CN103281109A - 多输入多输出mimo型收发环境测试装置 - Google Patents

多输入多输出mimo型收发环境测试装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,包括:码流对比模块和显示模块,所述码流对比模块将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较;所述显示模块显示所述比较的结果。通过本发明,对MIMO型收发环境进行测试,实时调整收发环境的参数,以获得适应当地收发信道的最佳收发环境。

Description

多输入多输出MIMO型收发环境测试装置
技术领域
本发明涉及数字电视领域,尤其涉及一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置。
背景技术
MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put)系统是一项运用于802.11n的核心技术。802.11n是IEEE继802.11b\a\g后全新的无线局域网技术,速度可达600Mbps。同时,专有MIMO技术可改进已有802.11a/b/g网络的性能。该技术最早是由Marconi于1908年提出的,他利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量,相对于普通的SISO(Single-InputSingle-Output)系统,MIMO还可以包括SIMO(Single-InputMulti-ple-Output)系统和MISO(Multiple-Input Single-Output)系统。MIMO表示多输入多输出,在第四代移动通信技术标准中被广泛采用,例如IEEE802.16e(Wimax),长期演进(LTE)。在新一代无线局域网(WLAN)标准中,通常用于IEEE802.11n,但也可以用于其他802.11技术。MIMO有时被称作空间分集,因为他使用多空间通道传送和接收数据。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持MIMO时才能部署MIMO。MIMO技术的应用,使空间成为一种可以用于提高性能的资源,并能够增加无线系统的覆盖范围。
数字视频广播(DVB,Digital Video Broadcasting),是由“DVB Project维护的一系列为国际所承认的数字电视公开标准。“DVB Project”是一个由300多个成员组成的工业组织,它是由欧洲电信标准化组织(EuropeanTelecommunications Standards Institute,ETSI)、欧洲电子标准化组织(European Committee for Electrotechnical Standardization,CENELEC)和欧洲广播联盟(European Broadcasting Union,EBU)联合组成的“联合专家组”(Joint Technical Committee,JTC)发起的。DVB系统传输方式有如下几种:卫星电视(DVB-S及DVB-S2)、有线电视(DVB-C)、地面电视(DVB-T)、手持地面无线(DVB-H)。这些标准定义了传输系统的物理层与数据链路层。设备通过同步并行接口(synchronous parallel interface,SPI),同步串行接口(synchronous serial interface,SSI),或异步串行接口(asynchronous serial interface,ASI)与物理层交互。数据以MPEG-2传输流的方式传输,并要求符合更严格的限制(DVB-MPEG)。对移动终端即时压缩传输数据的标准(DVB-H)目前正处于测试之中。这些传输方式的主要区别在于使用的调制方式,因为不同它们应用的频率带宽的要求不同。利用高频载波的DVB-S使用QPSK调制方式,利用低频载波的DVB-C使用QAM-64调制方式,而利用VHF及UHF载波的DVB-T使用COFDM调制方式。
因此,将MIMO系统的采用多天线来抑制信道衰落的特性用于地面电视(DVB-T),以解决由于包括出租车、公共汽车的移动车辆本身具有移动速度快、位置不固定,会出现移动到远离发射中心的地方的情况,由于信号的衰落,会导致接收信号很弱、电视质量差的问题,相应地,研发了多输入多输出MIMO型的DVB-T发射机和接收机。
但是,因为电视观众对数据收发的准确性要求越来越高,而现有的多输入多输出MIMO型的数字电视广播信号的传输和接收模式比较固定,无法实时通过调整传输和接收的各个参数来调整收发环境,以获得适宜当地的最佳收发环境,人们无法获得本来可实现的高准确率的音视频数据收发,影响了观众的收看热情。
因此,需要一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,改造原有单一类型、不够灵活的收发测试系统,用户能够自行设置收发环境来获得最高准确性的音视频数据,从而能够将确定的收发环境在测试地区进行定制发射机和接收机,在不同地区实现最适合当地信道环境的最准确的音视频数据收发,给电视用户带来最好的视听享受。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,引入码流对比装置,对接收到的音视频数据和原始音视频数据进行比较,以获得相关的统计信息,根据比较结果,对音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块和信源数据解码模块进行实时调整,获得最适合当地信道的最佳收发系统。
根据本发明的一方面,提供了一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,包括码流对比模块和显示模块,所述码流对比模块将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较;所述显示模块显示所述比较的结果。
