结构试验量测方案制定需要考虑的主要问题有哪些?

在制定结构试验量测方案时，需要考虑以下主要问题：

1.试验目标和测试指标：需要明确试验的目标和需要测试的指标，例如结构的强度、刚度、疲劳寿命等，以及测试指标如应力、应变、振动、位移等。

2.测试设备和仪器：需要根据测试指标选择合适的测试设备和仪器，例如拉力计、应变计、加速度计、位移计等。需要考虑测试设备和仪器的精度、测量范围、采样频率等因素。

3.试验方案设计：需要设计合适的试验方案，包括试验载荷、试验频率、试验持续时间等，以确保试验可以满足测试要求，并且可以保证数据的可靠性和准确性。

SFU和SFE100或SFE配合后可以完全替代图1左侧的功能模块，内部高度精确的信号互连确保了测试的一致性和最大精确度。

SFU可以实现如下CMMB测试功能：内部发生CMMB PMS流或接收外部输入的CMMB复用流；对接收到的或发生的PMS流进行实时信道编码；实现20/40路衰减模拟(包括高精度衰减模拟)；在信道加入多种噪声(高斯、相位和脉冲以及混合)；输出和输入IQ信号；进行IQ失真模拟；实现频率和电平的精确控制，同时满足宽的测试范围；在内部以ARB方式产生CMMB非实时信号(利用ARB播放器)；BER环回测试；与SFE/SFE100配合实现所有的数字同邻频干扰测试、单频干扰测试和模拟同邻频干扰测试。

此外，利用SFU进行CMMB测试的操作非常简单，各个参数设置一目了然。如图4，所有跟CMMB相关的参数可以直接从左边树图选择，设置非常快捷。

需要特别说明的是，SFU内部可以产生ARB模式CMMB信号，因此利用图4所示的GUI左边树图的INTERFERER选项可以实现数字同邻频干扰测试。如果配合SFU的预设模拟信号选件，还可以进行模拟同邻频干扰测试，而无需SFE/SFE100的支持。当然，SFE/SFE100未来还可以支持其它任何数字标准的测试，不仅局限于CMMB标准。

图4：R&S SFU CMMB设置界面。

2．系统优势

R&S SFU/SFE(SFE100)构成的测试系统具备如下的优势：

a. 测试系统紧凑，避免了不必要的损耗和干扰；

b. 测试功能相当完善，一到两台的独立设备即可实现几乎所有的CMMB功能测试；

c. 基于实时信号发生和实时信道模拟，最大可能地逼近现实应用，是最成熟的测试方案；

d. R&S SFU功能齐全、稳定性高，而且测试精度高；

e. 整个系统面向未来，升级新功能方便快捷，支持全球几乎所有广播电视标准。

3．经济型解决方案

R&S公司的经济型CMMB测试系统如图5所示。

图5：SFE/SFE100经济型CMMB测试系统。

与CMMB高级测试系统相比，该系统最大的不同在于将广播电视测试系统SFU改换为广播电视测试仪SFE，利用SFE100实现同邻频干扰和单频干扰测试。

由于SFE具备的功能比SFU少，因此该测试方案能完成的主要测试任务较SFU少，主要包括：灵敏度测试；载波频率偏差测试；C/N测试；信道参数测试；同邻频干扰测试；单频干扰测试；BER测试。虽然该系统无法完成所有测试，但是可以完成一个CMMB接收机所应测试的主要指标，包括灵敏度、C/N和同邻频干扰等。

CMMB简要功能验证测试

在一些简单的应用场合，只需要测试CMMB接收机能否收到一个正常的信号，解调解码输出图像和声音。这时只需要进行功能验证测试。对此R&S公司提供了最灵活的解决方案(图6)。

图6：R&S公司CMMB功能验证测试方案。

无论是广播电视测试系统SFU、广播电视测试仪SFE、测试发射机SFE100，还是手机综测仪CMW500和通用信号源SMU/SMJ系列，它们都可以产生CMMB信号，可以测试CMMB芯片、高频头、整机以及电脑用接收器等CMMB产品。

需要说明的是，SFU、SFE和SFE100既可以实时发生CMMB信号，也可以利用ARB播放器发生CMMB信号，并提供CMMB码流库。CMW500和SMU/SMJ系列产品，还具有基于ARB播放器的CMMB发生功能。手机厂商和研究单位可以充分利用现有的测试设备实现CMMB功能验证测试。

