基于ZigBee和GPS广播电视时钟授时系统的研究

广播电视_(电视中心系统)技术能手竞赛复习题型⑤同步(参考)和帧同步同步信号之间的关系包括帧同步，帧同步信号从同步信号中分解黑场信号发生器通常用作视频参考信号源。

时基校正器可以校正视频信号中行和场同步信号的时基误差，同时校正色度、亮度、饱和度、行和场相位、负载波相位等。

同步信号。

它用于要求视频信号严格稳定同步的各种系统。

帧同步器和时基校正器用于校正信号的定时偏差。

然而，校正范围(窗口)是不同的。

帧同步器是一帧。

一般来说，它的校正窗口是无限的。

它通常用于同步外部信号，例如从其他站发送的信号和卫星信号。

当参与该站的节目切换时，需要先发送到帧同步器。

3)电视中心时钟系统的功能及应用(1) (2)功能:为需要时间的设备提供标准时间信号应用:在时钟系统上，青岛广播电视学院LEITCH GPS-3901和TVZ3100卫星时钟接收机配置为主备时钟，EBU时间码定时信号通过TVZ3002时间码选择器选择性输出到TVZ3612F时间码分配器，为需要定时的设备提供标准时间信号4)过程电能质量参见“数字视频测量应用技术(基础章节)”P250-252。

衡量电力系统电能质量的三个重要指标是:电压(2XXXX年，最初用于提高硬盘协议的传输带宽，强调快速、高效、可靠的数据传输光纤通道比SCSI快三倍，并已开始取代SCSI作为服务器和群集存储设备之间的传输接口。

光纤通道更加灵活。

如果用光纤作为传输介质，设备间距可达十公里(约六英里)短距离传输不需要光纤，因为光纤通道也可以与同轴电缆和普通双绞线一起工作。

光纤通道标准由光纤通道物理和信号标准、美国国家标准协会的ANSI 3.230-1994文件和国际标准化组织14165-1文件描述。

光纤通道支持三种体系结构:点对点、仲裁环路和交换体系结构 2 PTP(点对点):通常用于DAS(直连存储)设置2 FC-AL(光纤通道仲裁环路):FC-AL仲裁环路机制和仲裁令牌光纤环路端口或交换机上的前向端口连接到HBA上的本地端口(节点环路)，以支持环路操作对于FC-AL架构，当设备加入FC-AL，或者有任何错误或需要重置时，必须重新初始化循环。

Zigbee无线通信研究背景及技术现状Zigbee无线通信研究背景及技术现状 1研究背景...................................................................... (1)2 ZigBee技术研究现状 ..................................................................... . (2)1研究背景如今，近距离无线通讯技术在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

蓝牙(Bluetooth)，ZigBee，Wi-Fi，无线USB等竞争激烈，各有千秋。

但随着通讯设备的复杂度，功耗以及系统成本的增加，相对于其他无线通讯技术，ZigBee的低成本，低功耗等诸多优势在其激烈的竞争中脱颖而出。

ZigBee一词源自蜜蜂群发现花粉位置时，通过跳ZigZag舞蹈来告知同伴，达到交换信息的目的。

可以说是小动物通过简捷的方式实现“无线”通讯。

人们借此称呼一种专注于低功耗，低成本，低复杂度，低速率的近程无线通讯技术。

这种低速率无线通讯技术更贴近人们的日常生活，可以满足工业、家居、医学等用途的低成本和低功耗需求。

信息化时代的到来，人们对网络通信技术的要求越来越高。

传统的数字化设备的有线连接给人们的灵便生活带来诸多不便。

发展无限网络技术，将设备从有线连接的束缚中解脱出来，方便人们的使用，已经成为一种趋势，将无线技术运用到智能车设计中，从而使汽车轻松实现无线数据传输、语言通讯、目标跟踪、自动报警等功能已经是必然的趋势，但传统的无线技术大多成本高、结构复杂，不利于无线技术的推广。