更具体地,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:音视频数据获取模块,对音视频数据进行采集,获得原始音频码流和原始视频码流;原始码流存储模块,连接所述音视频数据获取模块,以接收并存储所述原始音频码流和所述原始视频码流;音视频数据压缩处理模块,连接所述音视频数据获取模块,对原始音频码流和原始视频码流进行模数转换、压缩编码,输出压缩音频码流和压缩视频码流;加扰复用模块,连接所述音视频数据压缩处理模块,对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,以分别获得加扰音频码流和加扰视频码流,对加扰音频码流和加扰视频码流进行传输流TS打包,以分别获得音频TS包、视频TS包,并对音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM进行复用,获得复用后的TS流,所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构;信道数据编码模块,连接所述加扰复用模块,对接收到的复用后的TS流依次进行1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理、OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理,输出数字预失真处理后的数字信号,在所述信道数据编码模块中,1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理为单路处理,OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理为多路处理,所述1/2码率的Turbo编码用于纠错编码;数字上变频处理模块,连接所述信道数据编码模块,将接收到的数字预失真处理后的数字信号转换成模拟信号,对转换后的模拟信号进行混频处理以获得具有比所述转换后的模拟信号的中心频率更高的中心频率的射频信号,并将获得的射频信号进行放大和限制带宽;多个发射天线,连接所述数字上变频处理模块以接收经过放大和限制带宽的射频信号以在地面数字电视广播DVB-T信道中发射MIMO型的DVB-T信号;多个接收天线,接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号,获得射频信号;下变频处理模块,连接所述多个接收天线以接收所述射频信号,将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上,在中频上对信号数字化,然后对数字化后的信号进行数字下变频,所述数字下变频处理模块中的处理是多路处理,以分别接收来自所述多个接收天线的射频信号;信道数据解码模块,连接所述下变频处理模块以接收数字下变频后的信号,并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码,以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流,所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理,所述解OFDM帧、OFDM解调为多路处理;信源数据解码模块,连接所述信道数据解码模块,对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作,以获得接收音频码流和接收视频码流;所述码流对比模块连接所述原始码流存储模块和所述信源数据解码模块,将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较,并输出比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,输出比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流;所述显示模块连接所述码流对比模块,以接收并显示比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,接收并显示比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流,还将比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流各自对应的图像进行对比显示,对比特位比较不符的比特位数量进行统计分析并显示统计分析结果;监视模块,连接所述信源数据解码模块,以监视并显示对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作的各个操作是否正常的操作状态;测试环境设置模块,连接音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块和信源数据解码模块,根据用户通过遥控装置或按钮发出的测试环境设置命令来修改音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块或信源数据解码模块中的操作参数;其中,所述数字上变频处理模块中的处理为多路处理,所述多个天线分别接收所述数字上变频处理模块的多路处理后的多路输出的、经过放大和限制带宽的射频信号,所述MIMO型的数字广播信号在多个连续发射周期里从多个发射天线处发射出去,在多个连续发射周期里发射出去的多组信号之间存在时域和空域的相关性;其中,所述下变频处理模块包括数控振荡器混频单元,所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值,并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块中的所述数字化后的信号相乘,完成混频,以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号;其中,所述对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行的加扰具体为,使用控制字CW对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,CW由业务密钥SK加密,加密后的CW携带在ECM中,SK由用户个人密钥PDK加密,加密后的SK携带在EMM中,用户个人密钥PDK被存储已经缴费的用户的智能卡中,用户个人密钥PDK在智能卡中被加密存储,以避免PDK被直接读出。
