鄭州電視臺GPS授時系統(tǒng)設(shè)計

鄭州電視臺 張燕超

鄭州電視臺GPS授時系統(tǒng)設(shè)計

鄭州電視臺 張燕超

精確的時鐘系統(tǒng)，是電視臺準(zhǔn)時播出的重要保證。為保證系統(tǒng)的安全可靠，我們臺時鐘系統(tǒng)配置了2套GPS衛(wèi)星接收天線和衛(wèi)星校時鐘（TVZ 3100），互為備份，2路衛(wèi)星校時鐘獲得時間后，進(jìn)入2臺GS2高穩(wěn)時鐘，2臺高穩(wěn)時鐘的輸出接入時鐘選擇器（TVZ 3102）來選擇一路輸入的SZ碼時間，TVZ 3002輸出2路SZ碼時間，其中一路接入TVZ 3400時碼發(fā)生配器，一路接入TVZ 3162f時碼發(fā)生器。TVZ 3400給設(shè)備機(jī)房子鐘、演播室子鐘、上載子鐘等全臺需要時間碼的時鐘分配時碼，而整個播出機(jī)房的時間碼則是由時碼發(fā)生器TVZ 3612f完成，它一共有5類重要的播出設(shè)備分配時碼：主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)字幕機(jī)服務(wù)器，播出切換臺，畫面分割器，播出機(jī)房LED屏幕校時機(jī)。

鄭州電視臺授時系統(tǒng)圖如圖1所示。

圖 1 鄭州電視臺授時系統(tǒng)

鄭州電視臺的GPS授時系統(tǒng)中核心設(shè)備由衛(wèi)星校時鐘、高溫時鐘、時鐘倒換器、時碼發(fā)生器、時碼分配器和網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)組成，現(xiàn)對各部分作進(jìn)一步的說明。

一、TVZ 3100衛(wèi)星校時鐘

TVZ3100型衛(wèi)星校時鐘是在GPS時碼接收的基礎(chǔ)上推出的。通過高增益GPS衛(wèi)星接收天線和專用GPS衛(wèi)星接收模塊全自動地工作，自動接收GPS系統(tǒng)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)時間，自動提供高精度（精度為1微秒）的本地時間，TVZ 3100具有軟件判斷功能，能直觀的指示信號搜索、跟蹤和失鎖等狀態(tài)。TVZ 3100衛(wèi)星校時鐘具備SZ、EBU、RS-232、RS422等格式的數(shù)據(jù)接口，具有1PPS信號輸出，可同步其他時鐘系統(tǒng)。具有日歷和時間編碼、秒脈沖等多種信號輸出，可用于各類時鐘系統(tǒng)的自動授時和校時。

二、GS2高穩(wěn)時鐘

GS2高穩(wěn)時鐘作為時鐘系統(tǒng)的工作守時鐘，內(nèi)部采用高穩(wěn)晶振，可校準(zhǔn)外部GPS時碼輸入信號。即使GPS時碼輸入信號中斷，GS2高穩(wěn)時鐘仍能輸出高精度的時碼信號。GS2高穩(wěn)時鐘的輸入為SZ時碼，輸出包括SZ時碼、EBU時碼、TTL電平的5MHz方波、100ms脈寬的秒脈沖。GS2高穩(wěn)時鐘可以自動工作，也可以手動設(shè)置時間。我們有2臺的GS2獲得2路來自TVZ 3100的SZ碼后，輸出2路EBU碼給TVZ 3002作為時碼選擇用。

三、時鐘倒換器TVZ 3002

來自2臺GS2高穩(wěn)時鐘的EBU碼，通過TVZ 3002主備時鐘倒換器實現(xiàn)互為備份，可手動選擇一路作為標(biāo)準(zhǔn)時間碼輸出。TVZ 3002輸出2路SZ碼，其中一路給TVZ 3400時碼發(fā)生器，另一路給TVZ 3162f時碼分配器。

四、TVZ 3400時碼發(fā)生器

TVZ 3400時碼發(fā)生器由多片單片機(jī)和轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成，具有SZ時碼授時和自身校時輸入接口，輸入SZ時碼后，可分別輸出自動校準(zhǔn)的RS-232時碼、RS-422時碼、EBU時碼等信息，可為多種設(shè)備提供GPS標(biāo)準(zhǔn)時間。鄭州電視臺TVZ 3400接入來自TVZ 3002時鐘倒換開關(guān)發(fā)來一路的SZ碼、輸出4路RS232碼和8路EBU碼。4路RS232碼分別接入PDC（主數(shù)據(jù)庫）、BDC（被數(shù)據(jù)庫）、字幕服務(wù)器和播出機(jī)房LED屏幕控制機(jī)，8路EBU碼分別接入畫面分割器和播出切換臺。

五、TVZ 3162f時碼分配器

TVZ 3162f時碼分配器將一路時碼輸入，轉(zhuǎn)為12路EBU時碼輸出。適用于時鐘系統(tǒng)碼的多路時碼的分配。輸出多路EBU時間碼，分別傳送給設(shè)備機(jī)房子鐘、上載機(jī)房子鐘、各演播室子鐘等設(shè)備，作為全臺的精確時間。

六、網(wǎng)絡(luò)授時系統(tǒng)

TVZ 3400可以給出4路RS232時間碼和8路EBU碼，分別把時碼分配給主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)字幕機(jī)服務(wù)器、播出切換臺、畫面分割器和播出機(jī)房LED屏幕校時機(jī)。