双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置和方法，本发明专利技术属于时间同步技术领域。装置包括：基于可编程逻辑器件实现的码元识别模块、B码信息解析模块、秒准时沿提取模块、1PPS生成模块、1PPM生成模块、B码有效性检测模块和脉冲信号选择模块；本发明专利技术采用可编程逻辑器件实现双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号，能够实现高稳定度的脉冲信号扩展输出。信号扩展输出。信号扩展输出。

【技术实现步骤摘要】
双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置和方法


[0001]本专利技术属于时间同步
，具体涉及一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置和方法。

技术介绍

[0002]IRIG是美国靶场司令部委员会的下属机构靶场仪器组的简称(Inter
‑
Range Instrumentation Group)。IRIG串行时间码，共有六种格式，即A、B、D、E、G、H，其中IRIG
‑
B格式时间码(以下简称B码)应用最为广泛。B码的时帧速率为1帧/s，包含100位信息，分别表示BCD时间信息和控制功能信息，同时也可从中提取1Hz和100Hz脉冲信号。
[0003]lPPS(秒脉冲，1pulse per second)，一种时间基准信号，每秒一个脉冲，脉冲上升沿标志秒的起点。
[0004]lPPM(分脉冲，1pulse per minute)，一种时间基准信号，每分一个脉冲，脉冲上升沿标志分的起点。
[0005]直流B码和脉冲信号(1PPS、1PPM)是电力系统常用的对时方式，它们的共同特点是：接口简单、精度高(优于1μs)。
[0006]变电站时间同步业务中经常使用时间信号扩展装置来实现脉冲信号多路接口的扩展，信号扩展装置输入源通常有两个，一个源异常时，装置会切换到另一个源。由于输入源信号质量检测需要一定时间，信号扩展装置输入源切换时，会缺失一个脉冲信号，导致后级被授时设备发出时间同步异常告警。

