CN1762121B

CN1762121B - 数字电信的测试设备

Info

Publication number: CN1762121B
Application number: CN200480006870.4A
Authority: CN
Inventors: D·勒戈夫
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-03-05
Also published as: EP1606903A1; WO2004082198A1; CN1762121A; JP2006522526A; US20060217096A1

Abstract

本发明涉及一种测试设备(21)包括接收在多信道频率范围内的信号的装置。此测试设备进一步包括扫描所述频率范围的装置(210，213)，检测至少一条包括一个数字信号的信道的装置(211)，测量所述数字信号的一个比特误码率的装置(212)，进行至少一个在所述比特误码率和至少一个门限之间的比较的装置，以及在所述比较的基础上判定所述信道质量的装置。

Description

数字电信的测试设备

技术领域

本发明涉及一种数字电信的测试设备。

本发明也涉及一种判定在数字电信中至少一条信道质量的方法以及执行此方法的计算机程序。

本发明也涉及包括此测试设备的电信网络。

本发明特别相关于数字地面电视的测试设备，例如用于DVB-T(DVB-T代表数字视频广播-地面)的测试设备。

背景技术

在数字电信中，数字信号由发射器发送并且由用户例如通过天线接收。知道接收数字信号的质量通常是有用的。例如，接收信号的质量可被用来恰当的定位天线。而且，如果数字信号代表一种视听内容，可能有助于用户在购买一台昂贵的电视机之前了解接收信号的质量。

由Promax提供的代号“Prodig-2”的测试设备允许判定模拟信号质量和符合DVB-T的标准数字地面电视信号质量。此测试设备接收在包括多信道的频率范围内的信号。对于每一信道而言，此测试设备测量电平或信道功率以及载波噪声比C/N。如果电平或功率在建议的限度之间以及比率C/N大于最小的建议值，就显示一个信道质量好的指示。

但是，数字信号的功率和C/N比率并不保证数字信号质量一定是好的。事实上，由于信号在到达天线之前的反射，在数字信号中可能存在回音。在这种情况下，获得多径信道，此信道包括在不同时间天线所接收到的多个相似数字信号。如果这些时间差大于DVB-T定义的保护间隔(guard interval)，视听内容的质量就可能是差的。但是，在这种情况下，功率在建议限度之间且比率C/N大于最小建议值。而且，相同的信道可被邻近区域用于模拟和数字信号。如果模拟和数字信号是在同一天线接收到的，那么视听内容的质量可能是差的。但是，在这种情况下，功率也在建议限度之间以及比率C/N大于最小建议值。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进所接收数字信号质量判定的测试设备。

为此目的，本发明提出一种测试设备，包括接收在包括多信道的频率范围内信号的装置，扫描所述频率范围的装置，检测至少一条包括数字信号的信道的装置，测量所述数字信号的一个比特误码率的装置，进行至少一个在所述比特误码率和至少一个门限之间比较的装置，以及在所述比较的基础上判定所述信道质量的装置。

根据本发明，包括数字信号的信道的质量的判定是基于此数字信号的误比特率。结果，此判定被改进，因为数字信号质量直接取决于检测到的误比特率。

在优选的实施例中，此测试设备进一步包括测量在数字信号中无法纠正的数据包数目的装置，在所述数目的基础上所述质量被进一步判定。这导致数字信号质量判定的进一步改进。事实上，比特误码率是在相对长的时间内测量的，因此在所述比特误码率和门限之间的比较可以导致好的信道质量，然而数字信号包括没有纠正的但实际上使结果信号恶化的突发错误。考虑到这些无法纠正的错误，因此改进了数字信号质量的判定。

在发明的一个有利的实施例中，测试设备包括检测所有在频率范围内的包含数字信号的信道的装置和判定拥有预定质量的信道数目的装置。

根据此有利的实施例，测试设备能提供一种包含数字信号的信道数目的指示，所述信道例如是优质信道。这指示的获得不需要用户一个个地测试每一个信道。结果，提供了非常易于使用的测试设备。而且，如果频率范围和门限在测试设备中是预定的，测试设备就更容易使用了。事实上，用户只要简单地将他的天线输出与测试设备连接，就可知道他接收的优质信道的数目了。

本发明也涉及在包括多信道德频率范围内判定至少一条包括数字信号的信道质量的方法，所述方法包括扫描所述频率范围的步骤，检测至少一条包括数字信号的信道的步骤，测量所述数字信号的比特误码率的步骤，进行至少一个在所述比特误码率和至少一个门限值之间比较的步骤，以及在所述比较的基础上判定所述信道质量的步骤。

