CN105376109A - 应急广播系统终端唤醒测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应急广播系统终端唤醒测试系统及方法。将模拟播出前端的消息发布服务器与模拟发射台的接收解析服务器之间的卫星传输简化为IP传输；模拟终端利用调谐电路接收载波，输出DTMF信号给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过观察终端工作指示灯、继电器和串口调试模块判断终端是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别，实现检测控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，并验证安全机制是否有效，在实际应用中，为应急广播远程唤醒指令的完整无误接收，和对音频节目、文本数据的正确解析提供实验保证，降低实际应用过程中再发现问题的风险，降低成本。

Description

应急广播系统终端唤醒测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种终端唤醒测试系统及方法，特别是涉及一种适用于应急广播系统的终端唤醒测试系统及方法。

背景技术

终端唤醒指在应急广播无线信号覆盖到的区域，通过控制信号使终端自动开机，及时收听应急广播节目。终端唤醒技术是保证听众第一时间采取避灾救险措施、尽量减少伤亡和损失的最后一道环节，在业界被称为应急信息发布“最后一公里”问题。现阶段，我国各地区、各覆盖方式在解决这一问题上并无统一的技术手段，采用不同的远程唤醒技术。在中短波广播领域适宜采用DTMF（DualToneMultiFrequency双音多频）技术传输终端唤醒控制信令。应急广播中短波覆盖网中的远程唤醒技术是指将DTMF控制信令发送到用户终端，实现无线网络之间有效的通信识别和可靠的远程控制响应，同时还要有效抵御恶意攻击和防范干扰误启动。

在应急广播管理平台中，控制码通过发射台以DTMF双音频信号发送至终端，对终端进行唤醒。终端唤醒模块属于硬件模块，为检验控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性、安全机制是否有效，是否能在终端有效还原为控制码，分别对终端唤醒模块进行DTMF信令识别测试和安全测试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应急广播系统中，检测控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性、安全机制是否有效，是否能在终端有效还原为控制码的终端唤醒测试系统及方法。

本发明采用的技术方案如下：一种应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：包括模拟播出前端、模拟发射台和模拟终端，所述模拟播出前端包括消息发布服务器，所述模拟发射台包括依次相连的接收解析服务器、DTMF发送板和射频信号发射器；所述消息发布服务器将应急广播信号发送至接收解析服务器，接收解析服务器通过串口与DTMF发送板相连；所述模拟终端包括依次相连的广播接收电路、DTMF接收板、串口调试模块和继电器；所述广播接收电路接收模拟发射台发射的射频信号并将其解调为DTMF信号发送给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，以及安全机制是否有效。

模拟发射台发射DTMF控制信号，模拟终端接收DTMF控制信号并响应。消息发布服务器设置消息发布内容、消息发布类型和消息发布范围的控制码给接收解析服务器，接收解析服务器将控制码转换为DTMF信号，再将该DTMF信号转换为射频信号发射出去，射频信号接收电路将该射频信号转换为DTMF信号并传输给DTMF接收板，抽离信源切换设备和发射台监控系统两个具有成熟技术应用的模块。对接收解析服务器和DTMF信号板进行软硬件联调测试，验证功能。其中，以接收解析服务器、DTMF发送板和射频信号发射器为模拟发射台主要设备。DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别，判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，以及安全机制是否有效。如果终端正确接收解码DTMF信号，则说明DTMF信号的传输实时有效，否则无效；如果终端能从DTMF信号中还原出控制码，则说明控制码信息传输准确，否则传输有误；如果终端能识别控制码指令是否合法，则说明安全机制有效。

所述DTMF接收板还包括工作指示灯，通过观察该指示灯是否点亮判断终端是否有效接收解码DTMF信号。指示灯亮，则说明能够终端有效接收解码DTMF信号，不亮，则说明终端没有有效接收解码DTMF信号。利用指示灯的点亮与否，更加直观地表现了DTMF信号的传输实时有效性。

通过观察继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断终端是否从DTMF信号中还原出控制码并正确识别。继电器动作或者继电器不动作但通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据已更改，说明终端有效还原了控制码并正确识别。

还包括DTMF发送板通讯密码设置模块，通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制信号码判断DTMF控制信号传输的安全性。

通过检测不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，能够否识别出控制码来判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，模拟终端都不能识别出控制码，则说明传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。

通过不同通讯密码设置情况下，观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮、继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，指示灯点亮但继电器不动作并且通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据未更改，则说明模拟终端在这两种情况下都不能识别控制信号，进一步说明了传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。

一种应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于，将模拟播出前端的消息发布服务器与模拟发射台的接收解析服务器之间的卫星传输简化为IP传输；模拟终端利用调谐电路接收载波，输出DTMF信号给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别来判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，以及安全机制是否有效。

