《电子技术应用》
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基于DMB的考场同步信息接收及显示终端设计
2020年电子技术应用第8期
陈雪飞，张红升，王国裕
重庆邮电大学 光电工程学院，重庆400065
摘要： 为了保证考场信息的精准发布，避免考场中因时间或指令不同步而导致的不公平现象，基于数字多媒体广播(Digital Multimedia Broadcasting，DMB)技术，设计了一款面向大型考试的同步信息接收终端。该终端基于FPGA和单片机设计，可接收DMB信号，驱动LED点阵屏实时显示时间和考场文本信息，并提供语音播报功能。可保证时间精准同步到秒，所有考场误差不超过0.5 s。所显示的考场指令具有同步性、一致性、准确性和醒目的特点，有效保证了各考场中时间和指令的同步实时发布。
中图分类号： TN87
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200027
中文引用格式： 陈雪飞，张红升，王国裕. 基于DMB的考场同步信息接收及显示终端设计[J].电子技术应用，2020，46(8)：126-128.
英文引用格式： Chen Xuefei，Zhang Hongsheng，Wang Guoyu. Design of educational synchronization information receiving and display terminal based on DMB[J]. Application of Electronic Technique，2020，46(8)：126-128.
Design of educational synchronization information receiving and display terminal based on DMB
Chen Xuefei，Zhang Hongsheng，Wang Guoyu
College of Electronic Engineering，Chongqing University of Posts and Telecommunications，Chongqing 400065，China
Abstract： In order to ensure the accurate release of the test site information, avoid the unfairness caused by the time synchronization in the test room，a synchronization information receiving terminal for large-scale examinations is designed based on digital multimedia broadcasting technology. Based on FPGA and MCU design, the terminal can receive DMB signals and drive LED dot matrix screen to display time and test text information in real time, and provides voice broadcast function. The time can be accurately synchronized to the second, and all the test field errors are less than 0.5 s. The displayed test field instructions have the characteristics of synchronization, consistency, accuracy and eye-catching, which effectively guarantees the simultaneous release of time and instructions in each examination room.
Key words : digital multimedia broadcasting；FPGA；MCU；LED dot matrix screen；information release

0 引言

    同步化多媒体信息接收是教育信息化建设的重要内容。在一个现代化的教室中，为了保证教学、考试的有序进行[1]，广播终端和同步时钟是必备的教学设施。广播终端主要用来接收学校管理部门(如考试中心等)发来的统一指令和考试内容；同步时钟则为所有教室提供相同的时间基准。

    在考场中，最初使用的是常规时钟来显示时间，成本较低，但精准度较差，需要人工校准。近年来，有学者提出了基于GPS的同步时钟[2]，但GPS在教室内有信号弱、容易受其他信号干扰的问题。随着网络的普及，系统基于手机信号的同步时钟被提出，但手机接收需要流量费，对于长期使用并不经济实用，而且手机信号在偏僻地区存在不稳定现象，不能很好达到同步时钟效果；也有学者提出基于以太网的同步时钟[3]，但也存在网络系统不稳定的问题，不能保证考场时钟的严格同步。

    在考场指令和考试内容的播报方面，目前大都采用基于有线广播[4]、调频广播[5]和IP广播[6]的方式。有线广播结构简单，但施工量较大，对于一些大型校园其建设和维护的成本都较高。调频广播是无线方式，虽然施工简单，但是内容单一，音质较差，且容易被窃听和干扰，安全性很低。IP广播虽然功能强大，但也需要大量的布线，对大型校园而言，需要大量的路由设备，建设成本和维护成本都很高。

    结合以上现状，本文利用数字多媒体广播(Digital Multimedia Broadcasting，DMB)技术，设计了一款基于FPGA和单片机的考场同步信息接收、播放及显示终端。DMB广播可以以无线的方式传输文字、图像、音频等业务[7]，对于考场信息播报尤为适用。DMB发射信号中包含了精确的时间基准信号，在接收端可以实现所有终端时间和考场信息精准同步[8]。该终端接收DMB信号，在考场中能醒目、友好、同步地显示时间信息，又能以语音和文字方式灵活播放考场指令，所有教室内信息播放的同步误差小于0.5 s，满足标准化教室的建设求。




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作者信息:

陈雪飞，张红升，王国裕

(重庆邮电大学 光电工程学院，重庆400065)

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