近几年来，一些公司和标准化组织就开始在探寻在不同领域的无线网络连接技术。

并且开发出一系列技术标准。

如红外、蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi(IEEE 802.11b)、家用射频等。

无线传感器网络技术的研究热潮掀起了一场后PC时代的革命。

广播电视传输中的时间同步技术广播电视传输中的时间同步技术在确保节目准时播放、多路图像同步、频率稳定等方面具有重要作用。

本文将介绍几种常见的广播电视传输中的时间同步技术，包括DVB时间同步协议、PTP时间同步协议以及GPS同步技术。

一、DVB时间同步协议DVB（Digital Video Broadcasting，数字视频广播）时间同步协议是一种广泛应用于数字广播电视传输领域的时间同步技术。

该协议定义了同步和控制信息传输的格式和过程，能够实现多路信号的同步播放。

DVB时间同步协议主要包括两种技术，分别是PTS（Presentation Time Stamp，显示时间戳）和PCR（Program Clock Reference，节目时钟参考）。

PTS用于控制每个视频帧的显示时间，确保视频流的连续播放；PCR用于衡量整个传输系统的时间基准，保证各个信号源的同步播放。

二、PTP时间同步协议PTP（Precision Time Protocol，精确时间协议）是一种用于局域网中的时间同步技术。

它借助计算机网络的通信能力，通过相互之间的时间同步来实现多个设备的协调工作。

PTP时间同步协议的原理是通过主从模式进行时间同步。

其中主设备负责发送时间信息，从设备接收并更新自己的时间。

PTP协议在时间同步的过程中，考虑了网络延迟、时钟漂移等因素，能够实现高精度的时间同步。

三、GPS同步技术GPS（Global Positioning System，全球定位系统）同步技术是利用卫星定位系统来进行时间同步的一种方法。

通过接收GPS卫星发出的时间信号，可以获取到高精度的时间信息。

在广播电视传输中，GPS同步技术可以用于对各个站点的时钟进行同步校准，确保不同站点之间的信号到达时间一致。

通过GPS同步技术，可以提高节目播放的准确性，避免因为不同站点时间不一致导致的播出错位等问题。

综上所述，广播电视传输中的时间同步技术对保障节目准时播放、信号同步等方面具有重要作用。

第35卷增刊继电器 Vol.35 Suppl. 2007年12月1日 RELAY Dec. 1, 2007GPS与IRIG-B在电网授时系统中的应用江涛，孙昕(衢州电力局，浙江 衢州 324002)摘要：IRIG-B格式时间码（简称B码）是IRIG（美国靶场间仪器组）提出的时间编码序列中的一种，被广泛应用于各系统的时间同步。

GPS即全球定位系统（Global Positioning System）是美国的新一代卫星导航与定位系统。

可用于各系统的精确授时。

文中分析了两者结合在一起构成的授时系统在电厂中的应用和前景。

关键词:GPS IRIG； 编码； 解码The GPS and IRIG-B at the charged barbed wire net teach the application in the systemJIANG Tao 1 , SUN Xin 2(Quzhou Electrica Power Bureau，Quzhou 324002,China)Abstract: The IRIG-B format time code(the brief name B code) is, in time that the IRIG(in American range instrument set) put forward that code a sequence of a kind of, is been apply in time of each system extensively synchronous.GPS namely the world fixed position system(the Global Positioning System) is an American new generation satellite to navigate with the fixed position system. Can used for the precision of each system to teach hour. It analyzed both to combine together in the text constitute of teach the system is in the application and the foreground in the power station.Key words: The GPS IRIG; codes a decoding中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号： 1003-4897(2007)S-0333-03　0 引言随着电力系统规模的日益扩大和电网的自动化水平不断提高，时间的精确和统一在电力系统运行中显得尤其重要，因为时间的统一是不同的设备完成测控任务的基础。

