style="width:12.05347in;height:7.97361in" /> 本文是学习GB-T 34995-2017 单频网授时接收设备技术要求和测量方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了符合GB 20600—2006
的地面数字电视广播单频网授时接收设备的技术要求和测量
方法。对于能够确保同样测量精度的任何等效测量方法也可以采用，有争议时应以本标准为准。
本标准适用于地面数字电视广播单频网授时接收设备(简称授时接收设备)的开发、生产、验收、使
用、运行和维护。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 20600—2006 数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
授时 time service
通过某种特定方式传递标准时间的过程。
3.1.2
单频网 single frequency network;SFN
由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的数字电视覆盖网络，网络中的各个发射机以相
同的频率、在相同的时刻发射相同的节目，以实现对特定服务区的可靠覆盖。
3.1.3
频率驯服 frequency discipline
将本地振荡器频率锁定在标准频率上的过程。
3.1.4
频率准确度 frequency accuracy
频率偏差的最大范围，表明频率实际值对其标称值的相对偏离值。
3.1.5
频率稳定度 frequency stability
频率源经过一定时间的预热后，其频率达到某一实际值，并且在一定的时间间隔内能够保持这个值
的能力，用阿伦标准偏差来表征。
3.1.6
定时准确度 timing accuracy
授时接收设备输出1 pps 信号与标准1 pps 信号的偏差。
注： 1 pps 是指授时接收设备每秒输出一个秒脉冲。
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3.1.7
定时稳定度 timing stability
授时接收设备输出1 pps 信号自身的一致程度。
3.1.8
守时 time-keeping
把经过对时或定时后建立的时间尺度，长期连续地保持下去，使同步偏差保持在一定的允许偏差限
度之内。
3.1.9
守时误差 time-keeping error
1 pps信号在规定时间内相对初始时刻的变化量。
下列缩略语适用于本文件。
BCD 用二进制表示的十进制编码(Binary-Coded Decimal)
BDS 北斗导航系统(BeiDou Navigation System)
BNC 同轴电缆接插件(Bayonet Neill Concelman)
GPS 全球定位系统(Global Position System)
OCXO 恒温晶体振荡器(Oven Controlled Crystal Oscillator)
SIP 秒帧初始化包(Second Frame Initialization Packet)
TS 传送流(Transport Stream)
TTL 晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic)
UTC 协调世界时(Coordinated Universal Time)
地面数字电视广播单频网(SFN)
是由多个位于不同地点、处于同步状态的发射机组成的数字电视
覆盖网络，网络中的各个发射机以相同频率、在相同时刻发射相同节目，以实现对特定服务区的可靠覆
盖。在地面数字电视广播单频网中，来自复用器的TS
码流首先送入到单频网适配器进行适配，然后通
过节目分配网络传送到各个发射台，经过同步处理后变换成射频(RF)
信号进行发射。地面数字电视广
播单频网网络结构示意图见图1。
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图 1 地面数字电视广播单频网结构示意图
授时接收设备接收 GPS 或 BDS 信号，为符合 GB
20600—2006规定的地面数字电视广播单频网提
供10 MHz 频率参考信号和1 pps
时间参考信号。典型的授时接收设备结构示意图见图2。
style="width:11.51389in;height:5.91528in" />
图 2 典型的授时接收设备结构示意图
授时接收设备主要包括授时接收模块、相位比较模块、频率驯服模块、本地振荡器、分频器以及中心
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控制模块等。授时接收设备通过天线接收来自 GPS 或 BDS
的信号，由授时接收模块生成1 pps,并且 与本地振荡器经过分频后得到的1 pps
同时送入相位比较模块，根据比对结果，频率驯服模块实时修正
本地振荡器的输出频率及其相位，最终将本地振荡器锁定在GPS 或 BDS
信号上，即完成了本地振荡器
的频率驯服。本地振荡器一般采用高稳 OCXO。 经过驯服的本地振荡器输出10 MHz
信号以及通过
分频输出1 pps 信号。中心控制模块通过监测接口输出设备监控信号。
环境条件要求如下：
a) 环境温度：
正常工作：5℃~45℃;
允许工作：0℃~50℃。
b) 相对湿度：
正常工作：≤90%(20℃);
允许工作：≤95%(无结露)。
c) 大气压力
正常工作：86 kPa～106 kPa。
工作电压要求如下：
a) 电压幅度：交流电源电压176 V～264 V;
b) 电压频率：交流电源频率50 Hz±1 Hz。
授时接收设备应具备 GPS 和(或)BDS 信号接收天线输入接口、10 MHz
频率参考信号输出接口、
1 pps时间参考信号输出接口以及监控信号输出接口，要求如下：
a) GPS 和(或)BDS 信号接收天线输入接口，采用N
型接头，阴型，输入阻抗50Ω,提供5 V 直流 馈电；
b) 10 MHz频率参考信号输出接口，提供至少4路10 MHz
频率参考信号输出，采用 BNC 接头， 阴型，输出信号为正弦波，输出阻抗50
Ω;
c) 1 pps时间参考信号输出接口，提供至少4路1 pps
时间参考信号输出，采用BNC 接头，阴型， 输出信号为 TTL 电平，输出阻抗50
Ω;
d) 状态监测信号输出接口，提供状态监测信号输出，采用 RS232 串口，DB-9
接头，阴型，状态监 测信号数据帧格式见附录 A。
5.2.1 支持同时接收 GPS 信号和 BDS 信号
授时接收设备应能同时接收GPS 信号和 BDS 信号，支持 GPS 授时或BDS
授时，具备在 GPS 授时
和BDS 授时之间的自动和手动切换功能。
