基于DVB－S的數字衛星電視授時方法研究

摘 要:我國數字衛星電視廣播系統的發展要求隨著科學技術的發展有所提高，力求盡量減少對GPS等外部授時系統的依賴。本文針對基于DVB-S的數字衛星電視授時方法進行相應的探究，通過分析數字衛星電視授時的基本原理，將數字電視信號的節目時鐘參考看作時間標志，以此進行時間比對，并登記相應的發播臺和接收端時間戳，促使兩者時間粗同步，在經過處理衛星星歷數據和接收點位置進行路徑傳播時延的處理。

目前，我國授時系統中，隨著科學技術和經濟的快速發展，數字衛星電視廣播系統覆蓋范圍越來越廣，對電視授時系統的要求也隨之增高，不再局限的依賴于外部授時系統。授時精度較高且擁有大量用戶的數字電視授時技術發展迅速，在時間頻率服務方面，有利于廣播電視服務系統的完善?，F代無線電廣播系統中的電視系統，在時頻傳遞與信號校準時，因其自身優勢，在接受電視信號時效果顯著，在遠距離時頻傳遞與校準技術領域中取得良好的效果。如今數字電視傳輸國際標準主要有四個，分別是美國的ATSC標準、歐洲的DVB標準，日本的ISDB標準以及中國的DTMB標準，針對衛星廣播電視傳輸技術主要有ATSC-A/81、DVB-S、DVB-S2、ISDB-S，進行相關的調制方式有QPSK、BPSK、8PSK、16APSK、16QAM、32APSK等。我國在數字電視衛星傳輸時主要采用DVB-S傳輸技術，并基于DVB-S的數字衛星電視進行授時方法的探究。

1　基于DVB- S的數字衛星電視授時基本原理

我國電視節目的搜索主要憑借電視發播系統來完成，而電視發播系統中的信號信息則是由授時電文編碼器、電文編碼及插播以及信號往返衛星閉環時延測量等進行傳輸，而電視發播臺發送視頻時，憑借節目時鐘參考（PCR），對信號往返衛星閉環時延進行測量，上述這些環節由時間溯源系統進行支持，數字衛星電視地面發播臺則操作時間溯源系統。因此，衛星電視進行信號授時廣播標準時間信號時，首先要在衛星轉發器輻射范圍內進行，其次需借助數字衛星電視廣播系統進行廣播，而用戶在校對標準時間時，則需要搜到某電視臺的直播信號，再進行時間上的統一，以便與精確的時間形成同步。

衛星電視進行信號授時的理念主要是憑借數字衛星電視信號，以PCR作授時信號的載體。而信號發播臺進行檢驗PCR工作需分類進行，借助差分接收機，分別對發播信號的PCR、衛星轉播信號的PCR進行檢測提取工作，實時登記發播信號和接收信號的時間點，形成時間戳，通過編碼，進行相關信號傳遞。用戶端依據衛星電視信號提取信號中的PCR登記接收機時間，利用解調技術對授時電文進行操作，得到相關傳輸信號信息與衛星精細的星歷數據，使用戶端的接收機和發播臺發布的時間一致。

2　基于DVB- S的數字衛星電視授時系統時間同步方法

2.1 授時系統時間同步法中標準時間溯源環節

授時工作是指依據一定的時間標尺，通過相應的手段廣播這種標尺的時間數據以便用戶采用。我國在進行授時工作時，主要的授時系統是發送電視發播臺的本地時間，而國家授時中心保持的UTC（NTSC）進行信號接收，完成標準時間溯源工作。當前的時間實現溯源的方式主要有短波、長波、衛星以及網絡等。數字衛星電視進行信號授時主要使用衛星雙向時間比對方法，將電臺時間溯源至NTSC。

2.2 授時系統時間同步法中數字電視授時粗同步環節

數字電視授時粗同步以數字電視信號為載體，將信號的PCR作為同步時間標記，以時間戳為媒介進行授時工作。電臺衛星地球站借助本地高精度時間系統，并在復用器后端對PCR進行比對，同時登記其準確的時間戳，并在授時電文中寫入時間戳，然后通過衛星廣播鏈路，在授時電文專用數據信道進行傳播；用戶端在收到信號時對PCR進行相關驗證，并憑借接收機時間系統登記相應的發播時間戳以及將接收到信號的時間標上時間戳。因此，用戶端將會獲取每一同樣PCR的時間，通過相關的時間差就可實現時間粗同步功能。

2.3 授時系統時間同步法中精測數字電視信號鏈路時延環節

在數字電視授時粗同步的基礎上，在精測數字電視信號鏈路時延，校準接收機時間，則可實現精確同步的目標。虛擬鐘技術可將地面原子鐘時間，經過一定的技術措施轉換成轉發器出口時間，實現衛星沒有原子鐘時卻有原子鐘時間效果的目的。按照上述步驟進行操作便能夠確定衛星到用戶的信號傳輸，以及幾何鏈路時延，以便順利實現衛星轉發器發送時間到用戶接受時的預測。

對授時系統時間同步法要結合實體進行相關驗證，證明其可能性?？刹捎肎PS時間作為參考時間基準，反復檢測其性能，測試結果將考慮時間基準之間的誤差。

3　結語

綜上所述，對所研究的基于DVB-S的數字衛星電視授時系統時間同步方法，可結合相關實踐進行驗證測試，如某地方的廣電衛星地球站，可依據相關研究信息，建立相應的驗證系統，進行該系統性能測試工作。數字衛星電視系統在傳輸時間頻率時其精確度較高，同時信號抗干擾能力較強，進行相關測試可增強其可靠性。