数字卫星电视授时系统测轨方法
【专利摘要】一种数字卫星电视授时系统卫星测轨方法，由地面站时间精确同步、上行地面南京站A时间戳生成与时间戳插播、上行地面南京站A时间戳生成与时间戳插播步骤组成。本发明采用现有数字电视系统达到卫星测轨的目的，通过标记电视信号中特殊标识位的收发时间，计算信号传播时延，采用一发多收的测轨模式，根据多个时延测量值，列出关于卫星坐标的方程组，计算得到卫星坐标。本发明与GNSS卫星导航授时系统相比，卫星电视信号具有信号强、抗干扰能力强等优点，避免了GNSS信号所面临的恶意干扰和攻击问题。
【专利说明】数字卫星电视授时系统测轨方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于通信【技术领域】，具体涉及到利用数字卫星电视信号对转发电视信号的地球同步卫星进行测轨的方法。
【背景技术】
[0002]数字卫星电视高精度授时是利用现有数字卫星电视系统传递高精度时间信息的一种授时手段。精确测量和估计卫星的精确位置对实现高精度授时至关重要。如何利用电视信号精确测量卫星坐标是实现数字卫星电视高精度授时的关键问题之一。
[0003]随着数字广播标准的出台以及技术推广，模拟电视信号逐渐被数字卫星电视信号所取代，信号体制发生了重大改变，原有模拟电视的授时方法已经不能继续使用，原有模拟电视信号中所搭载的授时信号也随之终止。如何利用现有数字卫星电视系统精确测量卫星坐标是亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种信号强、抗干扰能力强的数字卫星电视授时系统测轨方法。
[0005]解决上述技术 问题所采用的技术方案它是由下述步骤组成:
[0006](I)地面站时间精确同步
[0007]以上行地面南京站为A、地面接收西安站记为B、地面接收乌鲁木齐站为C、地面接收昆明站为D、地面接收长春站为E、地面接收南京站为F，以每天凌晨00:00为起始时间，采用卫星双向时间频率传递方法，每隔I分钟测A与B、C、D、E、F之间的钟差一次，每天共测100次，每天B、C、D、E、F站分别与A站之间的钟差公式为。
[0008]
【权利要求】
1.一种数字卫星电视授时系统测轨方法，其特征在于它是由下述步骤组成: (1)地面站时间精确同步 以上行地面南京站为A、地面接收西安站记为B、地面接收乌鲁木齐站为C、地面接收昆明站为D、地面接收长春站为E、地面接收南京站为F，以每天凌晨00: OO为起始时间，采用卫星双向时间频率传递方法，每隔I分钟测A与B、C、D、E、F之间的钟差一次，每天共测100次，每天B、C、D、E、F站分别与A站之间的钟差公式为:
2.根据权利要求1所述的数字卫星电视授时系统测轨方法，其特征在于所述的上行地面南京站A时间戳生成与插播步骤(2)中的对信号完成同步为: (I)信号同步 1)通过串行数字接收器进行同步时钟恢复，完成位同步； 2)将位同步后的原始数据依次放入一个50位的移位寄存器，检测50位数据中是否有连续的两个控制字符K28.5为0011111010或1100000101，若有，则以该编码作为接收的数据码字节的边界，即将以后的数据每隔10比特归为一个字节，完成字节同步，进入步骤3)；若无，重复步骤2)； 3)每个传输流包为188个字节的固定长度，包头的同步字节是0x47，对应的10比特编码为1110000101或0001110101，寻找一个0x47码字，相隔187字节的码字是0x47，认为后一个0x47码字是传输流包的同步字节，完成信号同步；否则重新寻找0x47码字。
3.根据权利要求1所述的数字卫星电视授时系统测轨方法，其特征在于所述的上行地面南京站A时间戳生成与插播步骤(2)中纳秒级时间戳生成方法与时间戳插播步骤为: (1)将原子钟的IOMHz频率信号倍频至200MHz的频率信号，每个时钟周期为5纳秒，计数器计数值N范围为O~199999999，计数器值从零开始，每个周期计数器值加1，累加至.199999999，计数器 值置零，计数器的计数周期为I秒，分辨率为5纳秒； (2)提取出包头同步字节0x47中的第七位到第八位的上升沿，利用该上升沿记录计数器的值N，该传输流包所对应的时刻ts为NX 5 (ns)，将该值存入寄存器I中； (3)提取包头同步字节0x47后的第5字节到第11字节，存储至寄存器2中。对寄存器.2中数据转换为ASCII码，恢复成原传输数据，寄存器2中的第四位数据为节目时钟参考值标志位，若为零，返回步骤(2);若为1，表明该传输包含有节目时钟参考，将寄存器2中第2字节到第7字节数据与寄存器I中的ts编码生成纳秒级时间戳，参时间戳前6字节为节目时钟考值，后4字节为ts ； 所述的时间戳的插入电视信号步骤为:将电视系统编码器的包标识符设为0x120，对步骤(2)生成时间戳进行编码，插入电视上行系统，同节目信息一起上行至卫星转发器。
【文档编号】G01S1/00GK103983943SQ201410242671
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月31日 优先权日:2014年5月31日
【发明者】向渝, 华宇, 许林生, 董道鹏, 武晓亮, 王善和, 刘晓龙 申请人:中国科学院国家授时中心