中国移动多媒体播送(CMMB)是我国自主研制的、具有彻底自主知识产权的移动多媒体播送规范。现在,全国各大城市的CMMB网络正在建造和完善傍边,而CMMB信号的掩盖测验为网络优化和调整供给了重要的数据依据。数字电视播送网络的建造是一个长时刻杂乱的进程,需求通过不断地调整和优化才干到达一个抱负的作用。而只要有用、精确的网络掩盖测验才干为调整、优化供给牢靠的依据。一个老练安稳的CMMB网络掩盖测验体系,关于CMMB的开展具有重大意义。因而,有必要规划一款针对CMMB网络的掩盖测验体系。
本规划依据高功用单片机STM32和GPRS无线通讯计划完成了对测验点CMMB网络掩盖状况的实时监测,并运用GPS接纳器将测验终端的地舆位子信息上传到服务器端,完成了对监测终端的精准定位。
终端板卡供电方法选用太阳能供电体系,保证其在无电源和人员看守的状况下长时刻安稳的作业。最终通过综合测验,能完成一切要求的功用,彻底满意本次规划的要求。
1 测验需求剖析
为了对测验点进行实时精确的信息监测,需求做好以下几点。测验地址的地舆方位,包含经度、纬度,至少每秒计算一次;终端板卡供电蓄电池电量实时更新;8 M信号带宽内的平均功率,单位为dBm,每秒计算一次,丈量精度到达±1 dBm;CMMB信号解码LDPC误包率、RS误包率,每秒计算一次;服务器端可以随时更改信息上报时刻距离,并能对终端调谐器、解调器装备参数进行更改,以习惯不同区域解调参数的不同。
2 总体规划
本体系分为测验终端和服务器端,服务器端只需求一台功用杰出的个人计算机,而测验终端主要由以下几个模块构成:射频前端模块模块、功率丈量与存储模块、GPS接纳器、太阳能供电模块、处理器模块及GPRS无线通讯模块。各个模块主要是通过STM32微处理器的GPIO口衔接与通讯。处理器需求对射频前端的调谐器和解调器进行调谐频道和解调参数设置,并对RS误包率、LDPC误包率等信息进行读取。CMMB信号调谐器主要是对从天线接纳的高频信号进行调谐输出中频信号;CMMB调谐解调模块主要是对信号进行解谐和信道解码;功率的丈量与存储模块担任将信号功率转换为电平信号送给STM32的ADC和将体系设置参数进行存储,GPS接纳器用于获取监测点地舆位子信息,最终处理器通过GPRS无线模块将信息发送至服务器端并从服务器接纳操控指令。体系全体结构如图1所示。
CMMB网络监测体系结构框图
3体系硬件规划
3.1射频前端模块
射频前端模块包含调谐单元和解调单元。
本体系中RF射频信号的调谐模块选用MXL5007,芯片可以通过天线或有线接纳从44~885 MHz接连频段信号,并将输入的RF射频信号进行调谐输出4~44 MHz的中频信号;此芯片还具有对原始的RF射频信号无损耗的环出功用,这使得芯片再输出中频信号给功率丈量模块的一起,还能无损耗的环出一路CMMB信号到后级的解调模块,是本体系调谐器的抱负挑选。
调谐解调模块选用了创毅视讯公司的IF206类型的芯片,IF206芯片支撑CMMB播送信道规范和复用规范;可一起接纳卫星信号和地面信号;低功耗、低成本、对前端后端设备无特殊要求。
3.2 GPRS无线通讯模块
本体系选用GPRS无线通讯计划,选用Fibocom的G600模块,支撑Dual 900/1800或850/1900双频。G600模块外观细巧,功耗低,GPRS数据衔接牢靠,内置TCP/IP协议栈,G600模块选用串口通讯
3.3 GPS接纳器
监测终端通过GPS接纳器收集监测点地舆信息,包含:经纬度、海拔等,测验体系依据得到的GPS信息在地图的相应方位显现测验数据。本体系中选用GTS-4E-00模块,选用邮票贴片封装,可习惯高温高湿,电磁搅扰等恶劣作业环境。其简化的电路图如图2中所示,TXD衔接STM32串口1,模块唤醒端衔接PA9,J1为接纳天线。
单片机托言电路原理图
3.4处理器模块
处理器是整个监测终端的中心,担任收集射频前端的数据以及与服务器端的通讯。处理器选用STM32F103RCT6型单片机,该芯片是依据Cortex—M3内核的新式32位嵌入式微处理器,它调集了功用高,实时、低功耗、集成度高级特色,体系时钟高达72 M,开发简洁且芯片内集成多种外设。单片机电路图如图2所示。
其间单片机的PB6、PB7口为其IIC接口,担任与MXL5007、存储芯片AT24C1024通讯;PA5-PA7口是其SPI接口,用于与IF206通讯;PA10口是串口1接纳端,用于接纳GPS模块数据,PA9口用于使能GPS模块;PA2、PA3是串口3,用于与GPRS模块G600通讯;PC2、PC3别离作为MXL5007的使能和复位端;STM32内部还有两个12位ADC,PC4是内部ADC1模仿输进口,用于丈量CMMB信号平均功率。
3.5太阳能供电模块
测验终端选用太阳能供电方法,使得终端可以长时刻安稳的作业在短少电源、无人办理的状太下。监测终端板卡电源接口选用DC—12 V,选用太阳能供电方法,规划操控器对蓄电池进行充放电办理。本操控器为太阳能直流供电体系规划,并运用了专用电脑芯片的智能化操控器。操控器功用框图如图3所示。
太阳能操控器原理框图
4体系软件规划
STM32处理器的软件编程选用C言语编程,开发环境为MDK-4.0,软件基本原理如图4所示。
软件基本原理
开机后体系进行初始化,包含STM32各个外设的初始化、从EEPROM中读取体系之前设置的参数值、对MXL5007和IF206的初始化。体系初始化完成后别离读取太阳能蓄电池剩下电量信息、GPS信息、RS误包率、LDPC误码率、信号平平等信息,之后判别是否与服务器树立衔接,衔接树立成功后依照设守时刻距离守时向服务器上传这些数据;与此一起时刻查收来自服务器端的指令信息,如设定更改信息上传时刻距离、各参数门限值、调谐及解调芯片的频点等,参数被修改后立即被存入EEPROM中,避免断电信息丢掉,下次开机后这些参数再次被读取出来。
5 设备样机与体系联调
测验终端设备样机与服务器端软件完成后,项目组运用设备样机和服务器软件进行了体系联调。项目组在北京市选取了3个监测点,监测点信息如表1所示,3个监测点别离放置了一台CMMB监测终端,如图5所示。
监测点测验成果
CMMB监测终端样机
各个监测点实时回传监测参数到服务器,服务器通过IP网络取得监测数据,而且依据软件设置进行剖析和报警处理,服务器软件的监测界面如图6所示。
CMMB监测服务器软件界面
通过设备联调,项目组优化了体系功用,提高了体系的安稳性,通过数天的试验,证明监测体系可以及时有用地反响CMMB网络的信号状况。
6 定论
该监测体系选用了处理器STM32开发渠道和GPRS无线通讯计划,成功地完成了对用户端CMMB网络掩盖状况的实时监测,为广阔工程技术人员供给了一种高效、快捷的监管手法,到达了规划要求。