[发明专利]铁路电视单频网中系统时钟馈送和恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信息技术领域的方法，特别涉及一种铁路电视单频网中系统时钟馈送和恢复方法。

背景技术

单频网技术(SFN)是数字电视技术扩大覆盖范围的最优方法。所谓单频网即在一定的地理区域内(市，省，或者甚至是一个国家)，若干个发射机同时在同一个频段上发射同样的无线信号，以实现对该区域的可靠覆盖。多点发射对接收机来说就是复杂、恶劣的多径。模拟电视系统存在重影问题，因此只能采用极其耗频谱资源且频谱规划复杂的多频网组网方式(MFN)，来对信号在频率上隔离，避免覆盖区重叠。由于强大的抗干扰能力和便捷的数字处理能力的支撑，单频网对数字电视系统来说就是非常有利的扩大覆盖的方式，允许覆盖区重叠将大大改善原有覆盖边缘的峭壁效应，扩大覆盖范围。

单频网的两个技术难点：频率同步，网内各发射机发射频率要十分精确，即要频域同步。时间同步，各发射机发送同一套节目要保证精确的时间一致，即要时域同步。单频网中多个发射台的覆盖中存在相干区域，要求各发射信号保持严格的同步，否则将产生互相干扰。为了达到发射频率和发射信号时域的同步，目前研究的最为广泛的单频网系统DVB_SFN采用单频网适配器和GPS接收机实现同步，详见标准ETSI 101 191。

虽然采用GPS接收机在分布各地的发射机恢复统一的系统时钟信号十分方便，但是通常情况下，GPS接收机需要接收三颗以上运行在距离地面20183km处的导航卫星发出的时钟信号，才可保证基准10MHz时钟和1PPS时间参考的精度，频率稳定度可达到1E-10量级。如果接收信号受到闪电雷击、太阳风暴等不可抗因素的干扰，GPS接收机输出的基准时钟就会受到影响，将直接导致整个单频网的服务区的覆盖问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种铁路电视单频网中系统时钟馈送和恢复方法，使其在数字电视地面广播单频网组网时，系统信号延迟调节步长可根据实现该单频网时所使用的不同标准来确定，即该时钟可以是各数字电视地面广播标准的系统时钟；同时，简化单频网中所使用的GPS设备，降低建站成本。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明具体包括如下步骤：

①在铁路电视单频网的适配器配置可产生秒脉冲的GPS，并安装有一个本地晶振，频率稳定度要求高于±0.5ppm，该晶振的稳定度指标决定全网能达到的频率稳定度指标，产生频率f1，本地高稳系统时钟计数器通过该秒脉冲保存至一个中间变量t1后清零，通过频率f1计数。适配器在实现原有适配功能之后另外再在要传输的数据TS流中周期插入时钟标戳CLK_SYNC，写入计数值t1；

②在铁路电视单频网的同步器配置可产生秒脉冲的GPS，并安装有一个本地压控晶振，频率稳定度要求高于±0.5ppm，该晶振的稳定度指标决定全网能达到的频率稳定度指标，产生频率f2，本地高稳系统时钟计数器通过该秒脉冲保存至一个中间变量t2后清零，通过频率f2计数。各同步器在接收到数据TS流后，提取时钟标戳CLK_SYNC和计数值t1；

③计算两个中间变量t1与t2的差t，即可判断出适配器时钟f1与同步器时钟f2间的频率快慢关系，并将差值送给外围的D/A转换芯片，由D/A转换芯片来送出电压经积分电路消除抖动，滤除相噪后，调节同步器上的压控晶振，使该压控晶振产生的时钟信号f2不断跟踪适配器时钟f1，达到锁定状态后完成同步；

④重复上一步骤，使t1与t2的差值t趋近于0，该趋近于0的程度取决于D/A转换芯片的转换精度，这个精度和同步器上压控晶振的压控精度一起决定了同步器与适配器之间频率同步的精确程度。

本发明在构建单频网时，鉴于现有DVB-T构架单频网所面临的问题，可以抛弃由GPS产生的10MHz，仅仅使用秒脉冲信号来作为一个同步参照基准，而所有的同步单元的系统时钟频率则与适配器上由本地晶振所产生的时钟频率实现精确同频。这样，在调节各同步发射点的信号延迟时，其调节步长就由适配器上的本地晶振的频率决定，而此晶振可以根据实现该单频网时所使用的不同标准来确定，即该时钟可以是各数字电视地面广播标准的系统时钟。另外，可以节约各同步发射基站的设备成本，其中所使用的GPS设备只需要能产生1pps秒脉冲的设备即可，而无需输出高精度的10MHz时钟。

本发明的有益效果是：能根据系统最终所使用的不同调制方式，来确定不同的系统时钟，即能够在适配器上使用不同频率的高稳定度晶振，而非固定的一种频率，从而就能在调节同步发射机信号延时时能够调节不同的步长，该步长由系统时钟来确定，降低所使用的GPS设备成本。

附图说明