GPS授时系统设计摘要：使用GPS25一LVS OEM板(接收机)接收卫星信号，通过串口异步通信把数据传送给89C51单片机，单片机通过并口控制LED显示，从而实现GPS准确授时．同时，介绍了GPSOEM板输出的数据形式，并采用NMEA_0183格式中最常用的“$GPGGA”格式输出，由“$G —PGGA”数据输出格式可编写出相关的接收程序．关键词：GPS授时；0EM板；秒脉冲0 引言时间信号的准确与否，直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展．人们对时间精度的要求也越来越高．天文测时所依赖的是地球自转，而地球自转的不均匀性使得天文方法所得到的时间(世界时)精度只能达到910-．因此“原子钟”广10-，“原子钟”精度可达12泛运用到精密测量和日常生活、生产领域．GPS接收机授时系统是利用接收机接收卫星上的“原子钟”时间信号，然后把数据传输给单片机进行处理并显示出时间，由此可制作出GPS精密时钟．目前已有专门用于授时的授时型接收机，可以提供ns级的精确时间，但由于其价格昂贵，多数用户难以接受，因此无法普及．本文采用具有定时功能的GPS 0EM板的串口输出的协调世界时进行授时，可提供经济、实用、准确的公众时间，避免了因时钟不准确给生活、生产带来的不便．．0.1 GPS系统简介1973年12 月，美国国防部组织陆海空三军联合研制新一代的卫星导航系统：“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System”，意为“卫星测时测距导航全球定位系统”，简称 GPS。

原系美国国防部军事系统中的一个组成部分，现已广泛应用于航海、航天、测量、通信、导航、智能交通等诸多领域。

它是新一代精密卫星定位系统，是现代科学技术迅速发展的结晶。

GPS 是一种全球性、全天候的卫星无线电导航系统，可连续、实时地为无限多用户提供。

由于 GPS 定位技术具有精度高、速度快、成本低的显著优点，因而己成为目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球精密授时、测距和导航定位系统。

浅谈2006C电网GPS—B码同步时钟系统根据2006C电网GPS-B码时间同步系统的工作原理，相较于传统的对时方式，分析系统将GPS卫星传送的协调世界时间作为定时信号源稳定的实现电网内的变电站、电厂内计算机监控系统、保护装置及故障录波器等设备的时间同步。

标签：同步时钟系统；同步钟；扩展装置；嵌入式计算机1 概述目前，电力系统中的时间同步处于变电站内GPS统一的状态，由于GPS设备品牌不同，性能不统一，造成站内、站与站之间时间不统一。

这些时间接收系统相互间不通用。

无法互为备份，使得整个系统的可靠性无法保证。

为了逐步实现全电网的同一时间，有必要在发电厂、变电站建立集中和统一的电力系统时间同步系统，而且该系统应能基于不同的授时源建立时间同步并互为热备用。

2 电力系统设备常用的对时方式2.1 脉冲对时也称硬对时，是利用脉冲的准时沿来校准被授时设备。

常用的脉冲对时信号有1PPS和分脉冲（1PPM），有些情况下也会用时脉冲（1PPH）。

其优点是授时精度高，使用被动点时，适应性强；缺点是只能校准到秒，其余数据需要人工预置。

2.2 串口报文对时也称软对时，是利用一组时间数据按一定的格式通过串行通信接口发送给被授时装置，被授时装置利用这组数据预置其内部时钟。

常用的串行通信接口为RS-232和RS-422/RS-485。

其优点是数据全面，不需要人工预置；缺点是授时精度低，报文的格式需要授时和被授时装置双方约定。

2.3 时间编码方式对时目前，很多场合采用以上2种方式的组合方式即串口+脉冲，从而可以充分利用两者的优点，克服两者的缺点。

其采用国际通用时间格式码，将脉冲对时的准时沿和串口报文对时的那组时间数据结合在一起，构成一个脉冲串，来传输时间信息。

被授时设备可以从这个脉冲串中解析出准时沿和一组时间数据。

这就是目前常用的IRIG-B码，简称B码。

其优点是数据全面，对时精度高，不需要人工预置；缺点是编码相对复杂。

2.4 网络方式对时网络方式对时基于网络时间协议（NTP）、精确时间协议（PTP）。

基于GPS和北斗双模同步的高精度频率源对时的设计摘要：近年来，社会进步迅速，我国的科学技术的发展也有了改善。

电力系统事故分析需要对系统故障前后的电压与电流数据、保护装置和断路器动作顺序及某一时刻波形进行分析，这些事故能否准确及时分析，取决于是否有统一、精度高的时间同步信号。

