机顶盒硬件测试指南

1、1 概述 42 视频入网指标测试 42.1 CVBS 视频入网指标测试 42.1.1 幅频特性 42.1.2 输出幅度和同步幅度 52.1.3 色度/亮度增益不等和色度 /亮度延时不等 52.1.4 K 系数 52.1.5 亮度非线性 52.1.6 视频信杂比(加权) 52.1.7 微分增益和微分相位 62.1.8 色同步副载波频率测试 62.1.9 副载波对水平同步脉冲的相位偏移( SCH )测试 62.2 S_Video 视频入网指标测试 62.3 YCbCr 分量指标测试 62.3.1 蝴蝶结测试( Bowtie ) 72.3.2 通道延时( Channel Delay ) 72.3.3

2、 K 系数测量( K-Factor Measurement ) 82.3.4 水平测试( LevelMeter Measurement ) 82.3.5 色度振幅和延时( Lightning ) 82.3.6 亮度非线性测量( Luminance Nonlinearrity Measurement ) 82.3.7 幅频特性测量( Multiburst Measurement ) 92.3.8 噪声频谱测量( Noise Spectrum Measurement ) 92.3.9 信号重叠对比测量( Overlay MeasureMent ) 92.3.10 行列测量( Parade Meas

3、urement) 103 音频入网指标测试 103.1 输出幅度 103.2 音频失真度 113.3 幅频特性 113.4 左右声道相位差 113.5 左右声道电平差 113.6 音频信噪比(不加权) 113.7 左右声道串扰 114 网口眼图测试 12USB 眼图测试 12概述机顶盒硬件测试项目包括：指标测试（视频、音频和信道）和眼图测试（网口和USB ）。2视频入网指标测试测试使用的视频测试仪器为VM700T&V M5000 ，测试使用全部为CCITT 0.33码流。 组网图如下:图1复合视频测试组网图表1复合视频测试项目序号项目单位技术要求备注1视频输出幅度mV-p700302视频同步幅

4、度mV-p300203视频幅频特性dB0.8( 4.8MHz 以内)1 ( 4.8-5MHz ) +0.5/-4 ( 5.5 MHz)4模拟视频信杂比（加权）dB 565复合K系数%W 46视频微分增益（P-P）%W 87微分相位（P-P）度W 88亮度非线性%89色度/亮度增益差%510色度/亮度时延不等nsW 502.1CVBS视频入网指标测试2.1.1 幅频特性测试项目名称：CVBS输出视频测试+幅频特性测试方法：1. 播放CCITT 0.33码流。2. 按下视频分析仪Measure”键，在显示屏中选择GroupDelay SinX_X ”。3. 然后按下“ Select Line”键，

5、旋转旋钮选择行，当旋到 L287L293和L600L606时，在显示屏 中选择“ Menu ”t“Cursor”宀“ Cursor Or”和“ Cursor Active ”，旋转旋钮参照国标进行测量。2.1.2 输出幅度和同步幅度 测试项目名称：CVBS输出视频测试+视频输出幅度和视频同步幅度 测试方法：1、播放CCITT 0.33码流按下视频分析仪“ Measure”键，在显示屏中选择“ Bar LevelTime2、 按下“ Select Line” 键，旋转旋钮选择行，(L32L37 和 L345L350 )。3、在显示屏中读出Bar Level ( Ref.Back Parch)”的

6、值即为视频输出幅度”值。4、在显示屏中读出“ Sync Level”的值即为“视频同步幅度”值。2.1.3 色度/亮度增益不等和色度/亮度延时不等 测试项目名称：CVBS输出视频测试+色度/亮度增益不等和色度/亮度延时不等 测试方法：1、播放CCITT O.33码流按下视频分析仪“ Measure”键，在显示屏中选择“ Bar LevelTime2、 按下“ Select Line” 键，旋转旋钮选择行，(L32L37 和 L345L350 )。3、 显示屏中读出“ Chroma Gain”的值即为“色度/亮度增益不等”值。4、在显示屏中读出“ Chroma Delay ”的值即为“色度/亮度