CMMB生产线测试

除了研发/质量认证和功能性测试之外，CMMB生产线的测试也是不容忽视的部分。CMMB终端在上市之前必须经过CMMB验证测试方可通过审核。CMMB终端生产企业可能会设置几个固定的CMMB功能测试台。针对这些测试平台，R&S公司提供了多种可供选择的测试方案。

如图7所示，可以利用单独的测试发射机SFE100，或者利用CMW500、SMU/SMJ系列信号源来发生CMMB信号，也可以利用R&S公司推出的完整集中信号源来实现CMMB生产线测试信号。利用独立设备的测试方式比较多是用在小批量生产环节，而利用集中信号源的测试方式则是在大规模生产时需要考虑的。利用集中信号源可以构建一个完整的CMMB信号供给网络，为每个需要测试CMMB功能的测试平台提供所需的测试信号，而这一切可以通过R&S公司免费的控制软件遥控来实现。

图7：CMMB生产线测试方案。

如图8所示，即为SFE100构建的集中信号源框图，我们可以通过遥控软件设置各个频道，可以对信号进行放大，耦合后传输给各个测试工位，从而最大程度节省成本，实现高质量的CMMB信号传输。

图8：SFE100集中信号源的结构框图。

本文小结

本文介绍了CMMB的基本测试参数和测试要求，并针对CMMB的具体应用提出了三大类型的CMMB测试需求。针对这三类主要的测试要求，本文还详细地介绍了R&S公司推出的测试方案。从芯片、器件到半成品和成品的每个阶段，R&S公司都推出了对应的测试方法和设备，满足不同层面的需求。

“助力广电行业发展”一直是R&S公司不懈努力的目标，相信R&S公司的CMMB测试方案顺应了CMMB行业发展的方向，除了满足CMMB测试的直接需求外，一定会带来巨大的附加值。

一、CMMB的特点

2006年10月，国家广播电视总局正式颁布了中国移动多媒体广播标准CMMB，确定采用我国自主研发的移动电视接收标准STiMi。它是具有自主知识产权的第一套主要面向小屏幕手持式终端设备（MP4、手机、GPS、PDA、USB接收棒、独立接收机、车载电视等）提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播服务，利用S波段卫星信号传输与地面网络相结合的无缝协同覆盖。

CMMB的主要特点有：

⊙采用先进的编码、压缩、调制等数字技术，具有移动接收、高效省电的技术特点。

⊙面向终端广泛、可满足人们随时随地接收视频、音频、数据等多媒体业务。

⊙CMMB技术具有图像清晰流畅、组网方便灵活、支持多种业务等特点，多项技术达到国际先进水平。

⊙CMMB技术组网简单、建网成本低，易于迅速普及。

⊙CMMB系统具备广播式、双向式服务功能，可提供数字广播电视节目、综合信息和紧急广播等多种服务。

⊙具备加密授权控制管理体系，中央和地方相结合，统一标准、统一运营，支持用户全国漫游。

⊙借助卫星通信，能很好地解决移动终端（手机电视）信号流畅的问题。

⊙CMMB具有丰富的电视内容资源，兼顾国家媒体信息发布功能。

⊙经济实用，收费低廉，CMMB只向用户收取由CMMB提供的付费类节目服务费，还提供部分公益类免费广播电视节目服务。

⊙CMMB终端都没有增加辐射。

二、CMMB技术

1．技术路线

根据CMMB系统的技术体制、总体架构及体系结构，CMMB的技术路线是：

⊙采用卫星和地面网络相结合的方式实现“天地一体”协同覆盖，信道传输采用STiMi技术。

⊙全国节目通过S波段卫星实现覆盖，卫星遮挡地区可采取地面同频增补方式，在城市人口密集区域采用U波段增补。

⊙地方节目采用U波段地面网络实现覆盖。

⊙电视业务视频压缩编码采用AVS、H.264/AVC，伴音压缩编码采用MPEG-4 HE AAC；广播业务音频压缩编码采用DRA。

⊙数据广播采用可扩展的多协议封装复用传输，支持流模式、文件模式传输。

⊙加密授权系统对音视频流和数据广播流采用ISMACryp进行加扰，系统前端支持同密，终端采用多密，系统支持单向、双向和基于电子钱包的授权管理方式。

⊙运营支撑系统原则上采用两级架构体系，对内容统一加密，统一管理，支持公共服务、基本服务和扩展服务，实现各类终端用户的合法注册。

2．提供的服务

根据CMMB的特点和业务发展需要，CMMB业务平台主要由公共服务、基本业务、扩展业务等三个平台构成。

⊙公共服务平台是向用户提供公益服务的CMMB业务平台，主要由公益类广播电视节目和政务信息、紧急广播信息构成。CMMB公共服务平台播出的内容和开展的业务，为向合法用户提供的无偿服务。

