一種測量廣播電視信號功率的方法和系統的製作方法
2023-06-20 17:33:11 1
專利名稱：一種測量廣播電視信號功率的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明關於廣播電視測量領域，特別關於一種廣播電視覆蓋測量領域中的測量廣播電視信號功率的方法和系統。
背景技術：
在廣播電視覆蓋測量的過程中，廣播電視信號功率是非常重要的一個技術指標， 是評估廣播電視信號質量的重要參考，現有技術中，廣播電視信號功率測量方案有以下兩種參看圖3，為第一種現有技術，是使用頻譜儀等專業的測量設備進行信號功率測量，其過程為首先將廣播信號發送到廣播電視測試接收機和頻譜分析儀，廣播電視測試接收機將誤報率、誤碼率、信噪比等測試數據發送到數據採集模塊，頻譜分析儀將測得的信號功率發送到數據採集模塊，數據採集模塊將上述測試數據發送到上位機，以實現電視信號的功率測量。雖然此種利用頻譜分析儀的測量方法測量結果精度較高，但是頻譜儀成本較高，而且通常覆蓋測量需要大量的外場測試，頻譜儀比較笨重，且屬於精密器械，所以不易便攜；參看圖4，為第二種現有技術，是利用廣播電視信道解調晶片的信號強度估計功能，來測量信號功率，其過程為廣播信號發送到廣播電視測試接收機，廣播電視測試接收機包含調諧器、信道解調模塊和控制與數據接口，廣播信號先通過調諧器轉換成中頻信號後，傳送到信道解調模塊，信道解調模塊將參數測量結果傳送到控制與數據接口模塊，控制與數據接口將上位機傳送過來的初始化配置信息，傳送給信道解調模塊，使信道解調模塊能夠正確解調，控制與數據接口將參數測量結果中包含信號功率的測量數據傳送給數據採集模塊，數據採集模塊將測量數據傳送給上位機，以實現功率測量。此種方法通過信道解調晶片的信號強度估計功能來實現功率測量，無需增加其他組件，成本較低且易操作，但是， 信道解調晶片的信號強度估計功能只能定性給出信號的相對大小，而不能精確的測量功率值。
發明內容
有鑑於此，本發明提出了一種能夠精確測量信號功率的方法和系統，能夠實現在不增加組件成本的前提下，達到既能精確測量廣播電視信號，又能保證設備便攜性的目的。本發明提出了一種測量廣播電視信號功率的方法，其中，所述方法包括以下步驟 步驟1 廣播電視測試接收機接收到信號後，調諧器將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊和功率測量模塊；步驟2 由信道解調模塊對由調諧器傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口 ；步驟3 由功率測量模塊對由調諧器傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊；步驟4 模數轉換模塊將所述模擬電平轉換成數字電平，並傳送給控制與數據接口 ；步驟5:由AGC控制模塊產生調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓，並將所述電壓傳送給調諧器和控制與數據接口 ；步驟6 控制與數據接口將所述信道解調模塊的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳送給上位機，所述上位機根據所述數字電平和所述電壓計算出信號功率。優選的，所述參數測量包括調製模式、信道編碼效率、信噪比、誤包率的測量優選的，所述調諧器將高頻信號轉化成中頻信號，傳送給信道解調模塊，同時將未轉化前的高頻信號複製一份，轉化成中頻信號，傳送給功率測量模塊。優選的，所述功率測量模塊包含LT5537功率測量晶片。優選的，所述AGC控制模塊為一數字電位器。優選的，所述上位機發送指令，以控制信道解調模塊的工作參數和AGC模塊產生的電壓。優選的，所述控制信道解調模塊的工作參數包括控制信道解調模塊的初始化配置信息、控制信道解調模塊的工作頻率，控制信道解調模塊自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊。本發明還提出了一種測量廣播電視信號功率的系統，其中，所述系統包括廣播電視測試接收機和上位機，所述廣播電視測試接收機包括調諧器，用於將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊和功率測量模塊；信道解調模塊，由上位機控制所述信道解調模塊的工作參數，用於對由調諧器傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口 ；功率測量模塊，用於對由調諧器傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊；模數轉換模塊，用於將由所述功率測量模塊獲得的模擬電平轉換成數字電平，並傳送給控制與數據接口 ；AGC控制模塊，由上位機控制所述AGC控制模塊產生的電壓，用於調節調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓，並將所述電壓傳送給調諧器和控制與數據接口 ；控制與數據接口，將所述信道解調模塊的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳遞給上位機。所述上位機，用於控制信道解調模塊的工作參數和AGC模塊的輸出電壓，接收信道解調模塊的測量結果，並根據接收的數字電平和所述電壓計算出信號功率。優選的，所述參數測量包括調製模式、信道編碼效率、信噪比、誤包率的測量。優選的，所述控制信道解調模塊的工作參數包括控制信道解調模塊的初始化配置信息、控制信道解調模塊的工作頻率，控制信道解調模塊自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊。優選的，所述調諧器包括第一調諧器和第二調諧器，所述第一調諧器用於將高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給信道解調模塊，同時所述第一調諧器將未轉化前的高頻信號傳送到所述第二調諧器，所述第二調諧器用於將所述高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給功率測量模塊。優選的，所述功率測量模塊包含LT5537功率測量晶片。優選的，所述AGC控制模塊為一數字電位器。
