采集；
(2)DSP处理器：主要完成数据处理，指标计算的功能；
(3)DDS数字频率合成器：生成任意改变的高精度采样时钟，以满足不同情况下的测试要求；
(4)同步头计数电路：采用大规模可编程逻辑器件组成的计数分析电路；
(5)音频采集模块：通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；
视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，经放大器电路分别输入到.A/D数据采样电路和同步头计数电路；数字频率合成器通过程序控制可产生不同的采样时钟并将其输入到A/D数据采样电路，从而满足各种不同测试方法的要求。
所述的A/D数据采样电路部分采用流水线式40MSPS ADC电路，12BIT量化位数，将数字量化过的视音频信号传送到DSP处理器的信号输入端；DSP处理器完成数据处理及指标计算的功能，数据处理及指标测试全部通过软件完成，软件平台的内容主要包括：数据采集处理、指标判断、波形及测试结果显示以及数据库记录储存等功能；并且DSP通过数据传输线将选行控制指令输入到同步头计数电路；同步头计数电路采用大规模可编程逻辑器件组成，其计数分析电路精确定位被测视频信号625行中的任意一行，；音频采集模块通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；从而实现对机顶盒技术指标的全面检测。
在整机工作中：码流发生器生成标准测试流信号，经过QAM调制器调制生成标准的机顶盒测试信号；高斯噪声发生器通过使用噪声管生成的-10dBm的高斯白噪声和脉冲信号发生器应用大规模可编程逻辑实现的一定范围内可调的脉冲干扰信号以及单频信号发生器通过数字频率合成技术产生的相应的单点频干扰信号通过衰减器控制其功率后在合路器部分与通过QAM调制器调制生成的标准的机顶盒测试信号合路，完成对实际信号的模拟；经高精度程控衰减器精确控制合路信号的幅度，模拟出经过劣化的实际数字电视网络信号，此信号输入待测机顶盒中，并由视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，并判断此机顶盒是否合格。
视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，经放大器电路分别输入到.A/D数据采样电路和同步头计数电路。数字频率合成器通过程序控制可产生不同的采样时钟并将其输入到A/D数据采样电路，从而满足各种不同测试方法的要求；A/D数据采样电路部分采用流水线式40MSPS ADC电路，12BIT量化位数，具有很高的采样速率及较大的动态范围，可以将数字量化过的视音频信号传送到DSP处理器的信号输入端；DSP处理器完成数据处理及指标计算的功能，数据处理及指标测试全部通过软件完成，软件平台的内容主要包括：数据采集处理、指标判断、波形及测试结果显示以及数据库记录储存等功能；并且DSP通过数据传输线将选行控制指令输入到同步头计数电路；此同步头计数电路采用大规模可编程逻辑器件组成，其计数分析电路可精确定位被测视频信号625行中的任意一行，以实现精确的信号分析功能，使系统可以精确定位任意一行视频信号。音频采集模块通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析。从而实现对机顶盒技术指标的全面检测。
本发明的有益效果为：
1)本发明填补了国内关于机顶盒生产线测试上的空白，可以极大地提高国内机顶盒生产的效率及产品品质，与国外同类产品相比具有集成度高，操作简便，测试速度快的特点。
2)测试信号源完全以硬件生成测试信号的方法虽然技术难度较大，但是由于其输出的测试信号最接近真实的环境信号，所以更能真实地反映出机顶盒在实际使用中将会遇到的问题。
3)DSP处理器的数据处理及指标测试全部通过其软件完成，采用这种开发方法具有功能强，指标一致性好，生产调试简单的优点，而且二次功能开发简单，只需要建立算法数学模型和软件实现即可。
附图说明
图1是机顶盒集成测试系统原理框图
图2是视音频测试模块原理框图
其中：→表示电路连接关系；
为数据传输线。
具体实施方式
实施例1
机顶盒集成测试系统，由主机部分、视音频分析模块及被测机顶盒组成，本系统工作的原理框图如图1：
(1)主机部分(测试信号源)：包括码流发生器QAM调制器、高斯噪声发生器、脉冲信号发生器、单频信号发生器、衰减器、合路器和高精度程控衰减器；通过上述部件的组合来完成对实际信号的模拟，其中：
1.码流发生器：生成标准测试流信号；
2.QAM调制器：通过QAM调制器调制生成标准的机顶盒测试信号；
