一种IRIG-B(DC)信号快速同步系统及同步方法技术方案

本发明专利技术提出了一种IRIG

【技术实现步骤摘要】
一种IRIG
‑
B(DC)信号快速同步系统及同步方法


[0001]本专利技术属于时间统一
，具体地说，涉及一种IRIG
‑
B(DC)信号快速同步系统及同步方法。

技术介绍

[0002]IRIG
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B(DC)是一种传统的授时方式，是军、民用广泛运用的一种方式。对串行时间码以载频为100Hz进行脉宽调制的时间码，它等效于1PPS+TOD，将1PPS信息和TOD时间信息以脉宽编码进行调制，称为直流IRIG
‑
B(DC)。相对于1PPS+TOD方式，传输电缆减少一半，所以在短距离时间传递中运用更加广泛。
[0003]传统的授时设备都是通过将B(DC)信号解调为1PPS信号和TOD时间信息，在传统方案中授时设备1PPS和解码后1PPS每秒只能鉴相一次，通过鉴相后的相差送给压控计算单元，得到晶振的压控值，最终调整系统输出的1PPS相位，使系统1PPS与解调后的1PPS相位保持同步。传统方案的同步精度在10ns左右。但随着用时设备对时间的要求越来越高，10ns的同步精度已经不满足市场需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术的上述缺陷和需求，提出了一种IRIG
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B(DC)信号快速同步系统及同步方法，将B(DC)码解调为TOD信息和100PPS。通过此解调方式，鉴相器每秒可鉴相100次，在此条件下，系统输出的1PPS信号将每秒调整100次，从而提高系统输出的1PPS和参考源B(DC)的同步精度。r/>[0005]本专利技术具体实现内容如下：本专利技术提出了一种IRIG
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B(DC)信号快速同步系统，用于接收外部传输的IRIG信号的B(DC)信号，并输出TOD时间信号和1pps时间信号；所述IRIG
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B(DC)信号快速同步系统包括MCU模块，在所述MCU模块中设置有解码单元、TOD时间处理单元、100pps鉴相单元、100pps产生单元、1pps产生单元；所述解码单元接收外部传输的B(DC)信号；解码单元分别连接TOD时间处理单元和100pps鉴相单元，并通过100pps鉴相单元与相位调整单元连接；所述解码单元内设置有TIMER定时器；所述相位单元连接100pps产生单元，所述100pps产生单元分别连接100pps鉴相单元和1pps产生单元；通过1pps产生单元输出1pps时间信号，通过TOD时间处理单元输出TOD时间信号。
[0006]本专利技术还提出了一种IRIG
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B(DC)信号快速同步方法，基于上述的一种IRIG
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B(DC)信号快速同步系统，具体包括以下步骤：步骤1：通过MCU模块的解码单元接收外部传输的B(DC)信号，并将输入的B(DC)信号解调为100PPS信号和TOD时间信号分别对应送入到100PPS鉴相单元和TOD时间处理单元中；
步骤2：TOD时间处理单元通过接收到的解调后的TOD时间信号，将IRIG
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B(DC)信号快速同步系统的系统时间更新为解调后的TOD时间信息所对应的时间，从而让IRIG
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B(DC)信号快速同步系统的系统时间同步于B(DC)时间；同时，使用TOD时间处理单元将解调后的TOD时间信号输出；步骤3:通过100PPS产生单元生成系统的100PPS时间信号并发送到100PPS鉴相单元；在100PPS鉴相单元收到系统的100PPS时间信号和解调后的100PPS信号后，通过测量系统的100PPS时间信号和解调后的100PPS信号两个信号的上升沿的时刻，得到相差Pe值；步骤4：100PPS鉴相单元将计算出的相差Pe值传输给相位调整单元，相位调整单元根据相差Pe值计算出MCU模块的100PPS产生单元进行系统的100PPS时间信号输出时的相位补偿值，并将相位补偿值发送给100PPS产生单元；步骤5：100PPS产生单元生成补偿后的系统的100PPS时间信号并输出给1PPS产生单元；在100PPS产生单元生成补偿后的系统的100PPS时间信号的过程中，使用相位调整单元计算的相位补偿值来调整系统的100PPS时间信号的相位，使输出的补偿后的系统的100PPS时间信号同步到解调的100PPS时间信号上；步骤6：1PPS产生单元根据输出的补偿后的系统的100PPS时间信号和解码单元解调的100PPS综合产生一个系统的1PPS时间信号，并输出。
[0007]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤1中，通过解码单元将输入的B(DC)信号解调为100PPS信号的具体方式为：首先，在解码单元中，通过TIMER定时器来每秒产生一个脉冲信号，所述脉冲信号包括100个周期为10ms、脉宽为2ms的子脉冲信号；然后，每秒都将实时获得的脉冲信号与接收到的B(DC)信号进行“与”操作，通过“与”操作得到B(DC)信号的每个码元的上升沿时刻，汇集所有得到的上升沿时刻生成脉冲波形，所述脉冲波形即为解调后的100PPS时间信号。