有利地，这方法包括检测在频率范围内的包括一个数字信号的所有信道的步骤以及判定拥有预定质量的信道数目的步骤。

本发明的这些和其它方面将在结合下文描述的实施例变得一目了然。

附图说明

现在参考附图以例子的方式更详细地描述本发明，其中：

图1a概略地示出了包括多信道的频率范围以及图1b示出了图1a的三条信道的详细视图；

图2示出了本发明的测试设备的方框图；

图3示出了图2的数字错误纠正器的方框图；

图4示出了依据本发明的一个有利的实施例，判定信道数目的方法。

实施例详细描述

图1a示出了包括多信道的频率范围。在此例子中，频率范围包括11条信道101到111。本发明可被应用到在包括不同数量信道的频率范围内的信号。事实上，即使是相同的标准，例如DVB-T标准，信道的数目从一个地理区域到另一个地理区域都是不同的。例如，在法国，DVB-T信号在174到223兆赫兹的VHF(VHF代表甚高频)频率范围内的3频道以及在470到862兆赫兹的UHF(UHF代表超高频)频率范围内的4和5频道广播。依赖于技术和地理区域，信道的带宽也会有所不同。例如，在法国，用于DVB-T的信道带宽是8兆赫，但是其它国家可能选择6或7兆赫。

结果，需要重点关注的是本发明可应用到多个信号，只要这些信号包括在含有预定带宽信道的频率范围内。例如，本发明可应用到DAB信号(DAB代表数字音频广播)，美国用于数字电视的ATSC信号(ATSC代表高级电视系统委员会)，或日本用于数字电视的ISDB-T信号(ISDB-T代表综合业务数字广播-地面)。但是，本发明不能用于使用DVB-S标准(DVB-S代表数字视频广播-卫星)的卫星电视，因为以卫星方式广播的信号在不包括信道的频率范围内。

下列描述应用于电视信号，尤其是使用DVB-T标准的数字视频信号。

在图1a的例子中，示出的频率范围包括11条信道101到111。第一条信道101不包括任何信号。第二条信道102包括一个模拟电视信号。第三条信道103不包括任何信号。第四条信道104包括一个数字电视信号。此数字电视信号被称为DVB-T的一个复用。第五条信道105包括一个模拟信号，诸如此类。在图1a中，概略地示出了信号。图1b给出了对应于图1a的第四，第五和第六信道104到106的测量信号的详细视图。

图2描述了依据本发明的一个测试设备。此测试设备21包括调谐器210、解调器211、数字错误纠正器212以及控制器213。测试设备21目的在于接收在含有信道的频率范围内的信号。例如，通过接收装置，例如一个与天线输出相连的插座，测试设备接收来自天线的信号。在以下的描述中，接收信号是图1a所描述的信号。

当测试设备21接收信号，它扫描信号的频率范围以查找一个复用，即一个数字信号。扫描的频率范围可在测试设备21中预定义。例如，频率范围可以是用于法国DVB-T测试设备的174-862兆赫范围。频率范围也可以通过接口或通过其它方式由用户决定，例如在控制器213的软件应用。为了逐条信道地扫描频率范围，测试设备21也要知道信道带宽。此带宽也可以在测试设备21中预定，例如用于法国DVB-T测试设备的8兆赫，或也可以由用户通过接口或其它方式判定，例如在控制器213的软件应用。

在图1a的例子中，控制器213知道测试设备21必须扫描11个信道101到111。首先，控制器213发送一条指令到调谐器210，使得调谐器210将在对应于第一信道101中心频率的一个频点上接收的信号转换成中间频率的信号，此中间频率是调谐器210的输出频率。第一信道101的中心频率可被轻易确定，因为控制器213知道第一信道101的低频和第一信道101的带宽。

然后，调谐器210输出端的信号被解调器211解调。在此例子中，第一信道101没有信号，使得解调器211不能解调调谐器210输出端的信号。在这种情况下，解调器211指示控制器213没有解调信号。

然后，控制器213发送一条指令到调谐器210，使得调谐器210将在第二信道02的中心频率接收的信号转换成在中间频率的信号。通过增加信道带宽到第一信道101中心频率，可以轻易确定第二信道102的中心频率。因为第二信道102的信号是模拟的，解调器211不能解调调谐器210输出端的信号，因而指示控制器213没有解调信号。

然后，控制器213发送一条指令到调谐器210，因此调谐器210将在第三信道103中心频率接收的信号转换成中间频率的信号。因为第三信道103没有信号，解调器211指示控制器213没有解调信号。