随着电力系统可靠性要求越来越高，GPS 授时系统抗干扰能力、安全性、授时连续性及可靠性低的问题不断凸显出来。

自 2003 年 5 月，我国将第三颗“北斗一号”成功送入太空，标志着我国成为第三个拥有完善卫星导航定位系统的国家。

目前，我国正建设“北斗二代”系统，该系统由静止轨道上 5 颗卫星和非静止轨道上 30 颗卫星组成，可满足我国各个行业发展需要。

关键词：GPS；北斗双模同步；高精度频率源对时；设计引言预计 2020 年全球将进入 5G 时代，在 5G 时代人们可以享受千倍提速的网络、通信等服务，这些便利的服务要求时钟系统具有极高的准确性和稳定性，对时钟精度要求甚至达到纳秒级别，并且各个系统都要求达到严格的时间同步。

卫星授时是目前主流的时间同步技术，其中美国的全球卫星导航系统(GPS)技术最为成熟，凭借覆盖面广、精度高等特点成为了卫星授时的首选。

但是GPS 归美国政府所有，由美国军方开发和控制，存在着故意降低精度的可能，甚至在战争等不确定因素下可能导致中国等其他地区不能使用 GPS 服务，对国内各种 GPS应用造成了潜在隐患。

1各功能模块设计BDS/GPS 双模授时系统采用模块化设计，由以下几个部分组成:1)标准信号接收单元。

该单元通过对外部输入的多路径标准信号(空间时间信号和有限传输时间信号)进行信号质量判别及进度测试，对信号优先级进行排序或通过人为操作控制，为系统提供标准时间信号和信息。

2)时间信号产生单元。

该单元是系统核心部件，由频率驯服组件和时间信号产生组件组成。

频率驯服组件通过标准信号和本地频率源信号进行频率比的测量，以获得频率误差;时间信号产生组件是将已驯服的内部频率源和标准接收单元时间信息合成产生本地各种时间信号和信息，如IＲIG － B、NTP、1PPS、1PPM、1PPH 等。

ZigBee无线网络时间同步算法的研究作者：张科来源：《中国科技纵横》2017年第01期摘要：近年来ZigBee工业无线网成为人们关注的热点，由于省去了繁琐的线路布置，可广泛应用于石油、化工、环境检测等不易布线的工业领域。

在ZigBee无线网络数据传输中要求各部分网络时间同步，网络时间同步技术应经成为ZigBee网络的关键性技术。

本文借鉴ZigBee网络时间同步的一些算法，提出了网络分层和点与点时间同步的时间同步方式。

并通过实验对该方案进行了验证。

关键词：ZigBee无线网络；ZigBee协议；时间同步中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0035-011 概述目前行业内外相关技术人员对ZigBee网络时间同步算法已经有了一定的研究，提出了多种网络时间同步算法。

例如借助无线网络广播特点的RBS算法，其节点将时间参考信标发送到临近节点，临近节点接收并提取时间信息后，参考接收到的时间信息对本地时间进行调整，从而实现和临近节点的时间同步。

该方法避免了数据发送和访问的时间影响，使系统中临近节点的时间同步精度有效的提高。

同样基于层次结构的TPSN算法，通过周期性的执行时间同步操作，可进行全网节点的时间同步。

另外还有需进行时间同步请求的LTS算法，该算法在节点需要进行时间同步时，就发送请求指令到相邻节点，若相邻节点位于同步状态，则该节点把同步时间信息发送回发出同步请求的节点，若该节点未处于同步状态，则发送同步信息到更加临近时钟的节点，直至时间同步完成，该方式可以节省网络资源，但其时间同步时间和网络深度有关。

