文丨杜 薇 廖忠政

廣東電視臺時鐘系統(tǒng)為播出中心、信號交換中心、錄制和演播室提供統(tǒng)一、準(zhǔn)確的時間信號和顯示，確保節(jié)目播出流程各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)和銜接，它的穩(wěn)定與否直接關(guān)乎到電視臺的安全播出。目前，廣東電視臺的時鐘系統(tǒng)使用的是青島廣播電視科研所提供和安裝的時鐘系統(tǒng)（簡稱青島時鐘）。2001年該系統(tǒng)投入使用至今，總體情況良好，運行穩(wěn)定。雖然使用過程中某些部件也出現(xiàn)過故障，但因為有熱備份，沒有影響到安全播出。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 校時

該時鐘系統(tǒng)依靠衛(wèi)星接收前端GPS信號，解碼獲得標(biāo)準(zhǔn)時間，進而同步母鐘。GPS是美國軍方全球定位系統(tǒng)的英文縮寫，該系統(tǒng)由24顆半同步軌道衛(wèi)星組成，在地球上任何一處可見天日的位置，只要能同時接收到三顆衛(wèi)星的信息就可自動提供高精度的本地時間，其定時精度為1μs（微秒）。我們使用的是TVZ3100型衛(wèi)星校時鐘，它的組成如下：

圖（一）

該校時系統(tǒng)的室外天線（主）安裝在五樓的空曠平臺上，天線內(nèi)部所安裝的放大器將接收到的分米波信號加以放大，經(jīng)專業(yè)同軸電纜輸送到TVZ3100的GPS接收模塊。時碼處理模塊對GPS接收模塊輸出的數(shù)據(jù)進行過濾、分析，形成標(biāo)準(zhǔn)的串行時碼同步主時鐘。主時鐘信號來源于高穩(wěn)晶振輸出5MHZ正弦波信號，經(jīng)整形放大和分頻處理，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)1HZ信號，即秒脈沖。單片機對秒脈沖計算并換算成時間，時碼緊隨秒脈沖串行輸出，形成完整的串行時間碼。該信號隨時同步于GPS接收模塊標(biāo)準(zhǔn)時間。

為了保證該時鐘系統(tǒng)的高可靠性，我們配備了兩臺TVZ3100，分別用于接收五樓平臺（主）和二樓平臺（備）GPS前端信號，主備TVZ3100分別將標(biāo)準(zhǔn)的時鐘信號輸出到時碼選擇器（TVZ3002），由時碼選擇器手動選擇其一，輸出用于校準(zhǔn)高穩(wěn)時鐘（GS-2），以高穩(wěn)時鐘輸出的標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號作為整個播出系統(tǒng)的時鐘源。

1.2 高穩(wěn)時鐘

高穩(wěn)時鐘是整個播出時鐘系統(tǒng)的核心，用一句話描述其功能就是：自主產(chǎn)生不間斷的、穩(wěn)定的、準(zhǔn)確的時間信息。內(nèi)含了三層意思：第一，時間信息在計量單位上的編碼（秒、分、時等單位的遞加和進位）要正確、流暢、無錯位、跳變、重疊或重復(fù)；第二，時間信號（主要是秒信號）的變化在時間長度要步長一致，要滿足不同專業(yè)的不同的規(guī)范要求；第三，秒信號在相位關(guān)系上要與標(biāo)準(zhǔn)時間（主要指天文時間）相一致，不能各行其是。GS-2它采用熱備的高穩(wěn)時鐘模塊守時和高穩(wěn)恒溫晶振其日穩(wěn)定度為：1×10-9，具備長期獨立工作能力。高穩(wěn)時鐘單元對GPS信號作統(tǒng)計處理、判斷，在GPS信號正常時自動與之同步，此時沒有積累誤差；在GPS信號失效的情況下，自走時精度誤差：優(yōu)于0.1秒/年，仍可以保證整個時鐘系統(tǒng)的穩(wěn)定、精準(zhǔn)運行。GS-2高穩(wěn)時鐘模塊產(chǎn)生的時間編碼信息包括年、月、日、星期、時、分、秒等，輸出SZ、EBU、RS232等格式的時間碼，為播出中心、信號交換中心，演播室提供標(biāo)準(zhǔn)時間。

圖（二）

1.3 如何建設(shè)更安全、穩(wěn)定的播出時鐘系統(tǒng)

廣東電視臺時鐘系統(tǒng)從2001年投入使用，至今已經(jīng)11年，很多部件已經(jīng)老化，故障也慢慢增多，而且科學(xué)技術(shù)日新月異。未來，我們要如何建設(shè)一個更安全的時鐘系統(tǒng)？重點考慮以下幾個要素。

1.3.1 系統(tǒng)校時源的選擇

目前我們使用的校時源是單一的GPS，但GPS畢竟是美國軍方的系統(tǒng)，萬一將來兩國發(fā)生軍事沖突，我們的校時源將無法保證。新系統(tǒng)的建設(shè)最好能引入另外一個校時源，做備校時源。目前國內(nèi)可用的校時源還有：（1）國家授時中心的長短波信號；（2）北斗系統(tǒng)；（3）NTP網(wǎng)絡(luò)授時。如果暫時不能引入新的校時源，新系統(tǒng)要留有備用的接入口，將來增加新的校時方法是可以很方便地接入。

1.3.2 高穩(wěn)時鐘部分的設(shè)計

我們現(xiàn)有的時鐘系統(tǒng)高穩(wěn)時鐘GS-2是單機工作，另一臺GS-2冷備份，一旦其出故障，更換也要一定時間，這對安全播出非常不利。新的時鐘系統(tǒng)要實現(xiàn)主備高穩(wěn)時鐘單元熱備份的模式，而且最好能自動檢測，自動倒換。

1.3.3 新的系統(tǒng)要具備完善的狀態(tài)（故障）報警指示新系統(tǒng)，重要設(shè)備要實現(xiàn)雙電源供電。

4 結(jié)束語

穩(wěn)定的時鐘系統(tǒng)為安全播出提供重要保障。新時鐘系統(tǒng)的建設(shè)我們要多參考國內(nèi)廣電同行的成功案例。