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地面国家数字电视广播标准(DTMB,也称为DMB-TH),它融合了清华提出的基于多载波DMB-T方案和上海交大提出的基于单载波ADTB-T方案。单频网(Single Frequency Network,SFN)组网规定:单频网发射台要同时在同一个频段上发射相同的无线信号,即各个发射机广播的信号要求频率同步,时间同步和码元同步。在组建单频网时,各发射台之间的同步工作是确保单频网正确、有效运行的一个重要问题,而确保单频网同步的产品就是与其相应标准的适配器。本文设计的DTMB单频网适配器,由全球定位系统(Global PositioningSystem,GPS)接收机提供精确的秒脉冲(Pulse Per Second,PPS)信号和10MHz同步码率适配时钟,在节目源所在地每秒向MPEG-2传输流(TransportStream,TS)中插入一个秒帧初始化包(Second Frame Initialization Packet,SIP),插入时刻与GPS接收机提供的1PPS脉冲信号上升沿对齐,在其它位置,DTMB单频网适配器从前端缓冲区(FIFO)内读取数据码流,如果数据不足设定的TS包个数时,则自动插入单频网适配空包完成TS流的码率适配。DTMB单频网适配器输出的TS流码率和单频网适配器规定的发射机工作模式要求的净载荷速率完全相同,并且锁定在来自GPS接收机的10MHz参考时钟上。本文在对DTMB单频网适配器技术要求进行详细分析的基础上,采用了基于FPGA和单片机构建的DTMB单频网适配器设计方案,并将其划分为两个重要组成模块:按键板和主板两部分。其中,按键板上的单片机产生单频网适配器SIP包中的各种参数信息,主板上的FPGA器件完成整个系统的SIP包插入、码率适配和节目时钟参考(Program Clock Reference,PCR)校正等核心功能。文章详细介绍了DTMB单频网适配器的一整套设计方案,并对研制出的实物样机进行了调试验证,对其结果进行分析,验证了本设计基本达到了相应的技术指标。最后本文扩展性的论证了GPS接收机失锁情况下,对本文所设计的单频网适配器时间同步所产生的影响。