基於DMB的考場同步信息接收及顯示終端設計

2020-09-09 電子技術應用

同步化多媒體信息接收是教育信息化建設的重要內容。在一個現代化的教室中，為了保證教學、考試的有序進行[1]，廣播終端和同步時鐘是必備的教學設施。廣播終端主要用來接收學校管理部門(如考試中心等)發來的統一指令和考試內容；同步時鐘則為所有教室提供相同的時間基準。

在考場中，最初使用的是常規時鐘來顯示時間，成本較低，但精準度較差，需要人工校準。近年來，有學者提出了基於GPS的同步時鐘[2]，但GPS在教室內有信號弱、容易受其他信號幹擾的問題。隨著網絡的普及，系統基於手機信號的同步時鐘被提出，但手機接收需要流量費，對於長期使用並不經濟實用，而且手機信號在偏僻地區存在不穩定現象，不能很好達到同步時鐘效果；也有學者提出基於乙太網的同步時鐘[3]，但也存在網絡系統不穩定的問題，不能保證考場時鐘的嚴格同步。

在考場指令和考試內容的播報方面，目前大都採用基於有線廣播[4]、調頻廣播[5]和IP廣播[6]的方式。有線廣播結構簡單，但施工量較大，對於一些大型校園其建設和維護的成本都較高。調頻廣播是無線方式，雖然施工簡單，但是內容單一，音質較差，且容易被竊聽和幹擾，安全性很低。IP廣播雖然功能強大，但也需要大量的布線，對大型校園而言，需要大量的路由設備，建設成本和維護成本都很高。

結合以上現狀，本文利用數字多媒體廣播(Digital Multimedia Broadcasting，DMB)技術，設計了一款基於FPGA和單片機的考場同步信息接收、播放及顯示終端。DMB廣播可以以無線的方式傳輸文字、圖像、音頻等業務[7]，對於考場信息播報尤為適用。DMB發射信號中包含了精確的時間基準信號，在接收端可以實現所有終端時間和考場信息精準同步[8]。該終端接收DMB信號，在考場中能醒目、友好、同步地顯示時間信息，又能以語音和文字方式靈活播放考場指令，所有教室內信息播放的同步誤差小於0.5 s，滿足標準化教室的建設求。

作者信息:

陳雪飛，張紅升，王國裕

(重慶郵電大學 光電工程學院，重慶400065)

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