IRIG—B码数字解调技术(AC码解调注意)VIP免费

第7卷第2朝1999年4月光学精密工程OPTICSANDPRECISIONENGINEERINGV。1．7．No．2Apri1．1999@7IRIG—B码数字解调技术陈-羔朝J张卫国(中国科学院长春光学精密机械研究所长春130022)’摘要论述了一种IRIG-B格式时间码(交藏(Ac)码)的数字解调技术。在介绍IRIG-B码格式后．对数字解调技术的原理、方法及实现作了全面讨论分析，井提出了IRIG-B码在波形失真崎变时的解调方法及相位的识另4技术和精度的保证措施，关键调鬯墼塑受1概述我国靶场测量、控制、计算、通信、气象等测试设备，均采用国际标准的]RIG·B格式时间码(简称B码)作为时间同步标准。它的特点是可靠性高、接13标准、通用规范及使用灵活方便。B码是一种串行的时间格式，分为两种：一种是直流码(DC码)，一种是交流码(AC码)，其原理如图1所示。其帧周期为ls，码元速率为100pps，从秒准时点起，按s、min、h、d时间信息进行编码。直漉(Dc)码的解调原理相对简单，一般采用测量脉宽的方法，本文不进行讨论。对于交流(Ac)码的解调，通常的方法是采用自动增益电路(AGC电路)。将幅度变化范围为0．5～10v—的正弦信号稳定在2～3V，经固定的比较电平，转换成脉i巾信号，进行计数判断解调。这种方法缺点是AGC电路的线性范围窄，容易失真畸变，响应速度慢，解调时间长，可靠性差。本文介绍一种新型的B码数字解调技术，将B码进行数字化处理，实现数字化解调2B码(AC码)解调原理如图I所示，交漉码是调制的lkHz正弦信号，幅度变化峰峰值范围为0．5～10V~_。调制比为1／6～l／2。采用模数(A／D)转换，直接将B码转换成数字量，进行数字化解调处理。通过软件对B码幅值的变化进行分析判断，获得时问信息，解调B码。收稿日期I1998-10-22维普资讯http://www.cqvip.com光学精密工程7卷rrameofcycletimelsDe)code^Ccode__1卜|-¨positionidentifingmarkhlt'sl73dayZ1hl8min42．75sspecialmarksignaFig·1IRH-B10Imtimecodea)A／D位数的选择AC码的幅值最小值为：高幅；VH一；0．25V低幅；L≥0．25V／6=0．042V考虑到一般单片机的A／D为l0位，参考电压为5V，分辨率为5mV，对应B码最低幅度的转换结果为高幅对应：50(Dec)低幅对应：8(Dec)由上述结果可见，高低幅度很容易判别，选用lO位A／D完全满足B码幅度变化要求。b)采样点的选择将lkHz的调制信号经过零检测电路，转换成lkHz的脉冲信号，上升措和下降沿经过延迟25o，对准AC码的峰值，选择峰值为采样点，进行A，D转换，采集数据。c)转换时间的选择Ac码为频率lkHz的正弦信号：v=V-·sin(2~／D取转换时间为l0，信号幅度相对变化为^t一1一sin(2×1000×(250+10)×10一。)=0．002r—l0位A／D，影响2个码。转换时间在l0s之内均满足要求。维普资讯http://www.cqvip.com2期陈涛等，IRIG—B码数字解调技术3增强B码解调的能力B码通过信道传输到终端时，经常容易造成波形失真和波形畸变，甚至误码，通常畸变后的波形如图2所示。为了适应各种情况下，增强解调的适应能力．除接口严格遵着国军标接口技术要求外，解调技术和方法是关键。a)采用容错技术为克服由于波形失真、畸变带来的影响，解调过程中采用容错技术，即8ms宽的秒标志或位置标志．对应lkHz调制的交流码高幅度正弦信号为8个，5ms宽的二进制“l对应5个，2ms宽的二进制“0”对应2个，在解调时为提高容错能力．7、8、9按8处理，4、5、6按5处理，1，2．3按2处理。采取这种措施可大大提高解调适应能力。b)采用误码纠错技术／^1八／^＼／＼／＼／^＼／1RormlIRIO-Bnocodewaveprofile肌叭n肌．f1Fig．2D~stortingIRIG—B(ACcodewaveprofile对解调出的B码时间信息，首先进行范围判断，即小时小于24．分、秒小于60。然后判断相邻两帧时间信息之差应为ls，也可以通过多帧判断。c)提高调制比将AC码转换的数字量，进行幅度平方运算，提高高幅与低幅的调制比，更容易提取和判断高幅信号的个数．以提高获取正确时间信息的能力。d)多通道采集把输入的B码信号分档进行放大．根据幅值的高低．选择不同的通道进行采集．拓宽对B码输入更宽范围的适应。e)正负两个方向判断识别如图2所示。畸变后的信号波形，负方向基本没有变化，可采取正负两个方向相结合的方法，可靠获得时间...