7、延时不等”的值。2.1.4 K系数测试项目名称：CVBS输出视频测试+K系数 测试方法：1、 播放CCITT O.33码流按下视频分析仪“ Measure”键，在显示屏中选择“ K-Factor ”。2、 按下“ Select Line” 键，旋转旋钮选择行，(L32L37 和 L345L350 )。3、显示屏中读出“ K-2T ”的值和“ K-PB ”的值，取最大的失真作为K系数的测量结果。2.1.5 亮度非线性 测试项目名称：CVBS输出视频测试+亮度非线性测试方法:1、播放 CCITT O.33码流按下视频分析仪“ Measure ”键，在 显示屏 中选择“ Lumi nace Nonl

8、inearity ”。2、 按下“ Select Line” 键，旋转旋钮选择行，(L32L37 和 L345L350 )。3、在显示屏中读出“ PK-PK ”的值即为“亮度非线性”值。2.1.6 视频信杂比(加权) 测试项目名称：CVBS输出视频测试+亮度非线性 测试方法：1、 播放CCITT O.33码流按下视频分析仪“ Measure”键，在显示屏中选择“Noise Spectrm ”。2、 按下“ Select Line”键，旋转旋钮选择行，(L47L58 )。3、 按下“ Menu” 键，在显示屏中选择“Filters Selection ”宀 High Pass 200KHz、Lo

9、w Pass 5.0MHz和Unified Weighting然后在显示屏中读出“ Noise Level”的值即为“视频信杂比(加权)”值。2.1.7 微分增益和微分相位 测试项目名称：CVBS输出视频测试+微分增益和微分相位测试方法：1、 播放CCITT 0.33视频测试信号，按下视频分析仪“Measure”键，在显示屏中选择“DGDP”。2、 按下“ Select Line”键，旋转旋钮选择行，测试L295L302行。3、在显示屏中读出“ Differential Gain PK-PK ”的值即为“微分增益（p-p）”值，在显示屏中读出“Differential Phase PK-PK

10、” 的值即为“微分增益 （p-p） ”值。2.1.8 色同步副载波频率测试 测试项目名称：CVBS输出视频测试+色同步副载波频率测量测试方法:1、 播放CCITT O.33视频测试信号，按仪器面板上的“waveform ”键进入波形显示方式，通过调节“功能控制旋钮”可以选择波形对应的测试行。在“waveform ”方式下，按“ select line”键可 以更快速的定位测试行，进而得到测试用波形图。2、 按下“ Select Line”键，旋转旋钮选择行，测试L343L349、L32L38、L295L301、 L607 L613之间的任意行作为测试行。通常选择行L295L301。3、 按下视

11、频分析仪“ Measure”键，在显示屏中选择“Burst_Frequency ”，显示屏出现一个指针用于 显示色同步副载波频率偏移基准频率的大小。4、设置好信号基准来源“ Ref Internal”，进行测试零点校准“ Zero Set”。读取“ Burst Frequency Error ”的值，完成色同步副载波频率大小的测量。2.1.9 副载波对水平同步脉冲的相位偏移（ SCH）测试测试项目名称：CVBS输出视频测试+Subcarrier to Horizontal Phaser Shift （副载波对水平同步脉冲的相位偏移）测试测试方法：1、播放CCITT O.33码流。2、 按下视频

12、分析仪“ Measure ”键，在显示屏中选择“SCH”。2.2 S_Video视频入网指标测试采用VM700T进行S_Video视频指标测试与进行CVBS视频指标测试不同，需要如下操作：（1 ） 由于 VM700T没有直接的 S端输入，必须将S端子输出的 Y、C视频分开为两个通道，分别输送到 SourceA、SourceB的输入端。（2） 在 VM700T前面板上，按仪器面板上的“waveform ”键进入波形显示方式，按住“Source A”不放，再按“ Source B”将输入进来的 Y、C信号重新叠加到一起显示。其他操作步骤与测试CVBS视频指标一样，S_Video视频指标测试方法参见

