基于DVB－S的数字卫星电视授时方法研究

摘 要:我国数字卫星电视广播系统的发展要求随着科学技术的发展有所提高，力求尽量减少对GPS等外部授时系统的依赖。本文针对基于DVB-S的数字卫星电视授时方法进行相应的探究，通过分析数字卫星电视授时的基本原理，将数字电视信号的节目时钟参考看作时间标志，以此进行时间比对，并登记相应的发播台和接收端时间戳，促使两者时间粗同步，在经过处理卫星星历数据和接收点位置进行路径传播时延的处理。

目前，我国授时系统中，随着科学技术和经济的快速发展，数字卫星电视广播系统覆盖范围越来越广，对电视授时系统的要求也随之增高，不再局限的依赖于外部授时系统。授时精度较高且拥有大量用户的数字电视授时技术发展迅速，在时间频率服务方面，有利于广播电视服务系统的完善。现代无线电广播系统中的电视系统，在时频传递与信号校准时，因其自身优势，在接受电视信号时效果显著，在远距离时频传递与校准技术领域中取得良好的效果。如今数字电视传输国际标准主要有四个，分别是美国的ATSC标准、欧洲的DVB标准，日本的ISDB标准以及中国的DTMB标准，针对卫星广播电视传输技术主要有ATSC-A/81、DVB-S、DVB-S2、ISDB-S，进行相关的调制方式有QPSK、BPSK、8PSK、16APSK、16QAM、32APSK等。我国在数字电视卫星传输时主要采用DVB-S传输技术，并基于DVB-S的数字卫星电视进行授时方法的探究。

1　基于DVB- S的数字卫星电视授时基本原理

我国电视节目的搜索主要凭借电视发播系统来完成，而电视发播系统中的信号信息则是由授时电文编码器、电文编码及插播以及信号往返卫星闭环时延测量等进行传输，而电视发播台发送视频时，凭借节目时钟参考（PCR），对信号往返卫星闭环时延进行测量，上述这些环节由时间溯源系统进行支持，数字卫星电视地面发播台则操作时间溯源系统。因此，卫星电视进行信号授时广播标准时间信号时，首先要在卫星转发器辐射范围内进行，其次需借助数字卫星电视广播系统进行广播，而用户在校对标准时间时，则需要搜到某电视台的直播信号，再进行时间上的统一，以便与精确的时间形成同步。

卫星电视进行信号授时的理念主要是凭借数字卫星电视信号，以PCR作授时信号的载体。而信号发播台进行检验PCR工作需分类进行，借助差分接收机，分别对发播信号的PCR、卫星转播信号的PCR进行检测提取工作，实时登记发播信号和接收信号的时间点，形成时间戳，通过编码，进行相关信号传递。用户端依据卫星电视信号提取信号中的PCR登记接收机时间，利用解调技术对授时电文进行操作，得到相关传输信号信息与卫星精细的星历数据，使用户端的接收机和发播台发布的时间一致。

2　基于DVB- S的数字卫星电视授时系统时间同步方法

2.1 授时系统时间同步法中标准时间溯源环节

授时工作是指依据一定的时间标尺，通过相应的手段广播这种标尺的时间数据以便用户采用。我国在进行授时工作时，主要的授时系统是发送电视发播台的本地时间，而国家授时中心保持的UTC（NTSC）进行信号接收，完成标准时间溯源工作。当前的时间实现溯源的方式主要有短波、长波、卫星以及网络等。数字卫星电视进行信号授时主要使用卫星双向时间比对方法，将电台时间溯源至NTSC。

2.2 授时系统时间同步法中数字电视授时粗同步环节

数字电视授时粗同步以数字电视信号为载体，将信号的PCR作为同步时间标记，以时间戳为媒介进行授时工作。电台卫星地球站借助本地高精度时间系统，并在复用器后端对PCR进行比对，同时登记其准确的时间戳，并在授时电文中写入时间戳，然后通过卫星广播链路，在授时电文专用数据信道进行传播；用户端在收到信号时对PCR进行相关验证，并凭借接收机时间系统登记相应的发播时间戳以及将接收到信号的时间标上时间戳。因此，用户端将会获取每一同样PCR的时间，通过相关的时间差就可实现时间粗同步功能。

2.3 授时系统时间同步法中精测数字电视信号链路时延环节

在数字电视授时粗同步的基础上，在精测数字电视信号链路时延，校准接收机时间，则可实现精确同步的目标。虚拟钟技术可将地面原子钟时间，经过一定的技术措施转换成转发器出口时间，实现卫星没有原子钟时却有原子钟时间效果的目的。按照上述步骤进行操作便能够确定卫星到用户的信号传输，以及几何链路时延，以便顺利实现卫星转发器发送时间到用户接受时的预测。

对授时系统时间同步法要结合实体进行相关验证，证明其可能性。可采用GPS时间作为参考时间基准，反复检测其性能，测试结果将考虑时间基准之间的误差。

3　结语

综上所述，对所研究的基于DVB-S的数字卫星电视授时系统时间同步方法，可结合相关实践进行验证测试，如某地方的广电卫星地球站，可依据相关研究信息，建立相应的验证系统，进行该系统性能测试工作。数字卫星电视系统在传输时间频率时其精确度较高，同时信号抗干扰能力较强，进行相关测试可增强其可靠性。