更具体地,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:在所述复用后的TS流中,音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM具有不同的包标识符PID,所述PID是用来为TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符。
更具体地,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:所述TS流由包头和负载组成,所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节,所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息,所述负载包括184字节的MPEG-2数据,所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为,1个传输误码指示比特位,1个净数据单元起始指示比特位,1个传送优先级比特位,13个包识别符PID比特位,2个传送加扰控制比特位,2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。
更具体地,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:所述复用后的TS流中还包括业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT,以用于携带电子节目指南EPG信息。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
图1根据本发明实施方案示出的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置的结构方框图。
其中,1、码流对比模块;2、显示模块。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置的实施方案进行详细说明。
图1示出根据本发明实施方案示出的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置的结构方框图。其中多输入多输出MIMO型收发环境测试装置包括,码流对比模块1和显示模块2,所述码流对比模块1将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较;所述显示模块2显示所述比较的结果。进一步地,所述收发环境测试装置还包括,音视频数据获取模块,对音视频数据进行采集,获得原始音频码流和原始视频码流;原始码流存储模块,连接所述音视频数据获取模块,以接收并存储所述原始音频码流和所述原始视频码流;音视频数据压缩处理模块,连接所述音视频数据获取模块,对原始音频码流和原始视频码流进行模数转换、压缩编码,输出压缩音频码流和压缩视频码流;加扰复用模块,连接所述音视频数据压缩处理模块,对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,以分别获得加扰音频码流和加扰视频码流,对加扰音频码流和加扰视频码流进行传输流TS打包,以分别获得音频TS包、视频TS包,并对音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM进行复用,获得复用后的TS流,所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构;信道数据编码模块,连接所述加扰复用模块,对接收到的复用后的TS流依次进行1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理、OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理,输出数字预失真处理后的数字信号,在所述信道数据编码模块中,1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理为单路处理,OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理为多路处理,所述1/2码率的Turbo编码用于纠错编码;数字上变频处理模块,连接所述信道数据编码模块,将接收到的数字预失真处理后的数字信号转换成模拟信号,对转换后的模拟信号进行混频处理以获得具有比所述转换后的模拟信号的中心频率更高的中心频率的射频信号,并将获得的射频信号进行放大和限制带宽;多个发射天线,连接所述数字上变频处理模块以接收经过放大和限制带宽的射频信号以在地面数字电视广播DVB-T信道中发射MIMO型的DVB-T信号;多个接收天线,接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号,获得射频信号;下变频处理模块,连接所述多个接收天线以接收所述射频信号,将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上,在中频上对信号数字化,然后对数字化后的信号进行数字下变频,所述数字下变频处理模块中的处理是多路处理,以分别接收来自所述多个接收天线的射频信号;信道数据解码模块,连接所述下变频处理模块以接收数字下变频后的信号,并