基于R&S的CMMB終端測(cè)試方案的研究分析

CMMB不僅僅意味著一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，更意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)CMMB如火如荼地開展運(yùn)營(yíng)嘗試時(shí)，一個(gè)更為重要的技術(shù)問題呈現(xiàn)出來：如何對(duì)CMMB各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)？針對(duì)CMMB終端產(chǎn)品如何進(jìn)行開發(fā)測(cè)試？如何進(jìn)行性能評(píng)估和質(zhì)量認(rèn)證？生產(chǎn)線測(cè)試如何在保證信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)盡可能降低成本？這一系列的問題可以通過本文找到答案。

數(shù)字新媒體發(fā)展日新月異，中國(guó)本土化新媒體技術(shù)也是各顯身手。在諸多標(biāo)準(zhǔn)博弈的同時(shí)，CMMB標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)大幅度推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，在2008年奧運(yùn)會(huì)上，我們有幸看到了CMMB手機(jī)電視，而且在全國(guó)大中小城市，CMMB的推廣勢(shì)頭實(shí)屬迅猛。

CMMB不僅僅意味著一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，更意味著整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。當(dāng)CMMB如火如荼地開展運(yùn)營(yíng)嘗試時(shí)，一個(gè)更為重要的技術(shù)問題呈現(xiàn)出來：如何對(duì)CMMB各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)？針對(duì)CMMB終端產(chǎn)品如何進(jìn)行開發(fā)測(cè)試？如何進(jìn)行性能評(píng)估和質(zhì)量認(rèn)證？生產(chǎn)線測(cè)試如何在保證信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)盡可能降低成本？ 這一系列的問題可以歸納為：CMMB終端測(cè)試技術(shù)。

本文介紹CMMB的主要測(cè)試參數(shù)和各個(gè)層面的測(cè)試要求，并對(duì)基于Rohde & Schwarz（羅德與施瓦茨，下文簡(jiǎn)稱R&S）公司的CMMB終端測(cè)試方案進(jìn)行了論述。

CMMB終端測(cè)試參數(shù)

CMMB終端各式各樣，但它們的功能實(shí)現(xiàn)都是基于一個(gè)CMMB解調(diào)接收模塊。這個(gè)模塊將從接收天線輸入的RF信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，然后送給CMMB解碼模塊，在各類其他信息（比如業(yè)務(wù)信息）的輔助下為用戶顯示各類節(jié)目。

CMMB終端的性能取決于各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)，包括高頻頭、解調(diào)處理模塊、解碼處理模塊及整機(jī)性能。因此，對(duì)應(yīng)的測(cè)試涵蓋芯片、器件和整機(jī)三個(gè)大的環(huán)節(jié)。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用，CMMB測(cè)試分為研發(fā)測(cè)試、生產(chǎn)線測(cè)試、一般功能性驗(yàn)證和生產(chǎn)線大規(guī)模測(cè)試這幾個(gè)類型。

整機(jī)性能的質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試涵蓋的測(cè)試內(nèi)容最多，也最齊全，因?yàn)檎麢C(jī)性能測(cè)試需要考慮各個(gè)模塊的性能。由于目前CMMB終端大多基于UHF波段，且以利用地面無線傳輸為主，所以CMMB終端目前需要測(cè)試的主要參數(shù)主要有下面幾個(gè)：

a. 信道參數(shù)測(cè)試。這是最基本的測(cè)試，一個(gè)CMMB終端只有按照CMMB標(biāo)準(zhǔn)信道調(diào)制的要求研發(fā)制造才有可能滿足CMMB標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，需要考慮終端能否自動(dòng)識(shí)別CMMB信道參數(shù)，正確解析時(shí)隙信息等。

b. 接收靈敏度。這是無線接收模塊測(cè)試的重要指標(biāo)，反映接收模塊，尤其是高頻頭對(duì)弱信號(hào)的處理能力。

c. C/N門限測(cè)試。C/N測(cè)試非常重要，一般需要分別考慮在AWGN信道、瑞利靜態(tài)多徑信道和其他動(dòng)態(tài)多徑信道模型下測(cè)試C/N門限。