3.高斯噪声发生器：通过使用噪声管，生成白噪声；
4.脉冲信号发生器：应用大规模可编程逻辑实现一定范围内脉宽可调的干扰信号；
5.单频信号发生器：通过数字频率合成技术产生相应的单点频干扰信号；
6.衰减器：控制噪声幅度以实现劣化程度不同的信号；
7.合路器：将模拟的噪声与标准测试信号合并；
8.高精度程控衰减器：精确控制输入机顶盒信号的幅度，以模拟不同的有线电视网络状况。
(2)视音频分析模块：采集、分析机顶盒输出的视、音频信号；
通过实际信号的模拟，经高精度程控衰减器精确控制合路信号的幅度，模拟出经过劣化的实际数字电视网络信号，此信号输入待测机顶盒中，并由视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，并判断此机顶盒是否合格。
视音频分析模块包括由A/D数据采样电路、DDS数字频率合成器、同步头计数电路、DSP处理器组成的视频测试电路及音频采集模块电路，其中视频测试电路为本模块的核心电路，其原理框图如图2，各部分为：
(1)A/D数据采样电路：采用高速A/D转换芯片，完成对被测信号的采集；
(2)DSP处理器：主要完成数据处理，指标计算的功能；
(3)DDS数字频率合成器：生成任意改变的高精度采样时钟，以满足不同情况下的测试要求；
(4)同步头计数电路：采用大规模可编程逻辑器件组成的计数分析电路；
(5)音频采集模块：通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；
视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，经放大器电路分别输入到A/D数据采样电路和同步头计数电路；数字频率合成器通过程序控制可产生不同的采样时钟并将其输入到A/D数据采样电路，从而满足各种不同测试方法的要求。
A/D数据采样电路部分采用流水线式40MSPS ADC电路，12BIT量化位数，将数字量化过的视音频信号传送到DSP处理器的信号输入端；DSP处理器完成数据处理及指标计算的功能，数据处理及指标测试全部通过软件完成，软件平台的内容主要包括：数据采集处理、指标判断、波形及测试结果显示以及数据库记录储存等功能；并且DSP通过数据传输线将选行控制指令输入到同步头计数电路；同步头计数电路采用大规模可编程逻辑器件组成，其计数分析电路精确定位被测视频信号625行中的任意一行；音频采集模块通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；从而实现对机顶盒技术指标的全面检测。
在整机工作中：码流发生器生成标准测试流信号，经过QAM调制器调制生成标准的机顶盒测试信号；高斯噪声发生器通过使用噪声管生成的-10dBm的高斯白噪声和脉冲信号发生器应用大规模可编程逻辑实现的一定范围内可调的脉冲干扰信号以及单频信号发生器通过数字频率合成技术产生的相应的单点频干扰信号通过衰减器控制其功率后在合路器部分与通过QAM调制器调制生成的标准的机顶盒测试信号合路，完成对实际信号的模拟；经高精度程控衰减器精确控制合路信号的幅度，模拟出经过劣化的实际数字电视网络信号，此信号输入待测机顶盒中，并由视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，并判断此机顶盒是否合格。
视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，经放大器电路分别输入到.A/D数据采样电路和同步头计数电路。数字频率合成器通过程序控制可产生不同的采样时钟并将其输入到A/D数据采样电路，从而满足各种不同测试方法的要求；A/D数据采样电路部分采用流水线式40MSPS ADC电路，12BIT量化位数，具有很高的采样速率及较大的动态范围，可以将数字量化过的视音频信号传送到DSP处理器的信号输入端；DSP处理器完成数据处理及指标计算的功能，数据处理及指标测试全部通过软件完成，软件平台的内容主要包括：数据采集处理、指标判断、波形及测试结果显示以及数据库记录储存等功能；并且DSP通过数据传输线将选行控制指令输入到同步头计数电路；此同步头计数电路采用大规模可编程逻辑器件组成，其计数分析电路可精确定位被测视频信号625行中的任意一行，以实现精确的信号分析功能，使系统可以精确定位任意一行视频信号。音频采集模块通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析。从而实现对机顶盒技术指标的全面检测。
技术指标如下：
测试信号源输出部分
射频输出频率范围 45-870MHz(DVB-C/T)
射频输入反射损耗 ≥12dB