然后，控制器214发送一条指令到调谐器210，因此调谐器210将在第四信道104中心频率接收的信号转换成中间频率的信号。因为第四信道104包括一个复用，对应的数字信号被解调器211解调，解调器指示控制器在第四信道104有一个复用。解调信号被送到数字错误纠正器212，此纠正器判定第四信道104上的数字信号的比特误码率。数字错误纠正器将在图3更详细地描述。

比特误码率被送到控制器213，控制器213将此比特误码率与一个门限比较。如果比特误码率大于这个门限，控制器213就判断信道104的复用质量是劣质的。如果比特误码率小于门限，控制器213就判断信道104的复用质量是优质的。

测试设备21可能使用的门限的例子是10-4或2.10-4。需要重点关注的是在测试设备21中可使用多个门限。例如，可以使用第一和第二门限，导致三个不同的质量等级，第一门限大于第二门限。如果比特误码率大于第一门限，控制器213判断复用质量是劣质的。如果比特误码率小于第二门限，控制器213判断复用质量是优质的。如果比特误码率在第一和第二门限之间，控制器213判断复用质量是中等的。

第四信道104的复用质量接着在显示器22显示。这个显示器22可以是测试设备21的一部分，或可以是独立的显示器。除了第四信道104的质量，显示器22可显示进一步的信息，例如复用的名称，或包含在此复用的信道的名称。事实上，此信息与复用一起发送并且加以解调，因此控制器213可获知此信息并且可以指示显示器22去显示它。

结果，一条非常容易解释的指示显示在显示器上，因为复用质量是直接显示的，最终与复用的进一步信息结合在一起。因此，测试设备21的用户不需要任何该技术的知识，因为他马上就能获得复用质量。

然后，为了查找在频率范围内的另一个复用，上文所述的步骤重复。在第四信道104质量被显示一段时间之后，或在用户，例如通过按测试设备21的一个接口的按键，要求查找另一个复用之后，重复这些步骤。

解调器211和数字错误纠正器212是本领域普通技术人员熟知的。例如，申请人出售的标号TDA10046的电路包括此种解调器和此种数字错误纠正器。

图3示出了图2的数字错误纠正器212。数字错误纠正器212包括维特比(Viterbi)纠正器31，里德-所罗门(Reed-Solomon)纠正器32，第一比较器33和第二比较器34。在标准ETSI EN300 744中规定了DVB-T的数字信号编码。DVB-T信号包括卷积纠正器编码和里德-所罗门纠正器编码，用于纠正接收信号。DVB-T数据通过204字节的数据包广播，每个数据包包括卷积编码和里德-所罗门纠正器编码。

当图2中的数字错误纠正器212接收到一个解调信号，通过维特比纠正器31，对这个解调信号的数据包执行第一次纠正。然后通过里德-所罗门纠正器32，对被纠正的数据包执行第二次纠正。测量由解调信号和在维特比纠正器31输出端的纠正信号比较而引起的第一个比特误码率BER1。测量由在维特比纠正器31输出端的纠正信号和在里德-所罗门纠正器32输出端的纠正信号比较而引起的第二个比特误码率BER2。比特误码率在相对长的时期内被判定，例如几百毫秒。

第一和第二比特误码率BER1和BER2可被控制器213通过与门限的比较来判断信道质量。但是，优选使用第二比特误码率BER2，第二比特误码率BER2可导致更好判断信道质量。

数字错误纠正器212也可判断不可纠正的数据包数目N，即在这个时期没有纠正的数据包数目。这个不可纠正数据包数目可加以考虑，以便判断相应信道的质量。事实上，因为每个所述数据包包括比维特比纠正器31，里德-所罗门纠正器32所能纠正的比特更多的错误比特，所以在上述时期可能有少数数据包没有被纠正。但是，如果其它数据包有相对少的错误比特，第二比特误码率BER2就会相对低，因为它是在相对长的时期内测量的。因此，尽管有不可纠正的数据包，致使结果视听内容质量恶化，控制器32还是可能判断信道质量是好的。

对不可纠正数据包数目N的考虑因此改进了信道质量的判断。例如，如果比特误码率低于门限以及没有不可纠正的数据包或不可纠正的数据包数目低于另一门限，如例2，控制器213就能够判断信道质量是优质的。

图4示出了依据本发明的一个有利的实施例判定信道数目的方法。本发明的有利的实施例的目的是判定包含一个有预定质量的复用的信道数目。下文所述的例子适用于这样的情形，即为了判断信道质量，控制器213只使用一个门限，并且为了判断信道质量，不可纠正的数据包的数目没有被考虑。当然，这个有利的实施例可以使用更多的门限，即更多的质量等级和考虑不可纠正的数据包数目以判断信道质量。在下文描述的例子中，使用此方法来判断在预定频率范围内优质信道的数目X。