d. 數(shù)字鄰頻干擾（上下鄰頻）。該測(cè)試用于檢測(cè)CMMB接收機(jī)是否可以抵抗較強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)干擾，這種干擾在上下鄰頻處最明顯。

e. 模擬鄰頻干擾（上下鄰頻）。對(duì)于模擬信號(hào)干擾，CMMB接收機(jī)也要進(jìn)行測(cè)試。

f. 動(dòng)態(tài)多徑下的移動(dòng)速度。由于CMMB是移動(dòng)多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)，許多情況下接收機(jī)都處于移動(dòng)狀態(tài)，所以測(cè)試可以支持的最大運(yùn)動(dòng)速度可以反映抗多普勒頻移的特性。

g. 抗脈沖噪聲性能。無線信號(hào)在空間傳播時(shí)，會(huì)受到脈沖噪聲的干擾，因此CMMB接收機(jī)需要測(cè)試抵抗脈沖干擾的能力。

h. 抗單頻干擾。對(duì)于空中的單頻干擾，CMMB接收機(jī)也需要進(jìn)行測(cè)試，以確保接收機(jī)的接收性能。

CMMB研發(fā)/質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試

CMMB研發(fā)和質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試要求最高，其四個(gè)基本要求是：測(cè)試的內(nèi)容最齊全、測(cè)試的手段最先進(jìn)、測(cè)試的方法最合理、測(cè)試的精度最精確。為滿足這四個(gè)測(cè)試要求，R&S公司推出了CMMB高級(jí)測(cè)試系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)前最完善的CMMB測(cè)試。

1．高級(jí)測(cè)試系統(tǒng)

圖1左側(cè)給出了實(shí)現(xiàn)CMMB功能測(cè)試所需的功能模塊和設(shè)備。如果每個(gè)模塊都由一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，則整個(gè)系統(tǒng)將多次引入插入損耗和信號(hào)干擾，測(cè)試將變得不精確。R&S的CMMB測(cè)試設(shè)備以最大緊湊度實(shí)現(xiàn)了這些功能模塊。

圖1 ：SFU/SFE100 CMMB測(cè)試系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)這些測(cè)試功能模塊僅需兩臺(tái)設(shè)備：廣播電視測(cè)試系統(tǒng)SFU以及測(cè)試發(fā)射機(jī)SFE100。這兩臺(tái)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了良好的信號(hào)互通（如圖2所示）。

圖2：CMMB測(cè)試設(shè)備SFU/SFE100實(shí)現(xiàn)了良好的信號(hào)互通。

R&S SFU具備數(shù)字I/Q輸出接口，可以把I/Q數(shù)據(jù)傳輸給SFE100，SFE100通過內(nèi)部的I/Q調(diào)制器把接收到的I/Q信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)制輸出。這個(gè)組合可以實(shí)現(xiàn)同鄰頻干擾測(cè)試。

R&S公司的廣播電視測(cè)試系統(tǒng)SFU功能強(qiáng)大，可以輸出不同位置的I/Q數(shù)據(jù)，也可以加入多種信道模擬。圖3說明了SFU/SFE100構(gòu)成的系統(tǒng)所能完成的測(cè)試任務(wù)。

圖3：SFU/SFE100（或SFE）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

從圖3可知，SFU和SFE100或SFE配合后可以完全替代圖1左側(cè)的功能模塊，內(nèi)部高度精確的信號(hào)互連確保了測(cè)試的一致性和最大精確度。［page］