技术实现思路

[0007]针对时间信号扩展装置输入源切换时输出脉冲信号丢失的问题，本专利技术提供了一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置和方法。本专利技术采用可编程逻辑器件实现双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号，能够实现高稳定度的脉冲信号扩展输出。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，包括：基于可编程逻辑器件实现的码元识别模块、B码信息解析模块、秒准时沿提取模块、1PPS生成模块、1PPM生成模块、B码有效性检测模块和脉冲信号选择模块；
[0010]所述码元识别模块，用于对输入的直流B码信号进行码元检测和识别，并输出识别得到的串行码元信息和码元错误信号；
[0011]所述秒准时沿提取模块，用于根据所述串行码元信息，提取直流B码信号的秒准时沿信号；
[0012]所述B码信息解析模块，用于根据所述串行码元信息以及所述秒准时沿信号解析所述直流B码信号并进行数据校验，输出解析得到的所述直流B码信号的秒时间信息和闰秒预告信息以及B码解码错误信号；
[0013]所述1PPS生成模块，用于将所述秒准时沿信号延时100ms，生成脉宽为100ms的
1PPS信号；
[0014]所述1PPM生成模块，用于根据所述秒时间信息和所述闰秒预告信息，生成1PPM信号；
[0015]所述B码有效性检测模块，用于根据所述码元错误信号和所述B码解码错误信号的状态判定所述直流B码信号是否有效；
[0016]所述脉冲信号选择模块，用于根据所述直流B码信号的有效性状态，选择有效的所述直流B码信号对应的1PPS信号和1PPM信号用作输出。
[0017]本专利技术利用可编程逻辑器件完成双路信号输入的直流B码转脉冲信号，解决了时间信号扩展装置输入源切换时输出脉冲信号丢失的问题，且本专利技术无需CPU，硬件架构简单，成本低，且可靠性高。
[0018]作为优选实施方式，本专利技术的装置还包括接口驱动电路；
[0019]所述接口驱动电路，用于将所述脉冲信号选择模块输出的1PPS信号和1PPM信号做物理层接口信号转换，以脉冲信号输出。
[0020]作为优选实施方式，本专利技术的码元识别模块判定码元宽度偏差小于5％，且码元高电平宽度偏差小于5％的直流B码信号为符合直流B码码元特征的信号。
[0021]作为优选实施方式，本专利技术的装置还包括恒温晶振；
[0022]所述恒温晶振为所述码元识别模块提供10MHz驱动信号。
[0023]作为优选实施方式，本专利技术的秒准时沿提取模块根据所述码元识别模块输出的串行码元信息，判断码元P的信息位置，当出现2个连续的“P”码元时，“Pr”码元的上升沿为直流B码的秒准时沿。
[0024]作为优选实施方式，本专利技术的1PPM生成模块生成1PPM信号的策略具体为：
[0025]若所述闰秒预告信息无效，在所述秒时间信息为59时，打开输出开关，将所述1PPS生成模块输出的1PPS信号输出为所述1PPM信号；
[0026]若所述闰秒预告信息中的正闰秒预告有效，在所述秒时间信息为60时，打开输出开关，将所述1PPS生成模块输出的1PPS信号输出为所述1PPM信号；
[0027]若所述闰秒预告信息中的负闰秒预告有效，在所述秒时间信息为58时，打开输出开关，将所述1PPS生成模块输出的1PPS信号输出为所述1PPM信号。
[0028]作为优选实施方式，本专利技术的B码有效性检测模块判定输入的直流B码信号是否有效的规则为：
[0029]若所述码元错误信号和所述B码解码错误信号均为无效，则对应输入的所述直流B码信号有效，否则所述直流B码信号无效。
[0030]作为优选实施方式，本专利技术的可编程逻辑器件为FPGA。
[0031]另一方面，本专利技术还提出了一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的方法，该方法基于本专利技术上述装置实现，该方法包括：
[0032]两个通道的直流B码信号输入，分别经由各自的码元识别模块、秒准时沿提取模块、B码信息解析模块、1PPS生成模块和1PPM生成模块处理生成对应通道的1PPS信号和1PPM信号；
[0033]根据两个通道的B码有效性检测模块输出信号有效性状态，选择有效的直流B码信号对应通道的1PPS信号和1PPM信号作为输出。
[0034]作为优选实施方式，本专利技术的脉冲信号选择模块选择逻辑如下：
[0035]通道1有效，则选择通道1的1PPS信号和1PPM信号输出；
[0036]通道1无效，通道2有效，则选择通道2的1PPS信号和1PPM信号输出；
[0037]通道1、通道2均无效，则不输出信号。
[0038]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0039]本专利技术通过采用可编程逻辑器件，例如FPGA，完成双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号，实现高稳定度的脉冲信号扩展输出，解决了时间信号扩展装置输入源切换时输出脉冲信号丢失的问题，本专利技术不使用CPU，硬件架构简单，成本低，可靠性高。
附图说明
[0040]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：
[0041]图1为本专利技术实施例的直流B码转脉冲信号的逻辑框图。
[0042]图2为本专利技术实施例的直流B码的码元示意图。
[0043]图3为本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，其特征在于，包括：基于可编程逻辑器件实现的码元识别模块、B码信息解析模块、秒准时沿提取模块、1PPS生成模块、1PPM生成模块、B码有效性检测模块和脉冲信号选择模块；所述码元识别模块，用于对输入的直流B码信号进行码元检测和识别，并输出识别得到的串行码元信息和码元错误信号；所述秒准时沿提取模块，用于根据所述串行码元信息，提取直流B码信号的秒准时沿信号；所述B码信息解析模块，用于根据所述串行码元信息以及所述秒准时沿信号解析所述直流B码信号并进行数据校验，输出解析得到的所述直流B码信号的秒时间信息和闰秒预告信息以及B码解码错误信号；所述1PPS生成模块，用于将所述秒准时沿信号延时100ms，生成脉宽为100ms的1PPS信号；所述1PPM生成模块，用于根据所述秒时间信息和所述闰秒预告信息，生成1PPM信号；所述B码有效性检测模块，用于根据所述码元错误信号和所述B码解码错误信号的状态判定所述直流B码信号是否有效；所述脉冲信号选择模块，用于根据所述直流B码信号的有效性状态，选择有效的所述直流B码信号对应的1PPS信号和1PPM信号用作输出。2.根据权利要求1所述的一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，其特征在于，还包括接口驱动电路；所述接口驱动电路，用于将所述脉冲信号选择模块输出的1PPS信号和1PPM信号做物理层接口信号转换，以脉冲信号输出。3.根据权利要求1或2所述的一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，其特征在于，所述码元识别模块判定码元宽度偏差小于5％，且码元高电平宽度偏差小于5％的直流B码信号为符合直流B码码元特征的信号。4.根据权利要求1或2所述的一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，其特征在于，还包括恒温晶振；所述恒温晶振为所述码元识别模块提供10MHz驱动信号。5.根据权利要求1或2所述的一种双路信号热备输入的直流B码转脉冲信号的装置，其特征在于，所述秒准时沿提取模块根据所述串行码元信息，判断码元P的信息位置，当出现2个连续的“P”码元时，“Pr”码元的上升沿为所述直流B码的秒准时沿。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：何培东，黎小军，邓舒予，沈文琪，涂娅欣，袁世炯，刘丽娜，刘晨，潘可佳，李显忠，姚宬丞，张君胜，程兴亮，易黎，金鑫，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：