⊙基本业务平台是向用户提供基本数字音视频广播服务和数据服务的业务平台，包括卫星平台和地方平台传送的数字音视频广播服务和数据服务等有偿服务。

⊙扩展业务平台是根据用户不同消费需求向用户提供扩展广播电视节目服务和综合信息服务的业务平台。提供的服务主要有经营类的广播电视付费节目、经营类的音视频点播推送服务、综合数据信息服务、双向交互业务四个方面。目前，CMMB主要以音视频服务为主，扩展服务中综合信息、双向交互等服务将随着业务的发展逐渐推广应用。CMMB扩展业务平台提供的服务为有偿服务。CMMB提供的广播电视节目套数，与信道带宽、调制参数、音视频编码码率等因素有关，具体节目数量与节目内容根据各地情况具体确定。

3．信号覆盖方式

CMMB采用“天地一体”的技术体系，即利用大功率S波段卫星覆盖全国100%国土、利用地面覆盖网络进行城市人口密集区域有效覆盖、利用双向回传通道实现交互，形成单向广播和双向互动相结合、中央和地方相结合的无缝覆盖的系统。

在CMMB的系统构成中，CMMB信号主要由S波段卫星覆盖网络和U波段地面覆盖网络实现信号覆盖。S波段卫星通过广播信道和分发信道实现全国范围的CMMB信号的有效覆盖。广播信道用于直接接收，Ku波段上行，S波段下行；分发信道用于地面增补转发接收，Ku波段上行，Ku波段下行，由地面增补网络转发器转为S波段发送到CMMB终端。为实现城市人口密集区域CMMB信号的有效覆盖，采用U波段地面无线发射构建城市U波段地面覆盖网络。地面增补网与卫星系统同步的关键是，确保S波段卫星信号到达接收终端的时间与S波段地面增补设备转发信号到达接收终端的时间一致。

CMMB的U波段地面覆盖网络采用单发射台站覆盖或单频网覆盖两种覆盖方式，实现中央节目和地方节目的集成播出。

（1）单发射台站。对于城区面积较小、楼宇密度较低、地势较平坦的地区，单个发射台站可完成基本覆盖要求的，采用单个发射台站以及同频转发器补充覆盖的建设方式。在单发射台站覆盖方式中，主发射塔发射U波段CMMB信号完成覆盖地区的基本覆盖，各个同频转发器接收到主发射塔的信号放大后以同样的频率发射，完成主发射台阴影区的补充覆盖。

（2）单频网。对于城区面积较大、单发射台站覆盖方式无法满足基本覆盖要求的地区，采用单频网（SFN）覆盖方式，即基于若干发射台站建成本地区单频网实现基本覆盖，覆盖阴影地区由同频转发器补充覆盖解决。在单频网覆盖方式中，节目传输分配中心通过光缆、微波等传输链路将CMMB信号传输分配到各个发射站，各发射站的发射机采用同一频率在同一时刻发射同一节目，完成单频网的基本覆盖。

CMMB单频网络采用GPS接收机、复用器以及调制器实现系统同步。在同步实现过程中，调制器根据复用器提供的广播信道帧的起始发送时间、单频网的最大延时，以及GPS接收机为调制器提供的当前时间确定时间同步关系。

4．加密授权方式

加密授权系统对音视频流和数据广播流采用ISMACryp进行加扰，系统前端支持同密，终端采用多密，系统支持单向、双向和基于电子钱包的授权管理方式。运营支撑系统原则上采用两级架构体系，对内容统一加密，统一管理，支持公共服务、基本服务和扩展服务，实现各类终端用户的合法注册。

CMMB加密授权系统是用于对播出节目进行加密授权控制的关键系统。CMMB加密授权采用条件接收系统（CAS）和电子钱包系统两种方式进行授权控制管理。无论采用何种方式，均使用加扰器对内容进行加扰，并通过条件接收系统的授权控制信息（ECM）对加扰控制字（CW）进行加密传输。