本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為根據本發明實施例的測量廣播電視信號功率的方法流程圖；圖2為根據本發明實施例的測量廣播電視信號功率的系統示意圖；圖3為第一種現有技術的系統流程圖；圖4為第二種現有技術的系統流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。參看圖1，為本發明提出的一種測量廣播電視信號功率的方法，包括以下步驟步驟1 廣播電視測試接收機接收到信號後，調諧器將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊和功率測量模塊；步驟2 由信道解調模塊對由調諧器傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口 ；步驟3 由功率測量模塊對由調諧器傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊；步驟4 模數轉換模塊將所述模擬電平轉換成數字電平，並傳送給控制與數據接口 ；步驟5 由AGC控制模塊產生調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓， 並將所述電壓傳送給調諧器和控制與數據接口 ；步驟6 控制與數據接口將所述信道解調模塊的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳送給上位機，所述上位機通過所述數字電平和所述電壓，計算出信號功率。其中，所述參數測量包括調製模式(例如QPSK調製，16QAM調製)、信道編碼效率、 信噪比、誤包率(例如LDPC誤報率)的測量。優選的，所述調諧器將高頻信號轉化成中頻信號，傳送給信道解調模塊，同時將未轉化前的高頻信號複製一份，轉化成中頻信號，傳送給功率測量模塊，即進行信號環出，使得傳送到信道解調模塊和功率測量模塊的信號是一樣的，以保證功率測量模塊的測量和信道解調模塊的參數測量是針對同一個信號的。優選的，所述功率測量模塊包含LT5537功率測量晶片，測量結果為直流電壓值。優選的，所述AGC控制模塊為一數字電位器，由上位機發出指令來控制，用於產生調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓。其中，放大倍數是指調諧器輸出的中頻信號強度相對於調諧器輸入的高頻信號強度的放大倍數，由於LT5537功率測量晶片的測量範圍是有限的，並且全部測量範圍內有一部分測量範圍的測量精度最高，所以可以通過上位機發出指令，讓AGC控制模塊輸出一個電壓，並對此電壓進行功率測量，上位機根據測量結果將此電壓調高或調低，即當調諧器輸入的信號很強時，可以調低AGC控制模塊的輸出電壓；當調諧器輸入的信號很弱時，可以調高AGC控制模塊的輸出電壓，直到AGC 控制模塊輸出合適的電壓，可使調諧器輸出的中頻信號在功率測量模塊可測量的範圍內。 優選的，AGC控制模塊可通過12C總線連接到控制與數據接口，上位機將需要設置的電壓值對應的數據發送到控制與數據接口，再經過12C總線傳送到AGC控制模塊，從而控制AGC控制模塊的輸出電壓。其中，控制與數據接口可以為USB控制器，乙太網控制器、嵌入式處理
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此外，所述AGC控制模塊還將所述放大倍數的電壓通過控制與數據接口傳送到上位機，以使上位機可根據所述電壓發出指令進行調節，並可根據所述電壓和所述計算出的信號功率來計算出輸入調諧器的原始高頻信號的信號功率。優選的，所述上位機發送指令，控制信道解調模塊的工作參數，包括控制信道解調模塊的初始化配置信息、控制信道解調模塊的工作頻率，控制信道解調模塊自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊，從而使信道解調模塊能夠正確解調。上位機通過數據接口將指令發送到設備上，可以通過USB將指令發送到設備上的USB控制器，然後通過USB控制器的12C總線控制信道解調模塊，也可以通過RJ45接口，利用乙太網控制器來控制信道解調模塊。本發明的方法通過調諧器的信號環出功能，在信道解調模塊測量工作參數的同時，配合功率測量模塊和模數轉換模塊，能夠精確測量信號功率，以實現在不增加組件成本的前提下，達到既能精確測量廣播電視信號，又能保證設備便攜性的目的。