数字卫星电视差分时间传递研究

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在日常生活中,人们离不开时间,此时并不需要太高的时间精度,而在一些工业、科技领域则需要高得多的时间精度。获得高精度的时间,不仅要有高精度的时间源,而且要有高精度的时间传递手段。进行高精度时间传递有各种不同的方法,它们的复杂程度、时间传递精度也各有不同。利用电视信号进行时间传递有很长的历史,从开始的利用同步脉冲实现两地的是时间比对,到后来的利用电视信号实现授时,两种方法有各自的应用范围。随着广电行业的数字化,之前的利用电视信号实现授时的方法已经不再适用,数字卫星电视授时则是针对数字卫星电视而提出的一种时间传递方法。本文则是利用数字卫星电视来进行两点之间的时间比对,与利用同步脉冲实现两地时间比对的方法原理相似,但是具体实现方法存在差异。  论文对常用的几种远距离时间传递方法进行了简要说明,之后讨论了利用数字卫星电视实现差分时间传递的原理,并且对其实现方法进行了讨论。利用数字卫星电视信号中的PCR作为标志,在接收机中可以测得其到达的时间,并且通过另外的一个数据通道获得同一个PCR在发播时的时刻,那么就可以得到一个“伪钟差”;同样,另外一个接收机也可以获取同一个PCR的伪钟差,对两个伪钟差数据进行处理,并且对误差进行改正,得到差分时间传递的结果。  论文研究了以下内容:  (1)数字卫星电视差分时间传递方法研究  利用数字卫星电视信号的特点,利用其中的PCR信息作为标志。将接收时间戳与同一PCR的发播时间戳相减可以得到本地时间与电视信号上行站之间的钟差,将两地的该钟差再次作差即可得到两地钟差,这就是利用数字卫星电视进行差分时间传递的基本原理。  (2)误差项的改正及数据处理  研究了一些主要误差源,包括对流层、电离层时延、Sagnac效应等,对其误差的成因及改正模型进行了讨论。  由于数字卫星电视差分时间传递在具体实现方面的特殊性,采用两种方法来处理数据:参照GPS共视数据的处理方法,对测量数据直接作差的处理方法。  (3)接收机关键技术及软件设计  介绍了数字卫星电视差分时间传递的一些关键技术,并且实现了接收机的设计,同时还完成了数据处理程序的设计。  (4)实际测试  设计了一些实验并进行实测,验证了方法的可行性。通过零基线实测数据验证了接收机的性能,通过远距离的实测数据验证了该方法的时间比对性能。
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