（1）采用条件接收系统进行授权控制管理时，前端使用加扰器对内容进行加扰，授权控制信息（ECM）经复用传输至用户终端；用户终端收到CAS根据BOSS要求生成的授权管理信息（EMM）后，对内容进行解密解扰操作后播放。

（2）采用电子钱包系统进行授权控制管理时，前端使用加扰器对内容进行加扰，授权控制信息（ECM）和产品信息经复用传输至用户终端；用户终端根据产品信息及电子钱包余额判断是否可以获得授权。如可获得授权，终端扣除电子钱包相应费用后，通过条件接收模块对内容进行解密解扰操作后播放。

5．授权与收费

CMMB采用产品包的方式向用户提供服务。CMMB的产品包主要分为公益包、基本包和扩展包。在CMMB向用户提供的服务中，公益包是向用户无偿提供的公益类CMMB服务，不向用户收取服务费用。基本包和扩展包则是向用户有偿提供的CMMB服务，根据用户的订购选择收取一定费用，为有偿服务。CMMB的收费方式由CMMB运营商确定，具体方式在CMMB进入正式运营时公布。

现在CMMB接收器件价格，只需要100元左右。CMMB是统一的技术标准，支持全程全网、全国漫游。根据业务的不同，各地收费可能略有不同，但没有太大差别。在正式运营后，CMMB提供部分公益类免费广播电视节目服务，合法用户可以免费收看。对于付费类业务，如果用户未缴纳应付服务费，CMMB的加密授权系统将会取消该用户收看该节目的授权，从而确保正常缴费用户的权益。

2008年为试验播出阶段，在试播期间提供免费的广播电视节目。CMMB在2009年正式运营后，节目将加密播出。对于公益类服务，只要用户办理了合法的入网手续即可得到免费服务，对于付费类服务，用户需办理相关的订购手续。

三、发展思路

目前，CMMB正在全国189个城市试验播出，有些城市已经开始商业运营。新余市CMMB工程作为地级市第一期工程建设已于去年底完成，频道DS46。试验结果表明：CMMB传输、发射、覆盖、接收试验效果良好，信号稳定、图像清晰、画面流畅。通过广电系统与科技界、产业界的共同努力，通过规模试验和服务奥运，CMMB的技术先进性、经济合理性和服务便捷性都得到了充分的展现和验证，为CMMB产业运作奠定了良好基础。

对现在的媒体格局，CMMB不会产生多大的影响，甚至对传统电视也不会太大影响，它只能作为电视媒体的补充手段而出现。CMMB技术开发项目一开始就得到中央领导高度重视，明确批示要把CMMB作为自主知识产权的重大项目来做，广电总局也是一直按照这个要求来做的。广电总局关于CMMB发展的基本思路是：一要坚持统一标准、全国漫游，保证用户在全国任何地方都能随时随地享受到广播电视服务；二要坚持统一平台、统一运营，努力培育带动全国广电产业发展的龙头企业；三要坚持内容与载体、经济效益与社会效益相结合，既确保安全播出和政令畅通，又不断满足人民群众多方面的精神文化和信息需求；四要坚持利用现有资源、发挥系统优势，防止重复建设和资源浪费，以较短的时间、较低的成本，迅速在全国形成规模；五要坚持开放合作、共享共赢，充分调动各方面的积极性和主动性，形成利益共享、风险共担、联合发展的格局。

四、结束语

CMMB是我国科技创新的重大成果，是推动我国信息数字化快速发展的一个重要领域。CMMB作为新媒体发展的一个重要代表，其发展为建立以技术自主创新为基础的电子信息产业发展奠定坚定基础，又可以为媒体服务业的发展拓展全新空间。CMMB已经成为拉动我国消费电子市场一股重要的力量。据不完全调查，目前我国带显示屏的消费电子产品生产企业中，有82%的企业已经开始生产CMMB终端。在我国开展CMMB业务，用户数量预计会超过1.5亿，按照每个终端1000元计算，1.5亿用户购买终端可带来1500亿元的直接消费市场。随着CMMB覆盖网的建设，将会逐渐形成更大规模的用户终端市场，进一步推动我国消费电子产品制造业的发展，拉动我国消费内需。