为单纯验证接收解析模块对音频、文本数据处理的正确性，避免传输信道、卫星接收相关硬件设施引入干扰错误，在实验系统中将应急广播发布平台与发射台接收设备之间的卫星传输简化为IP传输。如果终端正确接收解码DTMF信号，则说明DTMF信号的传输实时有效，否则无效；如果终端能从DTMF信号中还原出控制码，则说明控制码信息传输准确，否则传输有误；如果终端能识别控制码指令是否合法，则说明安全机制有效。

通过观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮判断终端是否有效接收解码DTMF信号。指示灯亮，则说明能够终端有效接收解码DTMF信号，不亮，则说明终端没有有效接收解码DTMF信号。

通过观察继电器动作和串口调试模块返回数据，判断终端是否从DTMF信号中还原出控制码并正确识别。继电器动作或者继电器不动作但通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据已更改，说明终端有效还原了控制码并正确识别。

通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，模拟终端都不能识别出控制码，则说明传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。

通过不同通讯密码设置情况下，观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮、继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，指示灯点亮，但继电器不动作并且通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据未更改，则说明模拟终端在这两种情况下都不能识别控制信号，进一步说明了传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。

一种应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于，将模拟播出前端的消息发布服务器与模拟发射台的接收解析服务器之间的卫星传输简化为IP传输；模拟终端利用调谐电路接收载波，输出DTMF信号给DTMF接收板；通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。

通过不同通讯密码设置情况下，观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮、继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断DTMF控制信号传输的安全性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现检测控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，以及安全机制是否有效，是否能在终端有效还原为控制码，为实际应用中，应急广播数据流的完整无误接收，和对音频节目、文本数据的正确解析提供实验保证，降低实际应用过程中再发现问题的风险，降低成本。

附图说明

图1为本发明其中一实施例的原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

具体实施例一

如图1所示的应急广播系统终端唤醒测试系统及方法，包括模拟播出前端、模拟发射台和模拟终端，所述模拟播出前端包括消息发布服务器，所述模拟发射台包括依次相连的接收解析服务器、DTMF发送板和射频信号发射器；所述消息发布服务器将应急广播信号发送至接收解析服务器，接收解析服务器通过串口与DTMF发送板相连；所述模拟终端包括依次相连的射频信号接收电路和DTMF接收板；所述DTMF接收板包括DTMF所述射频信号接收电路接收模拟发射台发射的射频信号并将其解调为DTMF信号发送给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性。

模拟发射台发射DTMF控制信号，模拟终端接收DTMF控制信号并响应。消息发布服务器设置消息发布内容、消息发布类型和消息发布范围的控制码给接收解析服务器，接收解析服务器将控制码转换为DTMF信号，再将该DTMF信号转换为射频信号发射出去，射频信号接收电路将该射频信号转换为DTMF信号并传输给DTMF接收板，抽离信源切换设备和发射台监控系统两个具有成熟技术应用的模块。对接收解析服务器和DTMF信号板进行软硬件联调测试，验证功能。其中，以接收解析服务器、DTMF发送板和射频信号发射器为模拟发射台主要设备。DTMF接收板对接收的DTMF信号进行接收解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号，判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性。如果终端正确接收解码DTMF信号，则说明DTMF信号的传输实时有效，否则无效；如果终端能从DTMF信号中还原出控制码，则说明控制码信息传输准确，否则传输有误。

在本具体实施例中，射频信号接收电路为收音机。DTMF信号发送板采用RS232接口与接收解析服务器相连。控制指令格式为“*xxxxXyyyy#”。其中：“*”为起始码，“x”为通讯密码，“X”为功能码，“A”表示接通设备，“B”表示断开设备，“C”表示修改密码，“Y”为数据码，“#”为结束码。列如：

“*1234A#”，通讯密码为1234，A指示需要接通设备。“*1234B#”，通讯密码为1234，B指示需要断开设备。“*1234C4567#”，原通讯密码是1234，C指示修改密码，4567是新密码。

所述射频发射器为调频或调幅发射器。市面上小型调频发射器更易买到，所以在本具体实施例中，选择调频方式发射，相应的终端收音机选用调频档即可。

在本具体实施例中，所述DTMF接收板还包括工作指示灯，通过观察该指示灯是否点亮判断终端是否有效接收解码DTMF信号。指示灯亮，则说明能够终端有效接收解码DTMF信号，不亮，则说明终端没有有效接收解码DTMF信号。利用指示灯的点亮与否，更加直观地表现了DTMF信号的传输实时有效性。接收解析应急广播消息后，识别本台站属于调度区域，接收解析服务器显示消息并响应播出，触发DTMF信号板，发送DTMF信令，将双音频信号用调频发射器发射；

