基于ni技术的dmb

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1、基于NI技术的DMB：针对传统的DMB-T数字信号测量方法的不足，本文采用一种由虚拟仪器实现数字信号测量的方法。通过选用NI通用硬件下变频器及数字化仪进数据采集，由软件系统对采集获得的数据实现对DMB-T地面数字电视信号的参数测量。描述了测量系统的结构，数据采集和分析过程及测量原理等。　　关键词：国标GB20600-2006；DMB-T；虚拟仪器；测量　　　　1、引言　　2006年8月30日，国家标准化管理委员会发布公告，中国地面数字电视广播传输系统标准——GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》（以下简称“国

2、标”）于2006年8月18日正式批准成为强制性国家标准，2007年8月1日起实施。这个被业界称为DMB-T（也称DTMB）的标准，是清华大学数字电视技术研究中心研发的一种全新的具有我国自主知识产权的地面数字多媒体传输标准方案，该方案以创新的时域正交频分复用（TDS-OFDM）调制技术为基础，以多载波技术为主，融合了单载波技术。在系统帧结构、同步、信道估计、保护间隔、符号映射、纠错编码和系统实现等诸方面运用了独特而有效的技术方案。实现了固定电视和公共交通移动电视的数字电视信号传送。具有传输效率高、支持蜂窝单频X，易于频率规划、抗多径干扰能力强、可

3、靠的快速同步、信道估计性能良好、支持固定，便携，移动接收、低功耗等优点[1~4]。　　通常情况下，需要对发射机发送的DMB-T数字信号进行分析，以衡量发射的DMB-T信号质量并能据此对发射机进行相应调整。为此需要将接收到的信号经射频到中频变换、AD变换、希尔伯特滤波，再将得到的I、Q两路信号经载波恢复和下变频、时钟恢复、DFT、信道估计与均衡后，即可得到输入信号的星座图。然后通过解调星座图分析各种噪声，并计算出的MER，EVM等参数，以此来监测信号质量的好坏[5]。　　传统的信号测量方法是通过专门的硬件电路去实现，但这种方法成本高，且系统结构复

4、杂，功能单一。为提高系统的灵活性，本文采用一种使用虚拟仪器的方法，以虚拟仪器的设计思想为基础，采用软件的方法去实现DMB-T数字信号的软件解调，并基于解调出的星座图对输入信号的性能参数进行测量和分析。与传统的测量方法相比，这种方法使用NI通用硬件结构，而软件可扩展性强，可根据用户的需要对仪器进行定制，灵活性高，更加便于用户的使用。采用同一种硬件结构即可完成对多种数字信号的测量。本文仅针对DMB-T信号测量系统作出说明。　　2、DMB-T信号测试系统　　测试系统由DMB-T数字信号的硬件采集系统和系统测量软件系统组成。　　2.1DMB-T数字信号

5、的硬件采集采用NI公司（美国国家仪器公司）RF矢量信号分析仪PXI-5661及相关接口设备。如图1所示。　　PXI-5600下变频器对频点位于UHF频段(470~850MHz)、带宽为7.56MHz的DMB-T信道调制器射频信号进行数据采集，将输入的RF射频信号变频到5M-25MHz中频信号后，输出到PXI-5142高速数字化仪。PXI-5142包含的两个模块OSP（onboardsignalprocess,板卡数字信号处理）模块和板卡RAM模块，完成对中频信号AD采样、数字下变频、重采样滤波等步骤，通过PXI总线与在PC机运行的测试程序进行控

6、制信息与数据的交换，最终由运行于PC机的软件系统完成对信号各参数的测量。　　2.2信号的软件解调　　本软件系统首先要对采集到的信号进行软件解调，实现DMB-T信号接收的功能。本系统使用软件的方法去实现DMB-T数字信号接收机的内部功能模块。从NI硬件设备采集到的一路实数字信号先经过希尔伯特滤波得到I、Q两路复信号。再将由此得到的I、Q两路信号经载波恢复和下变频、时钟恢复、DFT、信道估计与均衡后，即可得到输入信号的星座图。　　2.3数据测量　　本软件系统根据解调后得到的输出来计算DMB-T数字信号的性能参数。相关的分析有星座图分析和MER，EV

7、M等参数的计算。并根据MER，EVM等参数衡量发射机发送信号质量的好坏。　　2.3.1星座图分析　　在一个星座图中所有I和Q信号可能的结合表现为X格形状，这使它们容易说明引起干扰的事物，星座图图表可想象为带方框的数组，每个方框代表一个状态或符号,在理想的数据传输情形下每个被接收的传送码应落在方框的中心点,但实际上噪声、侵入干扰与反射会让传输符号离开理论的中心点移往相邻方框的边界,相邻方框之间的分界线称为判断门限，传送的信号如果被干扰推挤跨越此门限，它就会被错误地视为属于相邻方框的符号，因此而成为一个错误码，否则视为正常符号。星座图可以看成数字信

8、号的一个“二维眼图”阵列，符号在图中所处的位置应具有合理的限制或判决边界，代表各接收符号的点在图中越接近原点，信号质量就越高。由于屏幕上的图形对应着幅