CN103209033A - Cmmb接收机硬件开发装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CMMB接收机硬件开发装置，包括：测试扩展板，为测试仪器提供关键测试信号的硬件测试接口；射频接收机板，与所述测试扩展板相连接，用于接收射频或中频信号，并将其数字化；基带接收机现场可编程门阵列FPGA板，与所述射频接收机板相连接，用于执行编写好的基带接收机硬件描述语言HDL代码；CPU控制板与所述射频接收机板、基带接收机现场可编程门阵列FPGA板和测试扩展板相连接，接受PC机的控制指令，对所述射频接收机板、基带接收机现场可编程门阵列FPGA板和测试扩展板进行控制，并向PC机传送中国移动多媒体广播电视CMMB基带解调后的数据。本发明可以实现对CMMB接收机系统的全面验证、测试功能。

Description

CMMB接收机硬件开发装置
技术领域
本发明涉及数字通信中的CMMB(中国移动多媒体广播电视)无线接收机领域，尤其是涉及一种CMMB接收机硬件开发装置。
背景技术
中国移动多媒体广播电视(CMMB)标准是中国国家广电总局于2006年10月颁布的中国移动多媒体广播行业标准，该标准于2006年11月1日起正式实施。CMMB标准充分考虑到移动多媒体广播业务的特点，针对手持设备接收灵敏度要求高，移动性和电池供电的特点，采用最先进的信道纠错编码和正交频分复用(OFDM)调制技术，提高了抗干扰能力和对移动性的支持，采用最先进的低密度奇偶校验码(LDPC)信道纠错编码，提高了抗干扰能力和对移动性的支持，采用时隙节电技术来降低终端功耗，提高终端续航能力。
在CMMB的系统构成中，CMMB信号主要由S波段卫星覆盖网络和U波段地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星覆盖网络广播信道用于直接接收，Ku波段上行，S波段下行；分发信道用于地面增补转发接收，Ku波段上行，Ku波段下行，由地面增补网络转发器转为S波段发送到CMMB终端。为实现城市人口密集区域移动多媒体广播电视信号的有效覆盖，采用U波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种CMMB接收机硬件开发装置，可以实现对CMMB接收机系统的全面验证、测试功能。
为解决上述技术问题，本发明的CMMB接收机硬件开发装置，包括：
测试扩展板，为测试仪器提供关键测试信号的硬件测试接口；
射频接收机板，与所述测试扩展板相连接，用于接收射频或中频信号，并将其数字化；
基带接收机FPGA(现场可编程门阵列)板，与所述射频接收机板相连接，用于执行编写好的基带接收机HDL(硬件描述语言)代码；
CPU控制板，与所述射频接收机板、基带接收机FPGA板和测试扩展板相连接，接受PC机的控制指令，对所述射频接收机板、基带接收机FPGA板和测试扩展板进行控制，并向PC机传送CMMB基带解调后的数据。
本发明的CMMB接收机硬件开发装置可以实现CMMB接收机系统的全面验证和测试功能。
验证功能包括：
对算法模型的验证，通过CMMB接收机硬件开发装置可以获取CMMB接收机各个环节的关键信号，为算法模型提供各关键位置的数据信息，用于算法模型的验证。
对基带接收机HDL(硬件描述语言)代码的验证，通过选择CMMB接收机硬件开发装置的输入信号源为CMMB测试信号，可以对基带接收机HDL代码功能进行验证。
对射频接收机芯片的功能进行验证，其支持中频输出和基带输出工作方式。
测试功能包括：对基带接收机HDL代码性能的测试；对各种射频接收机芯片性能的测试；对整个接收机性能的测试
本发明采用叠摞插接的硬件结构，可以支持中频和射频信号输入，支持多种型号的射频接收芯片，具有兼容性强、扩展性强、便于升级的特点。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是所述CMMB接收机硬件开发装置结构及与外围设备关系图；
图2是所述CMMB接收机硬件开发装置的连接结构示意图；
图3是图1中射频接收机板结构图。
具体实施方式
参见图1所示，在一实施例中，所述CMMB接收机硬件开发装置包括：射频接收机板、基带接收机FPGA板、CPU控制板以及测试扩展板。
所述射频接收机板主要功能是通过接收天线接收射频信号(如图1中由CMMB信号源通过发射天线发射的“CMMB信号源射频信号”)或中频信号，并将其数字化。
结合图3所示，所述射频接收机板包括一块射频接收机子板，和与该射频接收机子板相连接的第一模数转换器及第二模数转换器。所述射频接收机子板通过连接器与射频接收机板相连接。这样做的优点就是可以兼容各种不同型号的射频接收机芯片。不同的射频接收机芯片只要按照连接器的管脚定义制作一块子电路板(即“射频接收机子板”)，然后插入射频接收机板，就可以进行测试。这一设计极大提高了CMMB接收机硬件开发装置的兼容性和扩展性。
