一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法技术

本发明专利技术公开了一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，包括以下步骤：S1、利用短波接收机接收短波授时信号；S2、通过预选器对短波数字信号进行再处理，并发送至FPGA处理器；S3、FPGA处理器对接收的短波数字信号进行波形整形、信号筛选和脉冲计数，将计数信息发送至显示器进行显示；S4、操作者对照显示器显示的信息，通过门限调整器调整短波数字信号的门限电平，过滤杂波，保留有效BPM信号，直至显示器上显示一秒一次的规律秒时号；S5、在分标志时刻到来时，FPGA处理器自动进行时间校准，并将校准后的时间通过显示器进行显示。其应用时，可以解决当前BPM短波校时困难，且校时速度慢的问题，有效提高BPM短波校时的速度和效率。

A Method of Collecting BPM Short Wave Signal for Display and Timing

The invention discloses a method for collecting BPM short-wave signals for display and timing, which includes the following steps: S1, receiving short-wave timing signals by short-wave receivers; S2, reprocessing short-wave digital signals by preselectors and sending them to the FPGA processor; S3 and FPGA processors shaping the received short-wave digital signals, filtering the signals and counting the pulses, and counting them. 4. Operators adjust the threshold level of short-wave digital signal by threshold adjuster, filter clutter, and retain the valid BPM signal until the regular second time number is displayed on the display. S5. When the marking time comes, the FPGA processor automatically calibrates the time and passes the time after calibration. Display over the monitor. Its application can solve the current BPM shortwave calibration difficulties, and the problem of slow calibration speed, effectively improve the speed and efficiency of BPM shortwave calibration.