參看圖2，本發明還提出了一種測量廣播電視信號功率的系統，其中，所述系統包括廣播電視測試接收機100和上位機107，所述廣播電視測試接收機100包括調諧器 101-1、101-2，用於將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊102和功率測量模塊103 ；信道解調模塊102，由上位機107控制所述信道解調模塊102的工作參數，用於對由調諧器101-1、101-2傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口 106 ；功率測量模塊103，用於對由調諧器101-1、101-2傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊104 ；模數轉換模塊104，用於將由所述功率測量模塊103獲得的模擬電平轉換成數字電平，並傳送給控制與數據接口 106 ；AGC控制模塊105，由上位機107控制所述AGC控制模塊105產生的電壓，用於調節調諧器101-1、101-2傳送到功率測量模塊103的中頻信號放大倍數的電壓，並將所述電壓傳送給調諧器101-1、101-2和控制與數據接口 106 ；控制與數據接口 106，將所述信道解調模塊102的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳送給上位機107 ；所述上位機107， 用於控制信道解調模塊102的工作參數和AGC控制模塊105的輸出電壓，接收信道解調模塊102的測量結果，數字電平和所述電壓，並根據所述數字電平和所述電壓計算出信號功率。其中，所述參數測量包括調製模式(例如QPSK調製，16QAM調製)、信道編碼效率、 信噪比、誤包率(例如LDPC誤報率)的測量。其中，所述上位機107控制信道解調模塊102的工作參數，包括控制信道解調模塊 102的初始化配置信息、控制信道解調模塊102的工作頻率，控制信道解調模塊102自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊102，以使信道解調模塊102能夠正確解調。上位機107通過數據接口將指令發送到設備上，可以通過USB將指令發送到設備上的USB控制器，然後通過USB控制器的12C總線控制信道解調模塊102，也可以通過RJ45 接口，利用乙太網控制器來控制信道解調模塊102。優選的，所述調諧器包括第一調諧器101-1和第二調諧器101-2，所述第一調諧器 101-1用於將高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給信道解調模塊102，同時所述第一調諧器 101-1將未轉化前的高頻信號傳送到所述第二調諧器101-2，所述第二調諧器101-2用於將所述高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給功率測量模塊103，即進行信號環出；通過第一調諧器101-1到第二調諧器101-2之間的信號環出，使得第一調諧器101-1和第二調諧器 101-2輸入的信號是一樣的，以保證功率測量模塊103的測量和信道解調模塊102的參數測量是針對同一個信號的。優選的，所述功率測量模塊103包含LT5537功率測量晶片，測量結果為直流電壓值。優選的，所述AGC控制模塊105為一數字電位器，由上位機107發出指令來控制， 用於產生第二調諧器101-2傳送到功率測量模塊103的中頻信號放大倍數的電壓，其中，放大倍數是指第二調諧器101-2輸出的中頻信號強度相對於第二調諧器101-2輸入的高頻信號強度的放大倍數，由於LT5537功率測量晶片的測量範圍是有限的，並且全部測量範圍內有一部分測量範圍的測量精度最高，所以可以通過上位機107發出指令，讓AGC控制模塊 105輸出一個電壓，並對此電壓進行功率測量，上位機107根據測量結果將此電壓調高或調低，即當第二調諧器101-2輸入的信號很強時，可以調低AGC控制模塊105的輸出電壓；當第二調諧器105輸入的信號很弱時，可以調高AGC控制模塊105的輸出電壓，直到AGC控制模塊105輸出合適的電壓，可使第二調諧器101-2輸出的中頻信號在功率測量模塊103可測量的範圍內。優選的，AGC控制模塊105可通過12C總線連接到控制與數據接口 106，上位機107將需要設置的電壓值對應的數據發送到控制與數據接口 106，再經過12C總線傳送到AGC控制模塊105，從而控制AGC控制模塊105的輸出電壓。其中，控制與數據接口 106 可以為USB控制器，乙太網控制器、嵌入式處理器等。此外，所述AGC控制模塊105還將所述放大倍數的電壓通過控制與數據接口 106 傳送到上位機107，以使上位機107可根據所述電壓發出指令進行調節，並可根據所述電壓和所述計算出的信號功率來計算出輸入調諧器的原始高頻信號的信號功率。本發明的系統通過調諧器的信號環出功能，在信道解調模塊測量工作參數的同時，配合功率測量模塊和模數轉換模塊，能夠精確測量信號功率，以實現在不增加組件成本的前提下，達到既能精確測量廣播電視信號，又能保證設備便攜性的目的。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種測量廣播電視信號功率的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟步驟1 廣播電視測試接收機接收到信號後，調諧器將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊和功率測量模塊；步驟2 由信道解調模塊對由調諧器傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口；步驟3 由功率測量模塊對由調諧器傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊；步驟4 模數轉換模塊將所述模擬電平轉換成數字電平，並傳送給控制與數據接口 ； 步驟5 由AGC控制模塊產生調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓， 並將所述電壓傳送給調諧器和控制與數據接口；步驟6 控制與數據接口將所述信道解調模塊的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳送給上位機，所述上位機根據所述數字電平和所述電壓計算出信號功率。