所述射频接收机板支持中频信号和射频信号输入。当输入是中频信号时，中频信号直接送入第二模数转换器转化为数字信号。当输入为射频信号时，射频接收机子板有两种工作模式；在中频输出模式下，射频信号经过下变频转化为中频信号，然后经过第二模数转换器转化为数字信号；基带输出模式下，射频信号经过下变频转化为两路正交的基带信号，然后两路基带信号再分别经过第一模数转换器和第二模数转换器转化为数字信号。结合图1所示，所述中频信号可以由CMMB信号源产生。
所述基带接收机FPGA板主要功能是执行编写好的基带接收机HDL代码。在工作站编写好并已经通过仿真的HDL代码，再经过FPGA软件的综合、映射和布局布线，形成可下载的比特(bit)文件后，下载到基带接收机FPGA板中。通过基带接收机FPGA板上提供的JTAG(联合测试工作组)接口可以对基带接收机FPGA板中运行的代码进行实时调试。
所述CPU控制板主要功能是接受PC机的控制指令，控制射频接收机板、基带接收机FPGA板和测试扩展板，并向PC机传送CMMB基带解调后的数据。CPU控制板对外提供以太网、USB(通用串行总线)等控制、数据传送接口。
所述测试扩展板主要功能是为测试仪器提供关键测试信号的硬件测试接口。该测试扩展板连接了所述射频接收机板、基带接收机FPGA板和CPU控制板的关键信号，为逻辑分析仪探头提供了可以直接插入的物理连接器，可以实现对整个CMMB接收机硬件开发装置关键信号方便、快捷的测试。
参见图2所示，CMMB接收机硬件开发装置的射频接收机板、基带接收机FPGA板、CPU控制板和测试扩展板采用叠摞插接的方式连接。所述射频接收机板、基带接收机FPGA板、CPU控制板和测试扩展板分别独立制作，然后再通过双向连接器叠摞插接，每块板子可以根据需要升级、替换。这种叠摞插接的方式，即节省了硬件系统的体积、增强了系统扩展性，还有利于系统关键信号的测试。
CMMB接收机硬件开发装置中的数据流如下：CMMB接收机硬件开发装置提供射频CMMB信号和中频CMMB信号两个输入端口供选择。两种信号都送入射频接收机板。中频信号直接送入模数转换器转化为数字信号。射频接收机子板有两种工作模式。在中频输出模式下，射频信号经过下变频转化为中频信号，然后经过模数转换器转化为数字信号。在基带输出模式下，射频信号经过下变频转化为两路正交的基带信号，然后两路信号分别再经过模数转换器转化为数字信号。数字化后的中频信号或者两路正交的基带信号送入基带接收机FPGA板。基带接收机FPGA板的核心是可配置的FPGA器件，其可以加载预先编制好的HDL程序文件，并执行相应基带处理功能。最终基带输出的数据通过CPU控制板传输到PC机上供视频数据处理。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种中国移动多媒体广播电视CMMB接收机硬件开发装置，其特征在于，包括：
测试扩展板，为测试仪器提供关键测试信号的硬件测试接口；
射频接收机板，与所述测试扩展板相连接，用于接收射频或中频信号，并将其数字化；
基带接收机现场可编程门阵列FPGA板，与所述射频接收机板相连接，用于执行编写好的基带接收机硬件描述语言HDL代码；
CPU控制板，与所述射频接收机板、基带接收机现场可编程门阵列FPGA板和测试扩展板相连接，接受PC机的控制指令，对所述射频接收机板、基带接收机现场可编程门阵列FPGA板和测试扩展板进行控制，并向PC机传送中国移动多媒体广播电视CMMB基带解调后的数据。
2.如权利要求1所述的CMMB接收机硬件开发装置，其特征在于：所述测试扩展板，射频接收机板，基带接收机现场可编程门阵列FPGA板，CPU控制板分别独立制作，通过双向连接器叠摞插接，每块板根据需要升级和/或替换。
3.如权利要求1所述的CMMB接收机硬件开发装置，所述射频接收机板包括一射频接收机子板，该射频接收机子板通过连接器与射频接收机板相连接，兼容各种不同型号的射频接收机芯片。
4.如权利要求3所述的CMMB接收机硬件开发装置，其特征在于：所述射频接收机板支持中频信号和射频信号输入；当输入是中频信号时，则将该中频信号直接送入模数转换器转化为数字信号；当输入为射频信号时，射频接收机子板有两种工作模式，在中频输出模式下，射频信号经过下变频转化为中频信号，然后经过模数转换器转化为数字信号；在基带输出模式下，射频信号经过下变频转化为两路正交的基带信号，然后两路正交的基带信号分别再分别经过两个模数转换器转化为数字信号。
5.如权利1所述的CMMB接收机硬件开发装置，其特征在于，所述测试扩展板与射频接收机板，基带接收机现场可编程门阵列FPGA板，CPU控制板的关键信号端子相连接，为逻辑分析仪探头提供可以直接插入的物理连接器。
6.如权利1所述的CMMB接收机硬件开发装置，其特征在于：所述CPU控制板对外提供以太网和/或通用串行总线USB接口。
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