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码,以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流,所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理,所述解OFDM帧、OFDM解调为多路处理;信源数据解码模块,连接所述信道数据解码模块,对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作,以获得接收音频码流和接收视频码流;所述码流对比模块1连接所述原始码流存储模块和所述信源数据解码模块,将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较,并输出比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,输出比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流;所述显示模块2连接所述码流对比模块1,以接收并显示比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,接收并显示比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流,还将比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流各自对应的图像进行对比显示,对比特位比较不符的比特位数量进行统计分析并显示统计分析结果;监视模块,连接所述信源数据解码模块,以监视并显示对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作的各个操作是否正常的操作状态;测试环境设置模块,连接音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块和信源数据解码模块,根据用户通过遥控装置或按钮发出的测试环境设置命令来修改音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块或信源数据解码模块中的操作参数;其中,所述数字上变频处理模块中的处理为多路处理,所述多个天线分别接收所述数字上变频处理模块的多路处理后的多路输出的、经过放大和限制带宽的射频信号,所述MIMO型的数字广播信号在多个连续发射周期里从多个发射天线处发射出去,在多个连续发射周期里发射出去的多组信号之间存在时域和空域的相关性;其中,所述下变频处理模块包括数控振荡器混频单元,所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值,并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块中的所述数字化后的信号相乘,完成混频,以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号;其中,所述对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行的加扰具体为,使用控制字CW对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,CW由业务密钥SK加密,加密后的CW携带在ECM中,SK由用户个人密钥PDK加密,加密后的SK携带在EMM中,用户个人密钥PDK被存储已经缴费的用户的智能卡中,用户个人密钥PDK在智能卡中被加密存储,以避免PDK被直接读出。
其中,Turbo码有一重要特点是其译码较为复杂,比常规的卷积码要复杂的多,这种复杂不仅在于其译码要采用迭代的过程,而且采用的算法本身也比较复杂,这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码,而且还要伴随这译码给出每比特译出的可靠性信息,有了这些信息,迭代才能进行下去。Turbo码巧妙地将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造具有伪随机特性的长码,并通过在两个软入/软出(SISO)译码器之间进行多次迭代实现了伪随机译码。他的性能远远超过了其他的编码方式,得到了广泛的关注和发展,并对当今的编码理论和研究方法产生了深远的影响。
其中,Testing environment(测试环境),是指测试运行其上的软件和硬件环境的描述,以及任何其他与被测软件交互的软件,包括驱动和桩。测试环境=软件+硬件+网络+数据准备+测试工具。测试环境是指为了完成软件测试工作所必需的计算机硬件、软件、网络设备、历史数据的总称。毫无疑问,稳定和可控的测试环境,可以使测试人员花费较少的时间就完成测试用例的执行,也无需为测试用例、测试过程的维护花费额外的时间,并且可以保证每一个被提交的缺陷都可以在任何时候被准确的重现。简单的说,经过良好规划和管理的测试环境,可以尽可能的减少环境的变动对测试工作的不利影响,并可以对测试工作的效率和质量的提高产生积极的作用。
其中,调制(modulation)就是对信号源的信息进行处理加到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程,就是使载波随信号而改变的技术。一般来说,信号源的信息(也称为信源)含有直流分量和频率较低的频率分量,称为基带信号。基带信号往往不能作为传输信号,因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的信号以适合于信道传输。这个信号叫做已调信号,而基带信号叫做调制信号。调制是通过改变高频载波即消息的载体信号的幅度、相位或者频率,使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。而解调则是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接收者(也称为信宿)处理和理解的过程。