SFU可以實(shí)現(xiàn)如下CMMB測(cè)試功能：內(nèi)部發(fā)生CMMB PMS流或接收外部輸入的CMMB復(fù)用流；對(duì)接收到的或發(fā)生的PMS流進(jìn)行實(shí)時(shí)信道編碼；實(shí)現(xiàn)20/40路衰減模擬（包括高精度衰減模擬）；在信道加入多種噪聲（高斯、相位和脈沖以及混合）；輸出和輸入IQ信號(hào)；進(jìn)行IQ失真模擬；實(shí)現(xiàn)頻率和電平的精確控制，同時(shí)滿足寬的測(cè)試范圍；在內(nèi)部以ARB方式產(chǎn)生CMMB非實(shí)時(shí)信號(hào)（利用ARB播放器）；BER環(huán)回測(cè)試；與SFE/SFE100配合實(shí)現(xiàn)所有的數(shù)字同鄰頻干擾測(cè)試、單頻干擾測(cè)試和模擬同鄰頻干擾測(cè)試。

此外，利用SFU進(jìn)行CMMB測(cè)試的操作非常簡(jiǎn)單，各個(gè)參數(shù)設(shè)置一目了然。如圖4，所有跟CMMB相關(guān)的參數(shù)可以直接從左邊樹圖選擇，設(shè)置非?？旖荨?/p>

需要特別說明的是，SFU內(nèi)部可以產(chǎn)生ARB模式CMMB信號(hào)，因此利用圖4所示的GUI左邊樹圖的INTERFERER選項(xiàng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字同鄰頻干擾測(cè)試。如果配合SFU的預(yù)設(shè)模擬信號(hào)選件，還可以進(jìn)行模擬同鄰頻干擾測(cè)試，而無需SFE/SFE100的支持。當(dāng)然，SFE/SFE100未來還可以支持其它任何數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試，不僅局限于CMMB標(biāo)準(zhǔn)。

圖4：R&S SFU CMMB設(shè)置界面。

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2．系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

R&S SFU/SFE（SFE100）構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)具備如下的優(yōu)勢(shì)：

a. 測(cè)試系統(tǒng)緊湊，避免了不必要的損耗和干擾；

b. 測(cè)試功能相當(dāng)完善，一到兩臺(tái)的獨(dú)立設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)幾乎所有的CMMB功能測(cè)試；

c. 基于實(shí)時(shí)信號(hào)發(fā)生和實(shí)時(shí)信道模擬，最大可能地逼近現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，是最成熟的測(cè)試方案；

d. R&S SFU功能齊全、穩(wěn)定性高，而且測(cè)試精度高；

e. 整個(gè)系統(tǒng)面向未來，升級(jí)新功能方便快捷，支持全球幾乎所有廣播電視標(biāo)準(zhǔn)。

3．經(jīng)濟(jì)型解決方案

R&S公司的經(jīng)濟(jì)型CMMB測(cè)試系統(tǒng)如圖5所示。

圖5：SFE/SFE100經(jīng)濟(jì)型CMMB測(cè)試系統(tǒng)。

與CMMB高級(jí)測(cè)試系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)最大的不同在于將廣播電視測(cè)試系統(tǒng)SFU改換為廣播電視測(cè)試儀SFE，利用SFE100實(shí)現(xiàn)同鄰頻干擾和單頻干擾測(cè)試。

由于SFE具備的功能比SFU少，因此該測(cè)試方案能完成的主要測(cè)試任務(wù)較SFU少，主要包括：靈敏度測(cè)試；載波頻率偏差測(cè)試；C/N測(cè)試；信道參數(shù)測(cè)試；同鄰頻干擾測(cè)試；單頻干擾測(cè)試；BER測(cè)試。雖然該系統(tǒng)無法完成所有測(cè)試，但是可以完成一個(gè)CMMB接收機(jī)所應(yīng)測(cè)試的主要指標(biāo)，包括靈敏度、C/N和同鄰頻干擾等。

CMMB簡(jiǎn)要功能驗(yàn)證測(cè)試

在一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，只需要測(cè)試CMMB接收機(jī)能否收到一個(gè)正常的信號(hào)，解調(diào)解碼輸出圖像和聲音。這時(shí)只需要進(jìn)行功能驗(yàn)證測(cè)試。對(duì)此R&S公司提供了最靈活的解決方案（圖6）。