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安装、断电重启时，在接收 GPS 信号和(或)BDS
信号正常情况下，授时接收设备无需进行任何设置
即可正常工作。
授时接收设备正常工作后，当GPS 和 BDS
信号丢失时，授时接收设备应能在一定时间内将时间频
率信号保持在一定允许偏差范围之内。
授时接收设备应具备液晶显示和指示灯显示功能。其中，液晶可显示授时接收设备工作状态、锁定
卫星数量以及UTC 时间等信息；指示灯可显示授时接收设备工作状态等信息。
授时接收设备应具备状态监测信号输出功能，应包括工作状态和 UTC
时间等信息，见附录 A。
授时接收设备性能指标要求见表1。
表 1 授时接收设备性能指标要求
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10 MHz频率
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800 mV～1 V(峰-峰值) |
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1 pps信号 |
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500 ms | ||
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GB/T 34995—2017
测量设备要求如下：
a) 时间频率标准设备频率准确度优于被测设备一个数量级；
b) 时间频率标准设备频率稳定度优于被测设备3倍；
c) 时间频率标准设备1 pps 信号不确定度优于被测设备20 ns;
d) 相位噪声参考源相位噪声优于被测设备10 dB;
e) 时间间隔计数器测量不确定度优于被测设备1 ns;
f) 相位噪声分析仪噪声底部优于被测设备10 dB。
6.2.1.1 测量框图
10 MHz信号幅度的测量设备为示波器，测量框图见图3。
style="width:4.71339in;height:1.28678in" />被测设备
图 3 10 MHz 信号幅度测量框图
6.2.1.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图3所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 用示波器测量10 MHz 信号的幅度值，记为10 MHz 信号幅度。
6.2.2 10 MHz信号频率准确度
6.2.2.1 测量框图
频率准确度的测量设备包括时间间隔计数器、时间频率标准设备和计算机，测量框图见图4。
style="width:8.71343in;height:3.67334in" />被测设备
I pps
时间间隔计数器
计算机
1 pps 10 MHz.
时间频率标准设备
图 4 频率准确度、定时准确度、定时稳定度、守时误差测量框图
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6.2.2.2 测量步骤
6.2.2.2.1 锁 定 GPS 、BDS 状态下频率准确度
测量步骤如下：
a) 如图4所示连接测量系统，被测设备正常工作。
b)
将被测设备和时间频率标准设备的输出信号分别连接至时间间隔计数器的起始和终止输入
端，按式(1)计算得到一个相对频率偏差值 y(t):
style="width:1.98004in;height:0.68002in" /> (1)
式 中 ：
T — 采样时间；
t₁— 采样时刻1;
t₂— 采样时刻2;
T₁—t₁ 测得的时间间隔；
T2— t₂ 测得的时间间隔。
c) 连续测量7天，采样时间t
为1天，测量得到7个相对频率偏差值，按式(2)给出锁定状态下频
率准确度。
A=\| y(t)\|max ………………………… (2)
式中：
A 频率准确度。
6.2.2.2.2 保持状态下频率准确度
测量步骤如下：
a) 完成6.2.2.2.1测量后，断开被测设备接收天线；
b)
将被测设备和时间频率标准设备的输出信号分别连接至时间间隔计数器的起始和终止输入
端，按照式(1)计算得到一个相对频率偏差值y(t);
c) 连续测量24 h, 采样时间t 为 1 h,
测量得到24个相对频率偏差，按式(2)给出保持状态下频率 准确度。
6.2.3 10 MHz信号频率稳定度
6.2.3.1 测量框图
频率稳定度的测量设备包括频稳测试仪和时间频率标准设备，测量框图见图5。
style="width:5.3133in;height:3.31342in" />10 MIIz
被测设备
时间频宰标准设备
图 5 频率稳定度测量框图
GB/T 34995—2017
6.2.3.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图5所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 分别设置频稳测试仪的采样时间为100
ms、采样组数大于或等于100;采样时间为1 s、采样组
数大于或等于100以及采样时间为10
s、采样组数大于或等于50,从频稳测试仪上读取频率稳 定度测量结果。
6.2.4 10 MHz 信号相位噪声
6.2.4.1 测量框图
相位噪声的测量设备包括相位噪声分析仪和相位噪声参考源，测量框图见图6。
style="width:8.17331in;height:1.29338in" />10 MHx
被测设备
图 6 相位噪声测量框图
6.2.4.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图6所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 用相位噪声分析仪测量载频10 MHz 在傅立叶频偏1 Hz～10
kHz的相位噪声。
6.2.5.1 测量框图
1 pps信号上升时间的测量设备为示波器，测量框图见图7。
style="width:6.24in;height:1.35344in" />被测设备
图 7 1 pps信号上升时间、脉冲宽度测量框图
6.2.5.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图7所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 用示波器上测量1 pps上升时间。
6.2.6.1 测量框图
1 pps信号脉冲宽度的测量设备为示波器，测量框图见图7。