13、CVBS视频指标测试用例。2.3 YCbCr分量指标测试信号特性：亮度信号y为单极性带有同步脉冲的标准亮度信号，总幅度为1Vp-p ；信号部分0.7V，正极性；同步，负极性。色差信号R Y、B Y为双极性；无同步脉冲；总幅度为0.7Vp-p （ 0.35Vp-p ）。亮度信号所占频带宽度5MHz以上，色差信号为其一半。Y、R Y、B Y 3个信号分别用 3个通道传送、且 3个幅度可以分别调整。通道特性：分量信号视频通道与复合信号的要求一样，也要进行五大项指标的考核。由于其每个讯道都要扩充为3个通道传输，已没有DG、DP和色亮交调等问题，但却产生了3通道间传输的一致性问题、通道间串扰问题以及两个

14、色差信号的对称性问题等，这都需要在测试中注意。测试仪器和测试组网图：TEK VM5000 台，无源探头 2个；TEK VM700T（含 OPT30选件）一台，转接头 三个，75? 精密匹配电阻三个，Tektronix电视信号发生器测试盘一张；罗德施瓦茨电视信号发生器一台；口。In foLi nk DTX8210调制器图2 YCbCr分量测试罗德施瓦茨组网图调制器AYBCbCCr2.3.1 蝴蝶结测试（Bowtie ）测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试 +蝴蝶结测试测试方法：此测试项目测试的是通道间的交调时间和增益错误，相当于CVBS的亮色增益及延时不等测试。所用测试信

15、号为Tektronix测试盘上蝴蝶结（bowtie）信号，按下Component”宀Bowtie ”在显示屏内读出Relative Timing ”和Relative Amplitude ”的值即为交调时间和增益错误值。2.3.2 通道延时(Channel Delay)测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+通道延时测试（Channel Delay） 测试方法：此测试项目是对 3通道间2者的传输延时进行测试，可用任何含有抖动的信号作为测试信号，我们采用 Tektronix测试盘上蝴蝶结(bowtie )信号测试，按下Component ”宀Channel Delay ”，

16、在 显示屏即可读出任意两通道间的延时。与蝴蝶结测试不同的是，通道延时测试可选择需要的测试频率，而蝴蝶结测试只能测 Y通道为500KHz,B-Y和R-Y为502KHZ。2.3.3 K 系数测量(K-Factor Measurement)测试项目名称： YCbCr 输出视频测试 +YCbCr 分量视频测试 + K 系数测试(K-Factor Measurement) 测试方法:K 系数评价是指在客观测量的基础上，把波形失真和观众对图像的损伤反映联系起来，对于一定的失真指定一个独特的系数，确定一个容限，称为K系数或者 K评价。此测试项目测试的是 3个通道分别的K系数评价。测试信号为含 2T, 5T脉

17、冲的任何测试信号。我们选用Tektronix测试盘上的Pluse 8 Bar信号进行测试。按下 Component” K-Factor Measurement”，即可在显示屏中读 出“K-2T” “ K-5T ”和“ K-PB ”值。2.3.4 水平测试(LevelMeter Measurement)测试项目名称：视频测试 +YCbCr分量视频测试+水平测试(LevelMeter Measurement)测试方法：此测试项目所测试的是信号的峰峰值，可用任何信号进行测试，按下Component”宀LevelMeterMeasurement :即可在显示屏中读出同步信号、Y通道、Cb和Cr通道信号

18、的峰峰值。2.3.5 色度振幅和延时(Lightning ) 测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+色度振幅和延时测试(Lighting ) 测试方法:此项目测试的是彩条信号三通道间的时间和幅度关系，用线条将各点直观的联系起来。也 使用75%彩条信号进行测试，按下Component” Lighting :即可在显示屏中看出各点的连接关系、延时和振幅放大特性。2.3.6 亮度非线性测量(Luminance Nonlinearrity Measurement ) 测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+亮度非线性测试(LuminanceNonlinea

