高速移动列车接收数字广播信号的方法及系统技术方案

高速移动列车接收数字广播信号的方法及系统，在列车行驶沿线设置若干卫星地面分发基站；通过地面发送装置将同一节目源数字信号插入全局时间标志ＧＰＳ发送出去；通过卫星中继传送到各地面卫星分发基站；各地面分发基站分别对卫星中继来的数字信号提取时间信息，并对应ＧＰＳ时钟信息，将数据信号进行频率、时钟和数据同步后，按所在区域特定的频率向空中发射出去；移动列车按行驶路线依次接收途经区域地面分发基站发出的信号，自动切换到与该区域特定使用频率对应的频率，将接收到的信号转换为视音频信号，输出到列车上的显示终端。本发明专利技术用多频数字电视传输网络覆盖列车移动沿线的，使列车在行驶沿线均可收到清晰、稳定的视音频信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属数字通讯技术，具体涉及一种在高速移动列车上接收数字广播 信号的方法。
技术介绍
铁路客车上的电视节目实时移动覆盖接收是一个长期未能很好解决的广 播电视覆盖死角，也是一个公众服务项目。铁路系统多年来选用多种方案，试图解决列车旅客看电视的问题，效果均不理想。例如曾经提出过的车载卫星伺服天线技术方案和s波段卫星数字广播系统方案方案，难以解决的主要问题有移动接收天线伺服跟 踪性能；火车移动多普勒效应的影响使之难以适应列车最大时速300公里/小 时的需求；雨衰以及铁道两侧树林影响接收；山区、隧道以及进入城市高层 建筑对信号接收的遮挡；直播卫星的接收场强在全国难有普适性。而单一 地面广播方案又无法解决跨接地区的信号同步问题，且投资又过于庞大， 无法实施。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高速移动列车接收数字广播信号的 方法及系统，本专利技术方法及系统能够使高速行驶的列车稳定接收数字信号， 达到使列车接收的图像质量清晰，图像接收稳定的目的。本专利技术方法包含下述内容1、 在列车行驶沿线设置若干卫星地面分发基站；2、 通过地面发送装置将同一节目源数字信号插入全局时间标志GPS时钟信息后发送出去；3、 通过卫星中继将地面发送装置发射的节目源数字信号(TS)，通过卫星链路，中继传送到分布在列车行驶沿线各区域的地面卫星分发基站；4、 各区域地面分发基站分别将卫星中继来的数字信号，送入本站发射 机，提取数据流内的时间信息，并对应GPS时钟信息，将数据信号进行频率、时钟和数据同步后，分别按所在区域特定的频率向空中发射出去；5、 移动列车按行驶路线依次接收途经区域地面分发基站发出的信号，将接收到的信号输入到接收机，接收机根据实时接收信号的强度，区域位置 等条件自动切换到与该区域特定使用频率对应的频率，将接收到的信号转换 为视音频信号，输出到列车上的显示终端。本专利技术系统设有地面发送装置，用于将节目源数字信号(TS)插入全局时间标志GPS时 钟信息后发送出去；卫星中继装置，用于将地面发送装置发送的节目源信号(TS)通过卫星 链路，中继传送到地面；设置在列车移动沿线的若干地面分发基站，分别用于接收卫星中继来的 数字信号，送入本站发射机，通过提取数据流内的时间信息，并对应GPS 时钟信息，将数据信号进行频率、时钟和数据同步后，以限定本站可使用的 频率向空中发出；设置在移动列车上的数字信号接收装置根据信号强度，地理位置等条 件自动切换接收频率，将接收到的信号转换为视音频信号，通过线缆输出到 列车上的显示终端。本专利技术通过卫星传输建立覆盖列车移动沿线的多频数字电视传输网络， 列车在行进中，可以以接力的形式依次接收沿线分发基站发出的用GPS时钟 定位的信号，使其在广大地域、复杂地形下高速移动中接收的信号精确同 步，从而保证列车接收到稳定、图像清晰的数字信号。针对通常在长距离列车沿线无法找到同一频率来传送电视节目的问题，本专利技术采用多频数字电视 传输网络进行电视节目的发送，利用各个地区的不同的频率资源来发送同一 电视节目，即移动沿线不同地段的地面分发基站分别采用当地允许的频率发 射电视节目信号，而进入该区域的列车均可根据信号强度，地理位置等条件 自动切换接收频率，接收该区域地面分发基站发出的信号，使列车在行驶沿 线均可收到清晰、稳定的视音频信号。附图说明图1、本专利技术实施例组网示意图图2、本专利技术实施例地面发送装置工作流程图图3、本专利技术实施例地面分发基站工作流程图图4、本专利技术地面分发基站装置结构示意图图5、本专利技术实施例两卫星地面分发基站装置结构示意图图6、本专利技术实施例移动列车接收装置工作流程图图7、本专利技术实施例移动列车接收装置结构示意图具体实施例方式本实施例分为地面节目源发射、卫星中继，地面分发和地面移动接收几 部分。地面节目源发射部分发射插入全局时间标志GPS时钟信息的节目源数 字信号TS，卫星中继部分将节目源数字信号TS通过卫星链路中继传送到各 地面的分发基站。地面分发部分将卫星中继来的数字信号，送入发射机，通 过提取数据流内的时间信息，并对应GPS时钟信息，将数据信号进行频 率、时钟与数据同步后，以当地可用频率向空中发出。地面移动接收部分在 车载移动情况下，接收多频覆盖下的各点发射的实时数字电视信号。整个系统的工作过程是参见图2发送节目源的地面发射部分的工作流程为节目源信号经TS 流编码器编码后，通过适配器插入全局时间标志GPS时钟信息，再输入到发 射机，用Ku或C波段通过卫星地球上行站上行至同步地球通讯卫星，通过6卫星链路发送出去。