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6.2.6.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图7所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 用示波器上测量1 pps 信号脉冲宽度。
6.2.7.1 测量框图
1
pps信号定时准确度的测量设备包括时间间隔计数器、时间频率标准设备和计算机，测量框图见
图 4 。
6.2.7.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图4所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 时间间隔计数器测量被测设备1 pps 与时间频率标准设备1 pps
的时间间隔，采样时间1 s,连 续测量24 h,计算得到平均值，即为1 pps
信号定时准确度。
6.2.8 1 pps 信号定时稳定度
6.2.8.1 测量框图
1
pps信号定时稳定度的测量设备包括时间间隔计数器、时间频率标准设备和计算机，测量框图见
图 4 。
6.2.8.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图4所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 时间间隔计数器测量被测设备1 pps 与时间频率标准设备1 pps
的时间间隔，采样时间1 s,连 续测量24 h,计算实验标准偏差，即为1 pps
信号定时稳定度。
6.2.9.1 测量框图
1pps
信号守时误差的测量设备包括时间间隔计数器、时间频率标准设备和计算机，测量框图见
图 4 。
6.2.9.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图4所示连接测量系统；
b) 断开 GPS 信号和BDS 信号，用时间间隔计数器测量被测设备1 pps
与时间频率标准设备
1 pps的时间间隔，读取断开天线时的时间间隔值 T。,和断开天线24 h
的时间间隔值 T, 按式
(3)计算保持24 h 的1 pps 信号守时误差。
△T=T T ……………… ……… (3)
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式中：
T — 断开天线24 h 的时间间隔值；
To 断开天线时的时间间隔值；
△T—— 守 时 误 差 。
6.2.10 状态监测信号
6.2.10.1 测量框图
状态监测信号的测量设备为计算机，测量框图见图8。
style="width:4.30669in;height:1.27336in" />被测设备
图 8 监测信号测量框图
6.2.10.2 测量步骤
测量步骤如下：
a) 如图8所示连接测量系统，被测设备正常工作；
b) 启动串口通信协议软件，软件通信协议参数设置为：波特率9600 bps、8
位数据、无校验位、
1个停止位，观测授时接收设备输出的状态监测信号数据的格式和内容，并与附录
A 进行 对比。
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(规范性附录)
单频网授时接收设备状态监测信号物理接口及通讯协议
A.1 物理接口
授时接收设备状态监测信号接口采用RS232 串口，DB-9
接头，阴型，引脚定义见表 A.1。
表 A.1 接口引脚定义
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A.2 通讯协议
授时接收设备监测接口采用BCD 码，通信协议参数如下：
a) 波特率9600 bps;
b) 数据位8位；
c) 停止位1位；
d) 无奇偶校验位，
授时接收设备状态监测接口输出两种数据，两种数据格式具体定义如下：
a) class&.ID=00 时，授时接收设备输出工作状态等信息
数据格式具体定义见表 A.2。
表 A.2 工作状态等信息数据格式
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 bit | 8 bit | 8 bit | 4 bit | 4 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 4 bit | 8 bit | 8 bit |
sync
sync
char
char
1
2
同步字节1,0x47
同步字节2,0x42
GB/T 34995—2017
| class&.ID |
|
|---|---|
| position type |
|
| satellite status |
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| satellite number |
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| BD Sat num |
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| GPS Sat num |
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| OCXO status |
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| reserved |
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| end byte |
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b) Class&.ID=01 时，授时接收设备输出 UTC 信息
数据格式具体定义见表 A.3。
表 A.3 UTC 等信息数据格式
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit | 8 bit |
| sync char 1 |
|
|---|---|
| sync char 2 |
|
| class&.ID |
|
| year—2000 |
|
| month |
|
| day |
|
| hour |
|
| minute |
|
| second |
|
| leap second |
|
| end byte |
|
style="width:3.09994in" />GB/T 34995—2017
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