19、rrity Measurement )测试方法:此测试项目测试的是各传输通道亮度的非线性增益情况，理想状况应该是偏差为0。我们所用测试信号为含有标准未调制五台阶波的测试信号，由于Tektronix测试盘中无未调制五台阶波，我们考虑用调制的五 台阶波加上 滤波器滤掉 色度信号作 为替代。按 下Component ”宀Luminance Nonlin earrity Measureme nt，即可在屏幕中读出各通道亮度的非线性参数。2.3.7 幅频特性测量(Multiburst Measurement ) 测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+幅频特性测试(Multibur

20、stMeasureme nt)测试方法：此测试项目测试的是信号在几个特定频点频率响应情况。理想状况也应该是尽可能平坦。所用测试信号为 Tektronix 测试盘中 Multiburst YUV 信号。按下Component”宀Multiburst Measurement 即可在屏幕中读出各通道六个特定频点的频响状况。2.3.8 噪声频谱测量(Noise Spectrum Measurement)测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+噪声频谱测量(Noise Spectrum Measureme nt)测试方法：此测试项目主要测试信号的信噪比情况，通常使用灰场或者斜坡信号

21、测量，我们采用Tektronix测试盘中斜坡信号进行测量。按下 Component”宀Multiburst Measuremen”，即可在屏幕中读出各通道噪声与信号比值情况，因为信号与噪声比为对数关系，去负号即为信噪比关系。测试时需打开Tilt Null处于高亮情况。2.3.9 信号重叠对比测量(Overlay MeasureMent ) 测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+信号重叠对比测试(OverlayMeasureMe nt)测试方法：此测试项目所测试的是信号各通道在同一时基上的位置关系，我们以Tektronix测试盘中75%彩条信号为测试信号。按下Compon

22、ent”宀Overlay MeasureMent ”，便可在显示屏上观察各通道位置关系。2.3.10 行列测量(Parade Measurement)测试项目名称：YCbCr输出视频测试+YCbCr分量视频测试+行列测试（Parade Measurement）测试方法：此测试项目测试的是信号各通道各自独立的位置关系，将三通道信号情况分别显示出来。我们以Tektronix测试盘中75%彩条信号为测试信号。按下Component”宀Parade Measurement : 便可在显示屏上观察各通道各自的信号情况。3 音频入网指标测试测试仪器VM700T，测试使用全部为 CCITT O.33码流。图

23、3音频测试组网图数字电视信号发生器（罗德施瓦茨、码流 卡）试数字电视测试发射机调制后的信号 被测DVB-C孑音频信号机顶盒（QAM调制器、SFU或SFQ)测 信号音频测试仪（VM700 ）表2音频测试指标项目序 号项目单位技术要求备注1音频输出电平dBu -8负载阻抗600 Q测试信号为1kHz/-20dBFs正弦波 音频信号2音频失真度%w 1.5测试信号为 1kHz/-8dBFs正弦波 音频信号1kHz3音频幅频特性dB+ 1/-2测试信号电平为-20dBFs 测试频率范围为 60Hz18kHz4音频信噪比（不加权）dB 705度w 5音频左右声道相位差测试频率范围为 60Hz18kHz6

24、dBw 0.5音频左右声道电平差测试频率范围为 60Hz18kHz7音频左右声道串扰dBw -703.1 输出幅度 测试项目名称：输出幅度测试方法：采用音频码流 CCITT O.33中1020Hz, -21dBFs的信号，VM700T 使用“ Audio Analyzer ”选项进 行测试。当1020Hz, -21dBFs的信号出现时，按下“ Freeze”键，然后读出Level （输出电平）的值，该 值为左右声道中较小的值。3.2 音频失真度 测试项目名称：音频失真度测试方法：采用音频码流 CCITT 0.33中1020Hz, -9dBFs的信号，VM700T使用“ Audio Analyz