其中,有条件接收系统(CAS)是开展付费电视的核心技术,了解他的运行机制,掌握好他的使用和维护对付费电视业务的成功开展非常关键。CAS的组成包括有:用户管理系统SMS、业务信息生成系统SIG、节目管理PMS/SI编辑系统、节目调度处理EIS、用户授权管理系统SAS、条件接收CA等。主要有两大块:一块是管理用户的SMS,一块是管理节目的CA。CA主要分为两大部分:一是信号加扰部分,它是通过一个随机码发生器所产生的随机码(称为控制字CW)来控制加扰器对信号的加扰;二是加密部分,要使加扰的信号在接收端成功地解扰,接收端也必须要有和加扰端一模一样的控制字来控制解扰器,所以,要将前端的CW传送到接收端,如果直接传送会很容易被黑客截获而使CAS失去作用,为此,要对CW进行加密传送,这种加密是一种多层加密机制,从而增加CW传送的安全性,直接对CW加密的第一层所产生的密文称为授权控制信息ECM,通过复用器与加扰的码流一起传送,ECM还含有时间、节目价格、节目授权控制等信息,因此ECM是面向节目的管理信息。对CW加密的密钥称为工作密钥SK,SK通常又叫月密钥,每月换一次,每换一次SK,系统都要重新对所有用户进行授权。第二层加密是用称为节目密钥PDK对SK进行加密,所产生的密文和从SMS获取的授权指令通过SAS生成的授权信息组成授权管理信息EMM,EMM还含有智能卡号、授权时间、授权等级等用户授权信息。这些信息主要是完成对用户的授权,因此EMM是面向用户的管理信息,EMM对用户在什么时间看、看什么频道进行授权,他也通过复用器与加扰码流一起传送,以上这些组成了CA最基本的加密系统。
另外,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:在所述复用后的TS流中,音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM具有不同的包标识符PID,所述PID是用来为TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符。
另外,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:所述TS流由包头和负载组成,所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节,所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息,所述负载包括184字节的MPEG-2数据,所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为,1个传输误码指示比特位,1个净数据单元起始指示比特位,1个传送优先级比特位,13个包识别符PID比特位,2个传送加扰控制比特位,2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。
另外,所述多输入多输出MIMO型收发环境测试装置进一步包括:所述复用后的TS流中还包括业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT,以用于携带电子节目指南EPG信息。
其中,EPG是Electronic Program Guide的英文缩写,意思是电子节目菜单。在EPG界面上一般都提供各类菜单、按钮、链接等可供用户选择节目时直接点击的组件;EPG的界面上也可以包含各类供用户浏览的动态或静态的多媒体内容。EPG的主要作用就是用户利用EPG提供的菜单,可以选择自己喜欢的组播频道;点播自己喜欢的视频节目;在线演唱自己喜欢的歌曲;查找IPTV提供的各种信息,包括生活信息、娱乐信息、教育信息、体育信息等等;用户也可使用EPG提供的菜单来订购自己喜欢的节目;甚至可以通过EPG提供的菜单支付水费、电费、进行电子商务的交易等。用户还可以利用EPG菜单查看节目的附加信息,例如对节目内容介绍、演员及导演的介绍等。同时通过EPG菜单中提供的家长控制功能,家长可以对某些节目加以限制,不给孩子开放所有的观看权限。
采用本发明的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,提高了现有技术中多输入多输出MIMO型收发环境测试装置的灵活性,使得能够根据码流比较装置实时对接收码流和发送码流的各种比较,自适应选择最适宜的接收环境和发送环境,从而有助于当地运营商进行产品定制,满足电视观众对电视音视频数据越来越高的要求。
可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,其特征在于,所述测试装置包括:
码流对比模块和显示模块,所述码流对比模块将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较;所述显示模块显示所述比较的结果。
2.如权利要求1所述的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,其特征在于,还包括:
音视频数据获取模块,对音视频数据进行采集,获得原始音频码流和原始视频码流;
原始码流存储模块,连接所述音视频数据获取模块,以接收并存储所述原始音频码流和所述原始视频码流;
音视频数据压缩处理模块,连接所述音视频数据获取模块,对原始音频码流和原始视频码流进行模数转换、压缩编码,输出压缩音频码流和压缩视频码流;
加扰复用模块,连接所述音视频数据压缩处理模块,对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,以分别获得加扰音频码流和加扰视频码流,对加扰音频码流和加扰视频码流进行传输流TS打包,以分别获得音频TS包、视频TS包,并对音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM进行复用,获得复用后的TS流,所述TS流具有188字节的MPEG-2帧结构;