调制方式 DVB-C、DVB-T/H、ATSC、GB 20600
射频输出动态 20dBμV～90dBμV/0.1dB步进
C/N设置范围 5dB～40dB/0.1dB步进
干扰抑制比 5dB～40dB
脉冲调制 频率：10Hz
脉宽：10-25μS
视频测试部分
视频制式PAL-
亮度信号电平≤±1％
亮度非线性失真≤±1％
介入增益≤±1％
带外抑制比≤±1dB
行同步信号电平≤±1％
色同步信号电平≤±1％
K 2T≤±1％
K Pb≤±1％
微分增益≤±1％
微分相位≤±1°
色亮增益差≤±1％
色亮时延差≤±5ns
行同步信号前沿抖动≤±3ns
行同步信号上升时间≤±3ns
行同步信号下降时间≤±3ns
视频频率响应≤±1dB
视频信杂比≤±1dB
随机信噪比≤±1dB
不加权信噪比≤±1dB
色度信噪比≤±1dB
亮度非线性平坦度≤±1mV
同步信号平坦度≤±1mV
音频测试部分
输入频率范围47Hz～20KHz
动态范围＞100dB(1KHz～20KHz)
输出电平≤±1dB
左右声道电平差≤±0.2dB
左右声道相位差≤1°
左右声道串扰≤±0.2dB
总谐波失真(1KHz)≤±0.1dB
幅频特性(47Hz～20KHz)≤±0.5dB
码流播放部分
最大码流播放速率70Mbps
支持ISO/IEC 13818-1(系统)编码标准
支持ISO/IEC 13818-2(视频)编码标准
支持ISO/IEC 13818-3(音频)编码标准
Claims (3)
1.一种机顶盒集成测试系统，其特征在于，由主机部分、视音频分析模块及被测机顶盒组成：
(1)主机部分：包括码流发生器QAM调制器、高斯噪声发生器、脉冲信号发生器、单频信号发生器、衰减器、合路器和高精度程控衰减器；通过上述部件的组合来完成对实际信号的模拟，其中：
1.码流发生器：生成标准测试流信号；
2.QAM调制器：通过QAM调制器调制生成标准的机顶盒测试信号；
3.高斯噪声发生器：通过使用噪声管，生成白噪声；
4.脉冲信号发生器：应用大规模可编程逻辑实现一定范围内脉宽可调的干扰信号；
5.单频信号发生器：通过数字频率合成技术产生相应的单点频干扰信号；
6.衰减器：控制噪声幅度以实现劣化程度不同的信号；
7.合路器：将模拟的噪声与标准测试信号合并；
8.高精度程控衰减器：精确控制输入机顶盒信号的幅度，以模拟不同的有线电视网络状况。
(2)视音频分析模块：采集、分析机顶盒输出的视、音频信号；
通过实际信号的模拟，经高精度程控衰减器精确控制合路信号的幅度，模拟出经过劣化的实际数字电视网络信号，此信号输入待测机顶盒中，并由视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，并判断此机顶盒是否合格。
2.如权利要求1所述的一种机顶盒集成测试系统，其特征在于，所述的视音频分析模块包括由A/D数据采样电路、DDS数字频率合成器、同步头计数电路、DSP处理器组成的视频测试电路及音频采集模块电路，其中视频测试电路为本模块的核心电路，其各部分如下：
(1)A/D数据采样电路：采用高速A/D转换芯片，完成对被测信号的采集；
(2)DSP处理器：主要完成数据处理，指标计算的功能；
(3)DDS数字频率合成器：生成任意改变的高精度采样时钟，以满足不同情况下的测试要求；
(4)同步头计数电路：采用大规模可编程逻辑器件组成的计数分析电路；
(5)音频采集模块：通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；
视音频分析模块采集分析待测机顶盒的输出信号，经放大器电路分别输入到.A/D数据采样电路和同步头计数电路；数字频率合成器通过程序控制可产生不同的采样时钟并将其输入到A/D数据采样电路，从而满足各种不同测试方法的要求。
3.如权利要求2所述的一种机顶盒集成测试系统，其特征在于，所述的A/D数据采样电路部分采用流水线式40MSPS ADC电路，12BIT量化位数，将数字量化过的视音频信号传送到DSP处理器的信号输入端；DSP处理器完成数据处理及指标计算的功能，数据处理及指标测试全部通过软件完成，软件平台的内容主要包括：数据采集处理、指标判断、波形及测试结果显示以及数据库记录储存等功能；并且DSP通过数据传输线将选行控制指令输入到同步头计数电路；同步头计数电路采用大规模可编程逻辑器件组成，其计数分析电路精确定位被测视频信号625行中的任意一行；音频采集模块通过∑-ΔA/D采集音频信号，并将其输入DSP处理器进行分析；从而实现对机顶盒技术指标的全面检测。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080604 |