2.一種如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述參數測量包括調製模式、信道編碼效率、信噪比、誤包率的測量。
3.—種如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟1包括，所述調諧器將高頻信號轉化成中頻信號，傳送給信道解調模塊，同時將未轉化前的高頻信號複製一份，轉化成中頻信號，傳送給功率測量模塊。
4.一種如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述功率測量模塊包含LT5537功率測量晶片。
5.一種如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述AGC控制模塊為一數字電位器。
6.一種如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述上位機發送指令，以控制信道解調模塊的工作參數和AGC控制模塊產生的電壓。
7.—種如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述控制信道解調模塊的工作參數包括控制信道解調模塊的初始化配置信息、控制信道解調模塊的工作頻率，控制信道解調模塊自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊。
8.一種測量廣播電視信號功率的系統，其特徵在於，所述系統包括廣播電視測試接收機和上位機，所述廣播電視測試接收機包括調諧器，用於將高頻信號轉換成中頻信號後傳送給信道解調模塊和功率測量模塊； 信道解調模塊，由上位機控制所述信道解調模塊的工作參數，用於對由調諧器傳送來的中頻信號進行參數測量，且將測量結果傳送給控制與數據接口 ；功率測量模塊，用於對由調諧器傳送來中頻信號進行功率測量獲得作為模擬電平的直流電壓值，並將所述模擬電平傳送給模數轉換模塊；模數轉換模塊，用於將由所述功率測量模塊獲得的模擬電平轉換成數字電平，並傳遞給控制與數據接口；AGC控制模塊，由上位機控制所述AGC控制模塊輸出的電壓，用於產生調諧器傳送到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓，並將所述電壓傳送給調諧器和控制與數據接口 ；控制與數據接口，將所述信道解調模塊的測量結果、所述數字電平和所述電壓傳遞給上位機；所述上位機，用於控制信道解調模塊的工作參數和AGC模塊的輸出電壓，接收信道解調模塊的測量結果，並根據接收的數字電平和所述電壓計算出信號功率。
9.一種如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述參數測量包括調製模式、信道編碼效率、信噪比、誤包率的測量。
10.一種如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述控制信道解調模塊的工作參數包括控制信道解調模塊的初始化配置信息、控制信道解調模塊的工作頻率，控制信道解調模塊自動檢索信號的調製參數或將調製參數通知給信道解調模塊。
11.一種如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述調諧器包括第一調諧器和第二調諧器，所述第一調諧器用於將高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給信道解調模塊，同時所述第一調諧器將未轉化前的高頻信號傳送到所述第二調諧器，所述第二調諧器用於將所述高頻信號轉化成中頻信號，並傳送給功率測量模塊。
12.—種如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述功率測量模塊包含LT5537功率測量晶片。
13.—種如權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述AGC控制模塊為一數字電位器。
全文摘要
本發明為一種測量廣播電視信號功率的方法，包括接收機接收信號後，調諧器將高頻信號轉換成中頻信號傳給信道解調模塊和功率測量模塊；由信道解調模塊對該中頻信號進行參數測量，將結果傳給控制與數據接口；由功率測量模塊對該中頻信號進行功率測量獲得模擬電平並傳給模數轉換模塊；模數轉換模塊將模擬電平轉換成數字電平傳給控制與數據接口；由AGC控制模塊產生調諧器傳到功率測量模塊的中頻信號放大倍數的電壓，並將此電壓傳給調諧器和控制與數據接口；控制與數據接口將信道解調模塊測量結果、數字電平和電壓傳給上位機，上位機通過數字電平和電壓算出信號功率；以實現無需增加組件，既精確測量廣播電視信號，又保證設備的便攜性。
文檔編號H04N17/00GK102438168SQ20111030672
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者劉駿, 周浩, 常江, 李廈, 樊剛, 王百戈, 趙澤, 高楊 申請人:北京廣電天地信息諮詢有限公司