25、er ”选项进行 测试。当1020Hz, -9dBFs的信号出现时，按下“Freeze”键，然后读出THD+N （失真度）的值，该 值为左右声道中较大的那个。3.3 幅频特性 测试项目名称：幅频特性测试方法：测试信号从 1020Hz, -21dBFs 开始，到 15000Hz,-21dBFs 结束。VM700T 使用“ Audio Analyzer ” 选项进行测试。当1020Hz, -9dBFs信号出现时，同时点击Erase Plot按键，清除屏幕之前的打点，当信号进行到15000Hz，-21dBFs时，按下“ Freeze”键，就可得到幅频特性曲线。3.4 左右声道相位差 测试项目名称：左

26、右声道相位差测试方法：左右声道相位差测试使用的是幅频特性曲线。点击Select Graph按键，选择 View Diff，就会进入左右相位差和电平差界面，通过放大读取曲线中差值最大点作为测试结果。3.5 左右声道电平差 测试项目名称：左右声道电平差测试方法：左右声道电平差测试使用的是幅频特性曲线。点击Select Graph按键，选择 View Diff，就会进入左右相位差和电平差界面，通过放大读取曲线中差值最大点作为测试结果。3.6 音频信噪比（不加权） 测试项目名称：音频信噪比（不加权）测试方法：信噪比测试是在左右声道都没有信号的情况下进行测试。首先VM700T选择Audio Spectr

27、um，选择Menu菜单下的 High Res: ON,再选择“ 24Hz-3.00kHz ”以进行 18Hz 188Hz之间信噪比的 测试。接 着点击 Menu下的Cursor，然后点击 Cursor 1 ON,再点击 Cursor 1 Active，最后将旋转 旋钮跳到 到 18Hz ;同理将 Cursor 2 旋转到 188Hz。最后读出“ Noise Area between cursors”行 的值：N1。同样在 Menu菜单下点击 High Res: OFF，通过同样的办法测试188Hz 20kHz之间的噪声：N2.。取N1和N2中的最大值为噪声电平。而信号值则取自“失真度”测试时测

28、得的输出电平值。信噪比等于信号与噪声的差值。3.7 左右声道串扰 测试项目名称：左右声道串扰测试方法：在左声道输出2040Hz,-21dBFs信号，右声道无信号和左声道无信号，右声道输出2040Hz,-21dBFs信号情况下进行左右声道串扰测试。VM700T使用“ Audio Analyzer ”选项进行测试。当这两个信号到来时分别按下“ Freeze”键，分别记下 2次串扰值，取较大的值为测试结果。4 网口眼图测试 测试用例名称：发送器输出眼图模板测试测试条件：测试负载需采用专用测试负载；被测端口： 100Base-TX的平衡输出口即 RJ45的TD+、TD-两信号脚两端测试条件：10Bas

29、e-T/100Base-TX 以太网接口测试测试组网图测试过程：1. 按测试组网图准备好仪器和被测设备，上电将被测设备（ DUT ）的端口工作模式设置为100M全双工模式，此时物理层端口肯定输出100M的Idle码流；2. 正确设置示波器触发方式，在 Measure菜单中调出100Base-T UTP的眼图模板；3. 一定要按AUTOSET键，观察波形眼图，通过旋钮调节波形对模板的最佳的上下左右位置（在调动旋钮时示波器会自动刷新屏幕波形眼图）。然后采样信号 1到5分钟左右，观察测试结果。（或者设置最小采样波形数为2000,不能进入模板的点数最多1个点。）检查点、应达到的要求、指标和预期结果：符

30、合ANSI X3.263规范中的模板要求：采样波形数为2000个，没有一个点掉进眼图模板中。812情时间(ns)5 USB眼图测试测试环境和设备要求：对USB物理层的测试，采用的是Lecroy公司的USB物理层一致性测试方案。测试设备:1. 1台2GHz以上带宽的示波器：WP7300A (3GHz);2. 2 个 2.5GHz 带宽单端有源探头HFP2500 (0.7pF/100K Q );3. 2 个 500MHz 带宽单端无源探头 TEK P5050 (11.1pF/10M Q );4. 1 个 4GHz 带宽差分探头 WL300/D300A-AT ;5. 1个USB 2.0测试夹具：TF

