在客户的项目需求中,很多时候因为体积、功耗等应用环境的要求,需要提供的是gps授时模块而非机箱式设备。本文重点介绍gps授时模块的种类及特点。
常用的高精度gps授时模块有ptp主从模块、IRIG-B码模块、GNSS授时模块、NTP服务器核心模块、NTP接收模块、GPS接收机串口和秒脉冲结合授时模块、频率标准等模块。
PTP需要主从搭配才能使用,不需要重新部署网络利用原有的局域网就可以实现PTP主时钟提供时间同步及时间信息。从模块接收主时钟发来的时间戳信息,根据发送的信息系统可计算出主从线路之间时间延迟及时间误差,并利用该时间差调整本地时间,从而实现主从设备频率同步和时间同步。
SYN2407E型作为ieee1588主时钟模块可通过串口、网口或者UDP配置对应参数,并提供串口、1PPS作为时间参考信号,提供P2P和E2E模式,支持PTPv2、IEEE STD 1588V2-2008网络对时协议,还支持HTTP/UDP。
SYN2407F型ptp从时钟模块可搭配ptp主时钟和普通交换机完成ptp授时,在系统当中,本模块接收主时钟端口发来的时间信息,根据算法调整本地时间,使得从设备的时间保持与主设备时间一致。
IRIG-B码,是美国靶场负责制订的一种时间标准。目前已被广泛应用在各种授时场合,尤其电力和项目上。 B码有两种信号格式B (DC)即直流和B(AC)即交流。两种格式均携带时标信号、时间报文和载波,B码内既包含年月日时分秒信息,又可用脉冲沿反映时刻信息,交流B码与直流B码授时精度分别为微秒级和纳秒级。
B码模块分为接收模块和产生模块,对应的型号有SYN1511型、SYN1510型IRIG-B码接收板和SYN1501型、SYN1502型B码产生板。
脉冲信号可作为被授时设备的时标信号,只用于时刻校准。因为其不含有年月日时分秒信息,授时精度为纳秒级,通常在使用中都是搭配串口一完成gps授时。推荐的型号为SYN2306C型,接收卫星信号,输出串口和秒脉冲,串口输出的语句格式默认是RMC语句。
SYN100mhz型GPS锁相板输出1路100mhz,该款频率源可选0-200mhz任意频点输出,供电电源为12VDC,大小尺寸为139mm*121mm*30mm。频率信号的长期稳定性和准确度比较高因此通常被用来替代铯钟。
随着自动化播出的普遍应用,时钟系统作为基础设备,它的稳定运行对于广电行业有着重要的意义。是电视节目播出自动化、演播室、外来信号(包括卫星信号、转播车信号、微波信号等)间所有播出切换的基准。尤其对于数字电视播出系统来讲,节目正常播出和准时切换都要基于时间同步服务器高度统一的时间源。
本文根据已有的广电行业时钟项目经验给出了广电时钟系统简单的解决方案,仅供参考。
广播电视技术系统对时钟项目的设计基本要求:一是保证时钟信号的一般技术指标满足广电业务的需求 ;二是时钟设备的稳定性和可靠性满足播出安全的需求。另外在保证 “可靠 性 和 “功 能性" 的原则基础上,力图使时钟系统的外在视觉效果 ,如子钟显示效果 、母钟的人机界面和操控性等与新大楼的整体播出和制作环境相匹配 、相协调。
功能需求是时钟系统可以为整个广电系统提供统一的时间基准。整个系统构是以GPS卫星时间为标准时间源,直连子系统有:卫星安全系统、loader系统、监视监测系统、卫星接收等系统。通过数据网与时钟设备连接的子系统有:3家CA系统、EPG系统、OCG系统、CMS系统、单向前端硬件系统,包括悬挂或壁挂在台里的时间显示屏即子钟。
广电时钟系统组成为接收GPS和北斗卫星的时钟服务器、接收卫星信号的授时天线和交换机及数台子钟。
现行广播系统普遍采用单独定位系统授时的方式,存在的安全隐患因素不能忽视。新型时钟系统需要同时采用GPS定位系统和北斗系统双模授时,避免了单独系统时间来源带来的不稳定因素。推荐使用2台SYN2151型作为时钟服务器。
之所以需要设计2台时钟服务器,是冗余备份,主路时钟设备出现故障的时候,可利用心跳检测功能及时切至备份系统的信号,为全台各个系统及子钟提供准确的时间同步基准号。
SYN2151型时钟服务器可内置锁相恒温晶振或铷原子钟进行守时,锁相晶振守时精度 NTP网络子钟推荐使用SYN6109型,外观结构采用黑色铝型材边框,框内镶嵌浅色有机玻璃,可悬挂可壁挂。外观设计美观大气是红色高亮数码管两联显示年月日星期和时分秒。子钟可设置熄屏开始、结束时间及其屏幕亮度,屏幕亮度分为有9个个级别可调节,级别越高,数码管越亮,可根据现场实际情况调整。
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