[0008]为了更好地实现本专利技术，进一步地，在进行“与”操作时的操作具体如下：首先，截取接收的B(DC)信号的前11个码元；所述B(DC)信号的帧头包括两个P码；然后，通过TIMER定时器对接收到的B(DC)信号进行监测，当TIMER定时器捕获到B(DC)信号的第一个P码即P0码的上升沿后开始计时；接着，当计时9ms后放出TIMER定时器生成的脉冲信号，将脉冲信号与B(DC)信号进行“与”操作，得到B(DC)信号的每个码元的上升沿时刻；最后，汇集所有得到的上升沿时刻生成脉冲波形，所述脉冲波形即为解调后的100PPS时间信号。
[0009]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤3中相差Pe值的具体计算操作为：通过100PPS鉴相单元对100PPS产生单元发送的系统的100PPS时间信号和解调后的100PPS时间信号进行监测，当监测的系统的100PPS时间信号的一个PPS上升沿后开始计时，直到监测到解调后的100PPS时间信号的上升沿时停止计时，从开始计时到停止计时之间信号相位差即为相位差Pe值。
[0010]为了更好地实现本专利技术，进一步地，在所述步骤1中，在解析B(DC)信号时在解析后的100PPS时间信号上做将B(DC)信号和100PPS信号进行对应的信号标记，并将信号标记发送给1PPS产生单元；在步骤6中，1PPS产生单元根据接收到的信号标记，结合解调后的
100PPS时间信号，从补偿后的系统的100PPS时间信号中恢复出相位一致的系统的1PPS时间信号，并输出。
[0011]本专利技术与现有技术相比具有以下优点及有益效果：（1）本专利技术提出了一种IRIG
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B(DC)信号快速同步系统及同步方法，可以实现快速同步，缩短了系统锁定到B（DC）的时间；（2）本专利技术将B(DC)码解调为TOD信息和100PPS。通过此解调方式，鉴相器每秒可鉴相100次，在此条件下，系统输出的1PPS信号将每秒调整100次，从而提高系统输出的1PPS和参考源B(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IRIG
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B(DC)信号快速同步系统，用于接收外部传输的IRIG信号的B(DC)信号，并输出TOD时间信号和1pps时间信号；其特征在于，包括MCU模块，在所述MCU模块中设置有解码单元、TOD时间处理单元、100pps鉴相单元、100pps产生单元、1pps产生单元；所述解码单元接收外部传输的B(DC)信号；解码单元分别连接TOD时间处理单元和100pps鉴相单元，并通过100pps鉴相单元与相位调整单元连接；所述解码单元内设置有TIMER定时器；所述相位单元连接100pps产生单元，所述100pps产生单元分别连接100pps鉴相单元和1pps产生单元；通过1pps产生单元输出1pps时间信号，通过TOD时间处理单元输出TOD时间信号。2.一种IRIG
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B(DC)信号快速同步方法，基于上述的一种IRIG
‑
B(DC)信号快速同步系统，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：通过MCU模块的解码单元接收外部传输的B(DC)信号，并将输入的B(DC)信号解调为100PPS信号和TOD时间信号分别对应送入到100PPS鉴相单元和TOD时间处理单元中；步骤2：TOD时间处理单元通过接收到的解调后的TOD时间信号，将IRIG
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B(DC)信号快速同步系统的系统时间更新为解调后的TOD时间信息所对应的时间，从而让IRIG
‑
B(DC)信号快速同步系统的系统时间同步于B(DC)时间；同时，使用TOD时间处理单元将解调后的TOD时间信号输出；步骤3:通过100PPS产生单元生成系统的100PPS时间信号并发送到100PPS鉴相单元；在100PPS鉴相单元收到系统的100PPS时间信号和解调后的100PPS信号后，通过测量系统的100PPS时间信号和解调后的100PPS信号两个信号的上升沿的时刻，得到相差Pe值；步骤4：100PPS鉴相单元将计算出的相差Pe值传输给相位调整单元，相位调整单元根据相差Pe值计算出MCU模块的100PPS产生单元进行系统的100PPS时间信号输出时的相位补偿值，并将相位补偿值发送给100PPS产生单元；步骤5：100PPS产生单元生成补偿后的系统的100PPS时间信号并输出给1PPS产生单元；在100PPS产生单元生成补偿后的系统的100PPS时间信号的过程中，使用相位调整单元计算的相位补偿值来调整系统的100PPS时间信号的相位，使输出的补偿后的系统的100PPS时间信号同步到解调的10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张煜，曾迎春，朱敏，温学斌，简和兵，邓意峰，杨彩芳，李文龙，
申请(专利权)人：成都金诺信高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：