【技术实现步骤摘要】
一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法
本专利技术涉及数字信号处理
，具体涉及一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法。
技术介绍
目前，世界上已有包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗、欧洲的GALILEO等在内的多种卫星导航系统，被称为全球导航卫星系统(GNSS)，可用于向全世界提供时间校准等服务。GNSS系统主要依靠卫星播发时基信号，所以各国大都使用短波授时作为一种辅助手段，在适用的场景下进行短波授时。短波信息较为复杂，种类也各式各样，除BPM短波信号外，还有BSF、ATA、JJY、MSF、WWV/H等数十种，而在国内，对BPM短波的采集与辨认尤为重要。目前常使用的BPM短波校时方式，主要通过调整接收门限电平时对秒时号进行监听的方式。因没有直观的观测方式，主要依靠操作者个人经验进行控制，常常需要较长时间才能完成同步，所需时间长，校时效率低。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，其应用时，可以解决当前BPM短波校时困难，且校时速度慢的问题，有效提高BPM短波校时的速度和效率。本专利技术通过以下技术方案实现：一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，包括以下步骤：S1、利用短波接收机接收短波授时信号，并进行限幅处理；S2、通过预选器选择出短波接收机处理后的短波授时信号中BPM信号所在频段的短波数字信号进行再处理，并发送至FPGA处理器；S3、FPGA处理器对接收的短波数字信号进行波形整形、信号筛选和脉冲计数，将计数信息发送至显示器进行显示：其中，FPGA处理器的信号筛选过程包括对BPM信号中符合秒时号格式和分标志格式的信号筛选，脉冲计数过程包括对秒时号进行计数；S4、操作者对照显示器显示的计数信息，通过门限调整器调整步骤S2中短波数字信号的门限电平，过滤杂波，保留有效BPM信号，直至显示器上显示一秒一次的规律秒时号；S5、在分标志时刻到来时，FPGA处理器自动进行时间校准，并将校准后的时间通过显示器进行显示。优选地，在步骤S1中，所述短波接收机设有短波天线，可接收2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz的信号。优选地，在步骤S2中，预选器选出所需信号，抑制带外干扰及镜像频率信号，在混频器中与本振混频后得到中频信号，送入对数检波放大器进行检波并输出幅度信号，再经比较器比较后输出数字TTL电平信号。优选地，在步骤S3中，FPGA处理器接收到TTL电平信号后，对TTL电平信号波形进行整形，将连接在一起的信号进行综合，综合后的信号按照BPM信号的秒时号标准10ms和分标志信号300ms标准进行脉宽对比，并以20％容差进行脉冲筛选，对筛选后的符合秒时号格式的脉冲进行计数。优选地，在步骤S5中，FPGA处理器通过判断秒时号的后延进行时间校准，其自动校准时间的过程包括：S51、对筛选后的信号进行判断，判定其是否符合分标志格式；S52、对符合分标志格式的信号进行延时判断，判定延时是否符合要求，若不符合要求，则将秒时号计数清零；S53、若延时符合要求，则判断秒时号计数是否达到要求，若秒时号计数未达到要求，则将秒时号计数清零；S54、若秒时号计数达到要求，则根据秒时号的累计情况进行分校准，最终完成时间的自动校准。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，可通过显示器实时显示FPGA处理器处理的BPM短波信号，加快BPM接收门限电平调节速度。2、本专利技术一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，不需要监听BPM秒时号就可以完成时间校准。3、本专利技术一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，针对短波信号特征进行筛选，对已标记的信号继承采纳，加快校时速度，可在1分钟内完成时间校准，有效提高BPM短波校时的速度和效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的步骤框图；图2为本专利技术的FPGA处理器的处理流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，包括以下步骤：S1、利用短波接收机接收短波授时信号，并进行限幅处理；S2、通过预选器选择出短波接收机处理后的短波授时信号中BPM信号所在频段的短波数字信号进行再处理，并发送至FPGA处理器；S3、FPGA处理器对接收的短波数字信号进行波形整形、信号筛选和脉冲计数，将计数信息发送至显示器进行显示：其中，FPGA处理器的信号筛选过程包括对BPM信号中符合秒时号格式和分标志格式的信号筛选，脉冲计数过程包括对秒时号进行计数；S4、操作者对照显示器显示的计数信息，通过门限调整器调整步骤S2中短波数字信号的门限电平，过滤杂波，保留有效BPM信号，直至显示器上显示一秒一次的规律秒时号；一般来说，当前选择频率处的杂波功率低于BPM信号功率，且BPM信号功率大小具有一致性，因此可通过门限调整器尽可能地过滤杂波，保留有效的BPM信号；S5、在分标志时刻到来时，FPGA处理器自动进行时间校准，并将校准后的时间通过显示器进行显示。具体实施时，操作者只需要对照着观察显示器显示的秒时号，通过调整门限调整器，使显示器上显示一秒一次的规律秒时号即可，此后FPGA处理器就可以自动完成时间校准，通过这种直观的观测方式，操作者不需要对秒时号进行监听，也就不需要过多的依靠操作者的个人经验，同时，针对短波信号特征进行筛选，对已标记的信号继承采纳，加快校时速度，最快可在1分钟内完成时间校准，可以有效提高BPM短波校时的速度和效率。在步骤S1中，所述短波接收机设有短波天线，可接收2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz的信号，常见的短波接收机均通过射频电缆与短波天线相连，接收处理短波授时信号，短波天线是一宽带鞭状天线，其工作频率2MHz～30MHz。在步骤S2中，预选器选出所需信号，抑制带外干扰及镜像频率信号，在混频器中与本振混频后得到中频信号，送入对数检波放大器进行检波并输出幅度信号，再经比较器比较后输出数字TTL电平信号。在步骤S3中，FPGA处理器接收到TTL电平信号后，对TTL电平信号波形进行整形，将连接在一起的信号进行综合，综合后的信号按照BPM信号的秒时号标准10ms和分标志信号300ms标准进行脉宽对比，并以20％容差进行脉冲筛选，对筛选后的符合秒时号格式的脉冲进行计数。BPM时号超前UTC时刻20ms，且其分标志信号宽度(为300ms)和秒时号宽度(为10ms)的综合特征具有唯一性，因此本专利技术主要通过对该特征进行筛选唯一确定BPM短波信号。当设置频率与接收的BPM短波信号频率一致时，调节门限调整器即可在一定程度上确保收到的信号以BPM短波信号为主。当在1秒内间隔内收到多个信号时，表明当前杂乱信号较多，当在1秒内间隔内收到信号仅1个且每秒内呈现规律出现时，表明已经正确收到BPM短波信号，此时即可通过判断秒时号的后延进行时间校准。按照校时方案，对满足要求的秒时号进行延时对比，当延时为1s±2ms时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用短波接收机接收短波授时信号，并进行限幅处理；S2、通过预选器选择出短波接收机处理后的短波授时信号中BPM信号所在频段的短波数字信号进行再处理，并发送至FPGA处理器；S3、FPGA处理器对接收的短波数字信号进行波形整形、信号筛选和脉冲计数，将计数信息发送至显示器进行显示：其中，FPGA处理器的信号筛选过程包括对BPM信号中符合秒时号格式和分标志格式的信号筛选，脉冲计数过程包括对秒时号进行计数；S4、操作者对照显示器显示的计数信息，通过门限调整器调整步骤S2中短波数字信号的门限电平，过滤杂波，保留有效BPM信号，直至显示器上显示一秒一次的规律秒时号；S5、在分标志时刻到来时，FPGA处理器自动进行时间校准，并将校准后的时间通过显示器进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用短波接收机接收短波授时信号，并进行限幅处理；S2、通过预选器选择出短波接收机处理后的短波授时信号中BPM信号所在频段的短波数字信号进行再处理，并发送至FPGA处理器；S3、FPGA处理器对接收的短波数字信号进行波形整形、信号筛选和脉冲计数，将计数信息发送至显示器进行显示：其中，FPGA处理器的信号筛选过程包括对BPM信号中符合秒时号格式和分标志格式的信号筛选，脉冲计数过程包括对秒时号进行计数；S4、操作者对照显示器显示的计数信息，通过门限调整器调整步骤S2中短波数字信号的门限电平，过滤杂波，保留有效BPM信号，直至显示器上显示一秒一次的规律秒时号；S5、在分标志时刻到来时，FPGA处理器自动进行时间校准，并将校准后的时间通过显示器进行显示。2.根据权利要求1所述的一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述短波接收机设有短波天线，可接收2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz的信号。3.根据权利要求1所述的一种采集BPM短波信号进行显示并校时的方法，其特征在于，在步骤S2中，预选器...

【专利技术属性】
技术研发人员：高官民，张凌飞，涂治兵，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51