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数字电视地面广播(DTMB)路测仪系统的设计与实现的中期报告
一、前言
数字电视地面广播(DTMB)路测仪系统在数字电视(DTV)领域中扮演着极其重要的角色。它可以用于广播电视技术的研究、数字电视系统性能的测试、数字电视节目的分析以及电视台覆盖范围的评估等方面。在数字化的趋势下，传统的路测仪已经无法满足复杂的测试需求，因此需要开发一种全新的数字电视路测仪系统。
本文主要介绍数字电视地面广播(DTMB)路测仪系统的设计与实现。首先介绍了系统的总体架构，包括前端数据采集模块、核心处理模块、网络通信模块等。然后详细描述了各模块的设计思路和具体实现方法。最后进行了中期成果的总结和未来工作的展望。
二、系统总体架构
数字电视地面广播(DTMB)路测仪系统的总体架构如图1所示。系统主要包括以下几个模块：
1.前端数据采集模块
前端数据采集模块是路测仪系统的核心部件，它主要负责采集数字电视信号经过接收天线后的模拟信号，并将采集到的信号转换为数字信号。该模块采用高速采样卡和高速ADC芯片完成数据采集，保证了数据的精确和可靠性。
2.核心处理模块
核心处理模块是系统的重要组成部分，它主要负责对前端采集到的数据进行处理和分析。该模块采用高性能FPGA芯片，实现了数据的处理、存储、压缩等功能。
3.网络通信模块
网络通信模块是系统的重要组成部分，它主要负责与数据中心进行数据通信，并将采集到的数据上传到云端服务器。该模块采用高速网络传输技术，保证了数据传输的快速和稳定。
4.数据中心
数据中心是系统的数据处理和管理中心，它主要负责对采集到的数据进行处理和分析。该模块采用高性能计算机，实现了数据的处理、存储、分析和报告等功能。
图1DTMB路测仪系统总体架构
三、各模块设计与实现
1.前端数据采集模块
前端数据采集模块主要由数字电视接收天线、高速采样卡和高速ADC芯片组成。该模块的采集精度和稳定性直接关系到系统的测试结果，因此需要选择高质量的硬件设备和精准的采集算法。在系统设计中，我们采用以下方案：
(1)数字电视接收天线
数字电视广播信号采用地面无线电波传播，因此需要选择高灵敏度和高增益的数字电视接收天线。在系统设计中，我们选择了宽频数字电视接收天线，其频率范围为170MHz-860MHz，可与DTMB和DVB-T信号兼容。
(2)高速采样卡
高速采样卡是前端数据采集模块的关键部件，它主要负责实时采集模拟信号，并将其转换为数字信号。在系统设计中，我们采用了PCIe接口的高速采样卡，其采样速度可达1GSPS，保证了数据采集的精度和稳定性。
(3)高速ADC芯片
高速ADC芯片是采集模块中另一个重要的组成部分，它主要负责将模拟信号转换为数字信号，并通过高速采样卡传输到核心处理模块。在系统设计中，我们使用了16位高速ADC芯片，其采样精度可达12位，保证了数据的准确性和可靠性。
2.核心处理模块
核心处理模块主要由高性能FPGA芯片和控制逻辑电路组成。该模块主要负责对前端采集到的数据进行处理、存储和压缩，并实现其他功能，如频谱分析、FFT变换、I/Q解调等。在系统设计中，我们使用了高性能FPGA芯片，其时序和逻辑资源均能满足系统需求。此外，我们还针对不同的测试需求，开发了多种处理和分析算法，如单频点测试、多频点测试、地图显示等。
3.网络通信模块
网络通信模块主要负责与数据中心进行数据通信，并将采集到的数据上传到云端服务器。在系统设计中，我们采用了高速网络传输技术，如千兆以太网和光纤传输，保证了数据传输的快速和稳定。同时，我们还开发了专门的数据传输协议，实现了数据的快速传输和处理。
四、中期成果总结与未来工作展望
经过十几个月的研究和开发，我们已设计和开发了数字电视地面广播(DTMB)路测仪系统的前端数据采集模块、核心处理模块和网络通信模块。这些模块在实际测试中已展现出良好的性能和稳定性，可以直接用于数字电视系统性能的测试和地面覆盖范围的评估等领域。
下一步，我们将进一步完善系统的功能和性能，如增加地图导航功能、优化数据处理算法、提高数据传输速率等。同时，将系统与电视台、电视节目等单位进行合作，拓展应用领域，实现智能化管理和运营。