圖6：R&S公司CMMB功能驗(yàn)證測(cè)試方案。

無論是廣播電視測(cè)試系統(tǒng)SFU、廣播電視測(cè)試儀SFE、測(cè)試發(fā)射機(jī)SFE100，還是手機(jī)綜測(cè)儀CMW500和通用信號(hào)源SMU/SMJ系列，它們都可以產(chǎn)生CMMB信號(hào)，可以測(cè)試CMMB芯片、高頻頭、整機(jī)以及電腦用接收器等CMMB產(chǎn)品。

需要說明的是，SFU、SFE和SFE100既可以實(shí)時(shí)發(fā)生CMMB信號(hào)，也可以利用ARB播放器發(fā)生CMMB信號(hào)，并提供CMMB碼流庫。CMW500和SMU/SMJ系列產(chǎn)品，還具有基于ARB播放器的CMMB發(fā)生功能。手機(jī)廠商和研究單位可以充分利用現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)CMMB功能驗(yàn)證測(cè)試。［page］

CMMB生產(chǎn)線測(cè)試

除了研發(fā)/質(zhì)量認(rèn)證和功能性測(cè)試之外，CMMB生產(chǎn)線的測(cè)試也是不容忽視的部分。CMMB終端在上市之前必須經(jīng)過CMMB驗(yàn)證測(cè)試方可通過審核。CMMB終端生產(chǎn)企業(yè)可能會(huì)設(shè)置幾個(gè)固定的CMMB功能測(cè)試臺(tái)。針對(duì)這些測(cè)試平臺(tái)，R&S公司提供了多種可供選擇的測(cè)試方案。

如圖7所示，可以利用單獨(dú)的測(cè)試發(fā)射機(jī)SFE100，或者利用CMW500、SMU/SMJ系列信號(hào)源來發(fā)生CMMB信號(hào)，也可以利用R&S公司推出的完整集中信號(hào)源來實(shí)現(xiàn)CMMB生產(chǎn)線測(cè)試信號(hào)。利用獨(dú)立設(shè)備的測(cè)試方式比較多是用在小批量生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而利用集中信號(hào)源的測(cè)試方式則是在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)需要考慮的。利用集中信號(hào)源可以構(gòu)建一個(gè)完整的CMMB信號(hào)供給網(wǎng)絡(luò)，為每個(gè)需要測(cè)試CMMB功能的測(cè)試平臺(tái)提供所需的測(cè)試信號(hào)，而這一切可以通過R&S公司免費(fèi)的控制軟件遙控來實(shí)現(xiàn)。

圖7：CMMB生產(chǎn)線測(cè)試方案。

如圖8所示，即為SFE100構(gòu)建的集中信號(hào)源框圖，我們可以通過遙控軟件設(shè)置各個(gè)頻道，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，耦合后傳輸給各個(gè)測(cè)試工位，從而最大程度節(jié)省成本，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的CMMB信號(hào)傳輸。

圖8：SFE100集中信號(hào)源的結(jié)構(gòu)框圖。

本文小結(jié)

本文介紹了CMMB的基本測(cè)試參數(shù)和測(cè)試要求，并針對(duì)CMMB的具體應(yīng)用提出了三大類型的CMMB測(cè)試需求。針對(duì)這三類主要的測(cè)試要求，本文還詳細(xì)地介紹了R&S公司推出的測(cè)試方案。從芯片、器件到半成品和成品的每個(gè)階段，R&S公司都推出了對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法和設(shè)備，滿足不同層面的需求。

“助力廣電行業(yè)發(fā)展”一直是R&S公司不懈努力的目標(biāo)，相信R&S公司的CMMB測(cè)試方案順應(yīng)了CMMB行業(yè)發(fā)展的方向，除了滿足CMMB測(cè)試的直接需求外，一定會(huì)帶來巨大的附加值。

責(zé)任編輯：gt