31、-USB-B (包括一块信号单板和一块负载单板)；6. 高品质USB线缆。测试环境：1. 安装Lecroy公司的 QualiPHY软件到PC机上，用网线与示波器进行通讯；2. 安装QPHY_USB模板软件密钥到示波器WP7300A上，请本地 Lecroy销售办事处安 装；3. 安装 Highspeed Electrical Test Tool软件到 Linux操作系统上，免费 下载网址：。因为下载的测试发包安装软件只支持windows操作系统，因此需要驱动和软件人员介入，进行软件移植工作。4. 安装Matlab Runtime Component运行库软件到示波器WP73

32、00A上，免费下载网址： 。USB2.0 测试夹具 TF-USB-B，如下图所示：Signal Quality Board测试项目名称：高速下行信号品质测试测试过程：1、 按照上述组网方式，通过SMA电缆将J107/106与示波器通道 CH3/2依次相连，J29与测试单板 相连；2、 打开示波器，在工具栏上上选择“Analysis ”菜单，选择“ USB2 ”子菜单进入“ USB TEST WIZARD ”会话框；3、发送USB眼图测试包。在hiboot环境下，进行如下操作：port0port1mw0x101600500x1 mw 0x101600500x1 /* CFbit isone */

33、mw0x101600540x0000 mw0x101600580x0000/*port owner bit is zero */mw0x10160010 mw0x101600100x80b00/*禁止周期和异步传输调度*/x80b00预期输出：没有点落入USB眼图模板中。/* 使能所有端口进入 suspe nd* 将run/stop位配置为零 */Fla MhWLAi IfTVHbAWIWdi&w* UiT AriiMrflilj ITU ItSi施RHost High-SpMd Downstjeam Signal Quality Analysks6、当适当的报文被捕获后，按下“ USB TE

34、ST WIZARD ”会话框中“ Next”按钮, 软件将自动生成眼图和测试报告。mw 0x101600540x0080 mw 0x101600580x0080mw0x10160010 mw 0x101600100x80b00md0x10160014md0x10160014/*等待halt(12)位为1*/mw0x101600540x40080mw 0x101600580x40080/* 配置为发送测试包*/mr0x10160014mr0x10160014/*当测试完成后，必须等待halt(12)位为 1*/mw0x101600540x1180mw 0x101600580x1180/* res

35、et 位配置为 1，退出 test mode*/4、 在Mode” 菜单中选择Host”，在Test” 菜单选择HS Downstream Signal Quality ”;5、 不断按下示波器面板” single按钮直到示波器的屏幕捕获到完整的数据包信号。被捕获的报文或分。光许是由广播报文和数据包组成，或者仅仅是一个完整的数据包。使用光标选择数据包的下行部 标位置选择如下图所示:MATLAB 分析预期输出：没有点落入USB眼图模板中。RS-232接口总线RS-232总线是采用按位串行的通讯总线，但它并不限制所传送的数据类型和数据帧长。可用于同步 通信也用于异步通讯。RS-232对其所传输的数

36、据格式约定为：信息起始位、数据块停止位、奇偶校验位及若干数据位。RS-232为了增加抗干扰能力，采用负逻辑电路，其逻辑电平范围如下图所示：RS-232的接口电气：微机接口及内部电路是采用TTL和CMOS型电路。这些电路都不能直接与RS232 相连，中间必须要进行电平转换，常用的转换芯片有MC1488、MC1489、MAX232 等。MC1488、MC1489需接土 12V的电源，其中 MC1488用在通讯设备的发送端，MC1489用在通讯设备的接收端。MAX232是单5V供电。片内集成有升压电路产生土12V的电压，使用时片外需匹配相应的电容。RS-232传输的速率有 300、600、1200、2400、4800、9600等标准的波特率。RS-232最大传输距离是30m，如果要以较高的波特率传输较远的距离，则可选用RS-422,其传输距离可达1500m。电气性能测试:1、将示波器探头分别连接到串口TX、RX管脚，机顶盒上电后，观察示波器电平是否在逻辑区，在逻辑区说明电气性能工作正常。功能测试：1、机顶盒上电后，打开