[1]每种算法都有各自的优缺点，本文介绍了基于分层的HRTS算法的网络时间同步算法。

2 基于HRTS算法的网络时间同步算法的构建2.1 HRTS算法HRTS算法是一种“发送-接受”的时间同步算法。

该方法借助发送方和接收方间的三次数据通讯中的时间标记实现二者的时间同步。

广播电视传输中的时钟同步与频率控制在广播电视传输领域，时钟同步和频率控制是确保信号传输和接收的准确性和稳定性的重要因素。

时钟同步指的是在不同设备之间保持相同的时间基准，而频率控制则是调节信号的频率以保持传输的稳定性。

本文将探讨广播电视传输中的时钟同步与频率控制的原理和方法。

一、时钟同步的原理与方法在广播电视传输中，各个设备需要保持相同的时间基准，以确保信号的同步传输。

时钟同步有多种原理和方法，其中最常用的包括GPS同步、NTP同步和PTP同步。

1. GPS同步GPS同步是通过卫星信号来实现设备之间的时钟同步。

利用全球定位系统（GPS）接收卫星信号，设备可以获取到精确的时间和频率信息。

通过将GPS接收器连接到设备的时钟源，可以确保所有设备具有相同的时间基准。

GPS同步的优点是精确度高，适用于大规模的广播电视传输网络。

2. NTP同步网络时间协议（NTP）是一种用于互联网上的时钟同步方法。

在广播电视传输中，设备可以通过连接到NTP服务器来获取时间信息，以实现时钟同步。

NTP同步相对于GPS同步来说，成本更低且更易实现，适用于小规模或分布在不同地理位置的传输系统。

3. PTP同步精确时钟同步协议（PTP）是一种高精度的时钟同步方法。

它利用网络中的主从关系，在主时钟源和从时钟源之间进行时钟同步。

PTP 同步的优点是精度高，适用于对时钟同步要求较为严格的广播电视传输系统。

二、频率控制的原理与方法频率控制是确保广播电视信号传输的稳定性的重要手段。

在传输过程中，信号的频率需要保持稳定，以免信号损失或者传输质量下降。

频率控制主要有精密振荡器控制和数字锁相环控制两种方法。

1. 精密振荡器控制精密振荡器通过稳定的时钟源产生固定的频率信号，并通过反馈控制来使频率保持稳定。

在广播电视传输中，设备通常会使用精密振荡器作为时钟源，并通过频率稳定的振荡器控制电路来实现频率控制。

2. 数字锁相环控制数字锁相环（PLL）是一种广泛应用于频率控制的技术。

学士学位毕业设计（论文）基于单片机的GPS高精度授时时钟设计学生姓名：指导教师：所在学院：专业：农业电气化摘要本文设计了一种基于P89LPC952高速单片机的GPS卫星授时时钟。

它由接收机、中央处理单元、LCM显示、键盘、输出接口组成。

利用接收机提供的标准时间信号，通过中央处理单元对数据的处理，从而可同步输出时间数据，保证高精度授时。

这不仅解决了时间获取问题，而且能真正实现全球范围内的时间校准。

更创新性地集成了全世界212个城市的实时时间显示。

与传统方法相比，这种全新的时钟同步方法具有实现手段简单、精度高、范围大、不需通道联系、不受地理和气候条件限制等众多优点，是时钟同步的理想方法。

本文介绍了基于P89LPC952的GPS授时时钟装置的硬件；根据装置要实现的功能，给出了主程序和中断程序的流程图和程序介绍。

关键词：授时时钟P89LPC952 GPS 中央处理单元ABSTRACTABSTRACTA kind of GPS satellite timing clock based on the P89LPC952 High-speed MCU is recommended in the following thesis. It is composed of receptors、central proceeding sections, LCM, keyboard and output connectors. The central proceeding section could deal with the data to make the output time data by use of the standard time signals supplied by receptors, thus, keeping highly precision timing. By this way, not only solve the problem of the time obtained, but also the time in the worldwide is really completely unified. Even more, creatively integrates 212 cities of the world wide’s real-time display. Compared with conventional method, this new synchronous clock plan has many advantages, such as simple, high precision, wide extension, no channels needed, no confine of geography and weather environment and so on. It is the ideal way to synchronize the clock. In the following paper, represent the hardware of the GPS timing clock based on the P89LPC952 High-speed MCU. According to the function of the device, list the flow chart of the main program and the interrupt program and the introduction of those programs.Keywords:Timing clock P89LPC952 GPS Central proceeding section目录摘要 ........................................................................................................ I I ABSTRACT (III)前言 (IV)1.绪论 (1)1.1设计提出的意义 (1)1.2课题主要内容 (1)2.系统设计基础 (2)2.1设计思想 (2)2.2方案选择 (2)2.3本章小结 (3)3.系统组成原理及硬件设计 (4)3.1系统的组成和原理 (4)3.2硬件电路的设计 (4)3.3本章小结 (10)4.软件设计 (11)4.1软件系统结构 (11)4.2主要算法设计 (12)4.3本章小结 (15)5.PCB设计、组装及调试 (16)5.1 PCB的设计 (16)5.2 PCB焊接组装 (17)5.3电路的调试 (17)5.4本章小结 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录1 系统原理图 (22)附录2 主要源代码 (23)前言20世纪70年代的计算机革命产生了一群新的时间用户，他们需要精确的计算机时间。