模拟终端接收解码DTMF信令，利用收音机天线和调谐电路接收DTMF信号，输入DTMF接收板解码、识别，查看DTMF解码板上的工作指示灯D2是否点亮。

另外，发送控制码耗时，为保证解码率，设置每个DTMF信令码元持续时间为200ms、间隔时间为210ms时，因为滚动码长度在11-15位之间变动，每次发送时间为5-7s不等。实验中发送DTMF控制信令62万2千次，出现1次发送失败，0次接收失败。说明终端响应发送和接收模块能够完成DTMF控制信令的正确发送、接收和识别功能。当设置DTMF码元持续时间为200ms、间隔时间为210ms时，接收识别率100%，耗时随滚动码长度变化而变化，为5~7s不等。

具体实施例二

与具体实施例一的区别在于，还包括外接继电器和串口调试模块，通过观察继电器动作和串口调试模块返回数据，判断终端是否从DTMF信号中还原出控制码并正确识别，检测控制码以DTMF双音频信号发送/接收的安全机制是否有效。如果终端能识别控制码指令是否合法并响应控制指令，则说明安全机制有效。

通过观察继电器动作或者继电器不动作但通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据已更改，说明终端有效还原了控制码并正确识别。

还包括DTMF发送板通讯密码设置模块，通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。

通过检测不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，能够否别出控制码来判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，模拟终端都不能识别出控制码，则说明传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。

所述DTMF接收板还包括工作指示灯、外接继电器和串口调试模块，通过不同通讯密码设置情况下，观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮、继电器动作和串口调试模块返回数据，判断DTMF控制信号传输的安全性。如果不加通讯密码和设置错误通讯密码两种情况下，DTMF接收板工作指示灯点亮但继电器不动作并且通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据未更改，则说明模拟终端在这两种情况下都不能识别控制信号，进一步说明了传输安全机制能够有效抵御非法DTMF信号控制终端。在实验例一已验证DTMF信号板收发信号功能正常的前提下，在发送端利用DTMF板测试模块单独测试安全机制有效性。分别发送不同的非法控制码，查看继电器动作和串口调试模块返回数据。1、不加通讯密码试图发送开机控制信令“*A#”，DTMF接收板工作指示灯D2点亮但继电器不动作并且通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据未更改；2、通讯密码错误试图发送开机控制信令“*4321A#”，DTMF接收板工作指示灯点D2亮但继电器不动作并且通过串口调试模块查看DTMF接收机单片机存储的通讯密码数据未更改；则说明传输安全机制能有效抵御非法DTMF信号控制终端。

Claims (10)

1.一种应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：包括模拟播出前端、模拟发射台和模拟终端，所述模拟播出前端包括消息发布服务器，所述模拟发射台包括依次相连的接收解析服务器、DTMF发送板和射频信号发射器；所述消息发布服务器将应急广播信号发送至接收解析服务器，接收解析服务器通过串口与DTMF发送板相连；所述模拟终端包括依次相连的广播接收电路、DTMF接收板、串口调试模块和继电器；所述广播接收电路接收模拟发射台发射的射频信号并将其解调为DTMF信号发送给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别，判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性，以及安全机制是否有效。

2.根据权利要求1所述的应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：所述DTMF接收板还包括工作指示灯，通过观察该指示灯是否点亮判断终端是否有效接收解码DTMF信号。

3.根据权利要求1或2所述的应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：通过观察继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断终端是否从DTMF信号中还原出控制码并正确识别。

4.根据权利要求3所述的应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：还包括DTMF发送板通讯密码设置模块，通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。

5.根据权利要求4所述的应急广播系统终端唤醒测试系统，其特征在于：通过不同通讯密码设置情况下，观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮、继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断DTMF控制信号传输的安全性。

6.一种应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于，将模拟播出前端的消息发布服务器与模拟发射台的接收解析服务器之间的卫星传输简化为IP传输；模拟终端利用调谐电路接收载波，输出DTMF信号给DTMF接收板；所述DTMF接收板对接收的DTMF信号进行解码和识别，通过检测是否有效接收解码DTMF信号、从中还原出控制码并正确识别判断控制码以DTMF双音频信号发送/接收的准确性和时效性以及安全机制是否有效。

7.根据权利要求6所述的应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于：通过观察DTMF接收板工作指示灯是否点亮判断终端是否有效接收解码DTMF信号。

8.根据权利要求6所述的应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于：通过观察继电器动作和串口调试模块返回的数据，判断终端是否从DTMF信号中还原出控制码并正确识别。

9.根据权利要求6所述的应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于：通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。

10.一种应急广播系统终端唤醒测试方法，其特征在于，将模拟播出前端的消息发布服务器与模拟发射台的接收解析服务器之间的卫星传输简化为IP传输；模拟终端利用调谐电路接收载波，输出DTMF信号给DTMF接收板；通过不同通讯密码设置情况下，检测是否识别出控制码判断DTMF控制信号传输的安全性。