在步骤41，数目X被归零以及控制器213发送一条指令到调谐器210，因此调谐器210将在对应于频率范围内第一信道中心频率的频点上接收到的信号转换成中间频率的信号。此信号被解调，并且在步骤42，判定信道是否包括一个复用。如果有，测量数字信号的比特误码率，并且在步骤43，与一个门限比较。如果数字信号的比特误码率低于门限，显示信道质量是优质的，则在步骤44递增数目X。如果数字信号的比特误码率大于门限，显示信道质量是劣质的，则在步骤45不递增数目X。然后，在步骤46，检查已判断的信道是否为频率范围内的最后的信道。在步骤42，如果信道不包括任何复用，下一步就是检查信道是否为频率范围内的最后信道的步骤46。

如果所处理的信道不是最后的信道，在步骤47控制器213发送一条指令到调谐器210，因此调谐器210将在对应于频率范围内下一信道中心频率的频点上接收的信号转换成中间频率信号。然后在步骤42检查下一信道是否包括一个复用，以此类推。

在步骤46，如果所处理的信道是最后信道，那么数目X对应于频率范围内的优质信道数目。在步骤48，此数目接着被发送到显示器22显示。然后执行步骤41，以及重新判断优质信道的数目。执行优质信道数目的连续判断是有利的。事实上，当我们想定位天线以获得大量优质复用时，优质复用的数目可依靠天线的定位而定。拥有连续的测量允许查找最好的天线定位。

结果，本发明的这个实施例特别有利，因为它允许迅速获得优质接收的复用数目。事实上，这个判断需要几秒，通常少于10秒。而且，这个判断特别容易，因为在频率范围、门限和信道带宽在测试设备中预定的情况下，它只需要将天线的输出与测试设备连接。因此，用户不用任何技术知识就可知道他接收的复用数目。

例如，显示器22可以是一组LED，一个接通的LED对应一条优质信道。在超过两个质量等级定义的情况下，显示器22包括多于一组的LED。

显示器22也可以是液晶显示器。在这种情况下，额外信息可在显示器22上显示。事实上，显示器22也可显示优质信道的名称，或复用信道的名称。为了获得此效果，图4描述的方法进一步包括储存和优质复用有关的信息的步骤。

依据本发明的设备可以是包括至少一个发送信号的发射器，一个传送信道和一个接收所述信号的接收器的电信网络的一部分。

依据本发明，判断在包括多信道的频率范围内至少一条包括数字信号的信道质量的方法可以在集成电路中实现，该集成电路旨在集成在测试设备中。存入程序存储器的一组指令使得集成电路执行此方法。这组指令可以储存在数据载体，例如磁盘。这组指令可以从数据载体读取以便将其存入接着完成其任务的集成电路的程序存储器。

在下面权利要求中的任何引用标记不应解释为限制权利要求。显然，使用动词“包括”和其结合并不排除存在除了权利要求中所定义元素以外的其它元素。一个元素之前的“一个”并不排除存在多个的这类元素。

Claims

1.一个测试设备，包括接收在包括多信道的频率范围内的信号的装置，扫描所述频率范围的装置，检测至少一条包括数字信号的信道的装置，测量所述数字信号的比特误码率的装置，执行至少一个在所述比特误码率和至少一个门限之间比较的装置，和在上述比较的基础上判断上述信道质量的装置，所述设备进一步包括：测量数字信号中的不可纠正包数目的装置，在所述数目的基础上进一步判断所述质量；以及检测在频率范围内含有数字信号的所有信道的装置；和判定拥有预定质量信道的数目的装置。

2.一种判定在包括多信道的频率范围内至少一条含有数字信号的信道的质量的方法，所述方法包括扫描所述频率范围的步骤，检测至少一条包括数字信号的信道的步骤，测量所述数字信号的比特误码率的步骤，执行至少一个在所述比特误码率和至少一个门限之间比较的步骤，和在所述比较的基础上判定所述信道质量的步骤，所述方法进一步包括测量在数字信号中不可纠正包数目的步骤，在所述数目的基础上进一步判定所述质量；以及检测在频率范围内所有包括数字信号的信道的步骤；和判定拥有预定质量的信道数目的步骤。

3.一个电信网络，包括至少一个发送信号的发射器，一条传送信道，接收所述信号的接收器和如权利要求1所述的测试设备。