信道数据编码模块,连接所述加扰复用模块,对接收到的复用后的TS流依次进行1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理、OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理,输出数字预失真处理后的数字信号,在所述信道数据编码模块中,1/2码率的Turbo编码、矩阵分簇螺旋交织的比特交织、16QAM调制、空时处理为单路处理,OFDM调制、组OFDM帧、数字预失真处理为多路处理,所述1/2码率的Turbo编码用于纠错编码;
数字上变频处理模块,连接所述信道数据编码模块,将接收到的数字预失真处理后的数字信号转换成模拟信号,对转换后的模拟信号进行混频处理以获得具有比所述转换后的模拟信号的中心频率更高的中心频率的射频信号,并将获得的射频信号进行放大和限制带宽;
多个发射天线,连接所述数字上变频处理模块以接收经过放大和限制带宽的射频信号以在地面数字电视广播DVB-T信道中发射MIMO型的DVB-T信号;
多个接收天线,接收在DVB-T信道中传输的MIMO型的DVB-T信号,获得射频信号;
下变频处理模块,连接所述多个接收天线以接收所述射频信号,将所述射频信号进行模拟下变频以转换到中频上,在中频上对信号数字化,然后对数字化后的信号进行数字下变频,所述数字下变频处理模块中的处理是多路处理,以分别接收来自所述多个接收天线的射频信号;
信道数据解码模块,连接所述下变频处理模块以接收数字下变频后的信号,并对所述接收到的数字下变频后的信号依次进行解OFDM帧、OFDM解调、16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码,以获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流,所述16QAM解调、矩阵分簇螺旋交织的反比特交织和1/2码率的Turbo解码为单路处理,所述解OFDM帧、OFDM解调为多路处理;
信源数据解码模块,连接所述信道数据解码模块,对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作,以获得接收音频码流和接收视频码流;
所述码流对比模块连接所述原始码流存储模块和所述信源数据解码模块,将原始音频码流和接收音频码流逐比特位比较,将原始视频码流和接收视频码流逐比特位比较,并输出比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,输出比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流;
所述显示模块连接所述码流对比模块,以接收并显示比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流,接收并显示比特位比较不符的原始视频码流和接收视频码流,还将比特位比较不符的原始音频码流和接收音频码流各自对应的图像进行对比显示,对比特位比较不符的比特位数量进行统计分析并显示统计分析结果;
监视模块,连接所述信源数据解码模块,以监视并显示对所述获得1/2码率的Turbo解码后的传输流TS流进行解复用、解扰、解压缩操作的各个操作是否正常的操作状态;
测试环境设置模块,连接音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块和信源数据解码模块,根据用户通过遥控装置或按钮发出的测试环境设置命令来修改音视频数据压缩处理模块、加扰复用模块、信道数据编码模块、信道数据解码模块或信源数据解码模块中的操作参数;
其中,所述数字上变频处理模块中的处理为多路处理,所述多个天线分别接收所述数字上变频处理模块的多路处理后的多路输出的、经过放大和限制带宽的射频信号,所述MIMO型的数字广播信号在多个连续发射周期里从多个发射天线处发射出去,在多个连续发射周期里发射出去的多组信号之间存在时域和空域的相关性;
其中,所述下变频处理模块包括数控振荡器混频单元,所述数控振荡器混频单元产生正余弦波样本值,并将产生的正余弦波样本值与所述下变频处理模块中的所述数字化后的信号相乘,完成混频,以得到比所述数字化后的信号更低频率的信号;
其中,所述对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行的加扰具体为,使用控制字CW对接收到的压缩音频码流和压缩视频码流分别进行加扰,CW由业务密钥SK加密,加密后的CW携带在ECM中,SK由用户个人密钥PDK加密,加密后的SK携带在EMM中,用户个人密钥PDK被存储已经缴费的用户的智能卡中,用户个人密钥PDK在智能卡中被加密存储,以避免PDK被直接读出。
3.如权利要求2所述的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,其特征在于:
在所述复用后的TS流中,音频TS包、视频TS包、授权控制信息ECM、授权管理信息EMM具有不同的包标识符PID,所述PID是用来为TS流中不同类型数据包分配不同值的标识符。
4.如权利要求2所述的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,其特征在于:
所述TS流由包头和负载组成,所述包头包括一个同步字节SYNC1和三个其他字节,所述三个其他字节用于业务识别、加扰和控制信息,所述负载包括184字节的MPEG-2数据,所述TS流包头的三个其他字节的具体分布为,1个传输误码指示比特位,1个净数据单元起始指示比特位,1个传送优先级比特位,13个包识别符PID比特位,2个传送加扰控制比特位,2个自适应区控制比特位和4个连续计数器比特位。
5.如权利要求2所述的多输入多输出MIMO型收发环境测试装置,其特征在于:
所述复用后的TS流中还包括业务信息SI的网络信息表NIT、业务群关联表BAT或业务信息表SDT,以用于携带电子节目指南EPG信息。
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