卫星授时原理
授时卫星搭载了精确的原子钟，并通过电子设备将时间信息转化为数字信号广播到地面。

水平方向的授时精度主要由卫星和接收机的钟差决定，垂直方向的授时精度主要由卫星和接收机之间的距离决定。

卫星离得越近，时间误差越小，反之，则误差增大。

卫星时间广播系统基于以下原理：地面授时站通过天线接收并记录卫星的电子信号，记下接收时间；然后将收到的信号与卫星中装有的高精度原子钟的时间进行比较，确定其时间偏差。

这个时间偏差再经过处理和计算后得到的就是授时精度。

每颗卫星都有自己的授时系统。

卫星上的原子钟会同步卫星的地面控制系统，这也是卫星授时的一部分。

卫星授时系统运作中，会定期进行校时，以确保卫星时钟和地面时钟之间的精确同步。

需要注意的是，再精确的卫星授时系统也无法避免信号传输中的延迟，因此无法完全消除授时误差。

要使得卫星时间接收系统获得更精确的时间，还必须考虑信号传输中的延迟。

这就需要借助更高级的技术，如使用高精度的原子钟来提高卫
星信号的精度，以及利用高精度的接收机定位技术来减少天线到接收机的距离。

总之，卫星授时原理主要基于卫星高精度原子钟和模拟数字转换器的时间标准，通过计算地面接收器接收到的卫星信号和卫星的原子钟时间之间的偏差，得出地
面的准确时间。

在经过一系列的校准、计算和处理后，保证时间信息的传输与展示的高精度与准确性。

无人值守广播电视的远程监测系统研制的开题报告一、研究背景与意义随着社会经济的发展和科技的进步，广播电视媒体逐渐成为人们获取信息和娱乐的重要途径。

广播电视节目传输的质量和稳定性对于保障媒体业务的连续性和可靠性至关重要，而实现广播电视的无人值守运行已成为普遍追求的目标。

无人值守广播电视的运行需要远程监测系统的支持，相对于传统的人工监测方式，远程监测系统具有实时性、准确性、有效性等优势，能够更好地保障广播电视信号的传输和质量。

因此，研发一套高效稳定的无人值守广播电视的远程监测系统具有重要的学术和实用价值。

二、研究内容和技术路线本课题的研究内容主要围绕实现无人值守广播电视的远程监测系统展开。

具体研究内容包括：1. 基于网络传输的广播电视信号传输协议研究2. 无人值守广播电视远程监测系统的架构设计3. 设备选型和硬件部署方案的设计4. 远程监控界面的设计与实现5. 快速错误诊断和自动报警机制的研究和实现本课题的技术路线主要包括：1. 基于网络传输协议的广播电视信号传输协议开发2. 无人值守广播电视远程监测系统的整体架构设计3. 无人值守广播电视远程监测系统选材和硬件部署方案设计和实现4. 远程监控界面的设计和实现5. 快速错误诊断和自动报警机制研究和实现。

三、预期研究成果1. 完成无人值守广播电视远程监测系统的设计与实现，并在实际应用中验证其有效性和稳定性2. 具有一定的实用性和推广价值，在广播电视领域得到应用3. 对相关领域的研究提供经验参考。

四、研究难点和解决工作本课题研究难点：1. 如何实现无人值守广播电视的实时性和可靠性，并保障广播电视节目传输的质量和稳定性2. 如何在远程监控过程中快速诊断和报警系统出现的错误。

解决工作：1. 通过开发高效的广播电视信号传输协议和远程监测系统，实现无人值守广播电视的实时性和可靠性。

2. 设计和实现快速错误诊断和自动报警机制，保障无人值守广播电视远程监测系统的稳定性。