[发明专利]一种系统时钟恢复装置

说明书

技术领域

本发明提出的一种系统时钟PCR恢复装置，主要在DVB-RCS系统中应用。

背景技术

基于对VSAT系统的充分了解和认识，我国今后VSAT系统主要将应用于卫星远程教育、卫星交互式电视服务、卫星宽带多媒体及互联网等，这些业务的显著特点就是非对称数据传输。因此根据我国的现实情况选择研发基于卫星的非对称数据传输系统，即基于卫星的DVB应用系统。该系统顶层设计中，前向链路将采用DVB-S标准，回传链路选择标准的DVB-RCS标准。DVB-RCS系统由一个系统主站和若干个远端小站组成，系统主站将要发送的数据，视频以及IP话音打包后以TDM广播体制发往卫星，各远端小站从卫星上接收主站载波并解调出自己的信息，小站以MF-TDMA的体制将自己的信息发往主站，完成远端站的信息回传。DVB-RCS系统中回传链路的关键技术是MF-TDMA(多频时分多址)突发调制技术，而实现系统时钟恢复是全网同步的关键也是MF-TDMA重要组成部分。

随着EDA技术迅猛发展，FPGA(现场可编程门阵列)的出现，改变了数字系统设计方法、增强了设计的灵活性，同时，在基于芯片的设计中可以减少芯片数量，缩小系统体积，降低能源消耗，提高系统的性能指标和可靠性。

国内文献主要报道数字电视，图像通信领域内通过PCR校正本地时钟方面应用，其中专利“视频信号压缩装置”(CN1182722C)提出的时钟同步方法用了差值比较，但这种方法恢复出来的时钟精度不高，并且不能恢复出系统时间基准PCR值。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够快速捕获频率，且相位精度高的系统时钟PCR恢复装置。

本发明的技术解决方案是：一种系统时钟恢复装置包括：PCR值提取模块、加载控制模块、二分法频率捕获模块、PID频率跟踪模块、本地PCR产生模块、压控晶振及DA频率控制字输出模块；PCR值提取模块从TS流里面检测出系统时钟基准PCR值，送至二分法频率捕获模块；同时加载控制模块把PCR值提取模块中提取的PCR值置到本地PCR产生模块中，本地PCR产生模块在载入PCR值的基础上用压控晶振计数产生本地的PCR值，送至二分法频率捕获模块和PID频率跟踪模块；二分法频率捕获模块根据TS流PCR值和本地PCR值再利用二分法的原理，迅速捕获到系统时钟的频点，并将TS流PCR值送至PID频率跟踪模块；PID频率跟踪模块利用TS流PCR和本地PCR值采用PID算法原理得到频率控制字，跟踪前面捕获的频点；DA频率控制字输出模块，根据得到的频率控制字输出控制电压；压控晶振根据DA频率控制字输出模块的输出电压输出本地时钟频率，送给本地PCR产生模块，使整个系统构成锁相环路。

所述的PCR值提取模块依照PCR报文格式提取出类型标志符值、适应字段控制位、PCR标志位，当类型标志符值为所要求的类型标志符值、适应字段控制位为10或11、PCR标志位为1时，提取出PCR值。

所述的加载控制模块，当PCR提取模块提取出TS流里PCR值的时候，同时让本地PCR产生模块计数器的值等于TS流里提取PCR值，这样能保持每个PCR周期内，本地PCR产生模块计数器PCR值和TS流的PCR值起始点一致，另外在出现PCR值同一时刻记录下本地PCR产生模块计数器产生的PCR值，供二分法频率捕获模块和PID频率跟踪模块使用。

所述的二分法频率捕获模块在一个PCR出现的周期内，当第一个出现PCR值时，即PCR_T1，通过加载模块置入到本地PCR产生模块计数器中，经过一个PCR周期时间后本地PCR产生模块计数器值为PCR_L2，即TS流第二个PCR值PCR_T2出现同一时刻记录下本地PCR值，然后用PCR_T2和PCR_T1的差值ΔPCR_T，与PCR_L2和PCR_T1的差值ΔPCR_L做比较，根据差值比较结果来确定频率控制字变大还是变小，每次把频率控制字的可调范围缩小为上次的一半，当频率控制字的可调范围变为零的时候，就能捕获到频系统时钟频率。

所述的PID频率跟踪模块能够实时高精度跟踪上系统时钟，把每次TS流里出现PCR值，和同一时刻记录本地计数器产生的PCR值，得到本地与TS流PCR差值e，并通过一个累加器得到e的累加误差值，然后再把二分法频率捕获模块得到的频率控制字、差值e、累加误差值这三个参数相加，得到频率跟踪模块频率控制字。