卫星中继部分是将插入全局时间标志的节目源数字信号TS通过卫星链 路，中继传送到各地面的分发基站。上述过程中上星参数KU波段，调制方式4QAM ，占用带宽8MHz。在列车行驶沿线设置卫星地面分发基站，接收卫星链路发送的信号，参见图3，地面分发基站的工作过程为通过卫星天线用卫星接收机接收卫星链路发出的信号，并将此信号转换为数字电视信号的数据流(TS流)，输入到发射机；发射机提取数据流(TS流)内的时间信息，并对应实时接收的GPS时 钟信息，进行频率、时钟和数据同步，再进行变频调制，即将载波频率变为 当地可用频率(由于全国范围内各地区可用频率是不同的，所以需变为所在 区域允许使用的频率)，经功放后送到发射天线；发射天线将TS流按可用频率发射出去。由于铁路沿线各地面分发基站根据所在地域不同，所使用的频率也不 同，因而在铁路沿线形成的是多频覆盖网，本例多频网时钟精度为10一8。图4是卫星分发基站装置结构示意图。图5是本实施例A、 B两个地面分发基站装置结构示意图。A地面分发基站通过八木天线接收卫星链路发来的信号，输入到卫星 接收机，转换为数字电视信号数据流再输入到发射机，发射机接有GPS天 线，接收GPS时钟信息将接收的数字电视信号进行频率、时钟和数据同歩， 再变频变为中心频率为750MHz的频率(A地面分发基站所在区域允许使用 的频率)通过装在高塔上的角状发射天线，向列车行驶路轨方向发射出去。B地面分发基站的接收机通过环状卫星通信天线接收卫星链路发来的 信号，输入到发射机，发射机通过GPS天线接收的时钟信息对电视信号进行 行频率、时钟和数据同步，再变频变为中心频率为720MHz的频率(B地面分发基站所在区域允许使用的频率)，经供分器通过两个架在塔架上的板状 定向天线向列车行驶路轨方向发射出去。通常地面分发基站可通过架在高塔上的角状天线、鞭状天线、板状天 线等向列车行驶路线方向定向发射信号，以提高信号发射效率。行驶列车在移动过程中，依次接收多频覆盖下的各点发射的实时数字电 视信号，即进入不同的地区，接收不同频率的数字电视信号，其工作过程如 图6所示高速移动的列车通过全向天线将接收到地面分发基站发出的信号送到车 载接收机，接收机根据信号强度，地理位置等条件自动切换接收频率，将接 收到的信号解调解码后转换为视音频信号，通过线缆输出到列车上的显示终 端，提供电视节目。具体过程是高速移动列车接收机根据GPS天线得到实时GPS值，对比 己储存的GPS数据，自动选择当地区域的接收频率，将接收天线接收到的最 强的信号(即最靠近移动列车的地面分发基站发出的信号)进行解调、解码 处理后得到视音频信号，通过线缆送入显示终本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速移动列车接收数字广播信号的方法，其特征在于：包含下述内容：　　　　（１）、在列车行驶沿线设置若干卫星地面分发基站；　　　　（２）、通过地面发送装置将同一节目源数字信号插入全局时间标志ＧＰＳ时钟信息后发送出去；　　　　（３）、通过卫星中继将地面发送装置发射的节目源数字信号（ＴＳ），通过卫星链路，中继传送到分布在列车行驶沿线各区域的地面卫星分发基站；　　　　（４）、各区域地面分发基站分别将卫星中继来的数字信号，送入本站发射机，提取数据流内的时间信息，并对应ＧＰＳ时钟信息，将数据信号进行频率、时钟和数据同步后，分别按所在区域特定的频率向空中发射出去；　　　　（５）、移动列车按行驶路线依次接收途经区域地面分发基站发出的信号，将接收到的信号输入到接收机，接收机根据实时接收信号的强度、区域位置自动切换到与该区域特定使用频率对应的频率，将接收到的信号转换为视音频信号，输出到列车上的显示终端。

【技术特征摘要】
1、高速移动列车接收数字广播信号的方法，其特征在于包含下述内容(1)、在列车行驶沿线设置若干卫星地面分发基站；(2)、通过地面发送装置将同一节目源数字信号插入全局时间标志GPS时钟信息后发送出去；(3)、通过卫星中继将地面发送装置发射的节目源数字信号(TS)，通过卫星链路，中继传送到分布在列车行驶沿线各区域的地面卫星分发基站；(4)、各区域地面分发基站分别将卫星中继来的数字信号，送入本站发射机，提取数据流内的时间信息，并对应GPS时钟信息，将数据信号进行频率、时钟和数据同步后，分别按所在区域特定的频率向空中发射出去；(5)、移动列车按行驶路线依次接收途经区域地面分发基站发出的信号，将接收到的信号输入到接收机，接收机根据实时接收信号的强度、区域位置自动切换到与该区域特定使用频率对应的频率，将接收到的信号转换为视音频信号，输出到列车上的显示终端。2、 根据权利要求1所述的高速移动列车接收数字广播信号的方法，其 特征在于各区域地面分发基站分别通过卫星天线用卫星接收机接收卫星链 路发出的信号，并将此信号转换为数字电视信号的数据流，输入到发射机； 发射机提取数据流内的时间信息，并对应实时接收的GPS时钟信息，进行 频率、时钟和数据同步，再进行变频调制，以可用频率作载波，经功放后送 到发射天线；发射天线将数据流按该可用频率发射出去。3、 根据权利要求1所述的高速移动列车接收数字广播信号的方法，其 特征在于移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋振伟，计三猛，麻文斌，
申请(专利权)人：中广电信有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]