用双向ＩＲＩＧ－Ｂ码对失锁时钟进行高精度授时的方法技术

本发明专利技术公开了一种用双向ＩＲＩＧ－Ｂ码对失锁时钟进行高精度授时的方法，它包括两个时间维护授时系统，其均包括时间维护模块和ＩＲＩＧ－Ｂ码收发模块；在两个时间维护授时系统中，至少存在一个时间维护授时系统处于时钟跟踪锁定状态；使用双向ＩＲＩＧ－Ｂ码在两个时间维护授时系统中相互传输，分别记录双向ＩＲＩＧ－Ｂ码在每个时间维护授时系统中接收时刻与该系统内部时间维护模块所标记时刻的时间差值；计算得出处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统向时钟失锁状态的时间维护授时系统传输时间标志所耗费的时间，从而调整处于时钟失锁状态的时间维护授时系统的时钟。本发明专利技术能够解决由于某种原因导致一端时间授时设备失去时间源的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于时统设备领域，具体地说是涉及一种通过双向IRIG-B码传输对失锁 时钟进行高精度授时的方法。
技术介绍
时间码IRIG-B作为一种重要的时间同步传输的方式，以其实际优越性能，成为时 统设备首选的标准码型，广泛的应用到电信、电力、军事等重要行业或部门。IRIG是美国靶 场仪器组的简称，美国靶场仪器组是美国靶场司令部委员会的下属机构。IRIG时间标准有 两大类一类是并行时间码格式，这类码由于是并行格式，传输距离较近，且是二进制，因此 远不如串行格式广泛；另一类是串行时间码，共有六种格式，即A、B、D、E、G、H。它们的主要 差别是时间码的帧速率不同，IRIG-B即为其中的B型码。B型码的时帧速率为1帧/s ;可 传递100位的信息。作为应用广泛的时间码，B型码具用以下主要特点携带信息量大，经 译码后可获得1、10、100、1000c/s的脉冲信号和BCD编码的时间信息及控制功能信息；高分 辨率；调制后的B码带宽，适用于远距离传输；分直流、交流两种；具有接口标准化，国际通 用等。 在实际应用中，有些领域的重要场合需要时统设备双重配置，这样提高了时统设 备的可用率、可靠率，有些设备可能因为距离、空间环境、电磁环境或者其他原因需要简化 的授时设备。这时，使用时间码IRIG-B作为时间同步传输的方式是一种经济、快捷、方便的 方式。 但是，由于某种原因导致一端时间授时设备失去时间源，而只能依赖IRIG-B码授 时时，由于设备输出的信号需要1、电平转换；2、传输；3、电平转换；4、设备内部信号传输 延时等一系列影响，授时精度和准确度在一定程度上会干扰，会受到某种随机过程的干扰。 因此，需要有一种消除引入信号传输延时干扰到时间授时精度的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用双向IRIG-B码进行时间信息交换，提供一种对失锁时钟进行高精度授时的方法，能自动消除时钟单向授时的时间标志传输的系统误差。 为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案 本专利技术包括两个独立的时间维护授时系统，上述的时间维护授时系统均包括时间 维护模块和IRIG-B码收发模块；在两个时间维护授时系统中，至少存在一个时间维护授时 系统处于时钟跟踪锁定状态；使用双向IRIG-B码在两个时间维护授时系统中相互传输，分 别记录双向IRIG-B码在每个时间维护授时系统中接收时刻与该系统内部时间维护模块所 标记时刻的时间差值；根据记录的时间差值计算得出，处于时钟跟踪锁定状态的时间维护 授时系统向时钟失锁状态的时间维护授时系统传输时间标志所耗费的时间，从而得出调整 量，进而调整处于时钟失锁状态的时间维护授时系统的时钟。 本专利技术包括以下步骤 ①处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统A输出IRIG-B码，并在整秒时刻输 出对时脉冲； ②处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收IRIG-B码，并调整本系统内部时间维护模块所维护的秒时刻，使接收时刻与时间维护模块的时间同步； ③处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收来自时间维护授时系统A的 IRIG-B码后，接着使IRIG-B码在时间维护授时系统A和时间维护授时系统B中至少往返传 输一次；同时分别记录每个时间维护授时系统接收IRIG-B码的时刻与本系统时间维护模 块所标记时刻的时间差值，从而得到延时和t ; ④时间维护授时系统B接收回传过来的IRIG-B码后，同时得到的延时和t，计算调 整量T，然后至少调整一次时钟失锁状态的时间维护授时系统B中的时钟时间。 在步骤③中，IRIG-B码在两个时间维护授时系统中往返传输一次包括以下步骤 a、处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B记录接收IRIG-B码的时刻与本系统 内部时间维护模块时钟时间的差值、，并把差值^加入到时间维护模块时钟所回传IRIG-B 码的控制位中，传输至时间维护授时系统A ; b、时间维护授时系统A接收IRIG-B码，并记录接收IRIG-B码的时刻与本系统内部时间维护模块时钟时间的差值t2，并计算得出延时和t，即t = t一^，将延时和t加入到预备输出至时间维护授时系统B的IRIG-B码控制位中，然后输出IRIG-B码。 在步骤③中，处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收IRIG-B码，接着使IRIG-B码在时间维护授时系统A和时间维护授时系统B中往返传输一次；在步骤④中，当IRIG-B码在两个时间维护授时系统中往返传输一次后，就对时钟失锁状态的时间维护授时系统B进行一次调整。 上述的调整量T为两次差值的算术平均，即T二 (t一t》/2。 上述的IRIG-B码采用交流AC码数据调制形式。 采用上述技术方案的本专利技术，本专利技术利用双向信道传输IRIG-B码和时间差，推算 出处于跟踪锁定状态的时钟向处于时钟失锁状态的时钟传输时间标志所耗费的时间，即可 得到高精度时间，计算量小，自动消除了时钟单向授时的时间标志传输的系统误差，不需要 人工干预。本专利技术能够解决由于某种原因导致一端时间授时设备失去时间源的情况，也适 用于某些设备只能依赖IRIG-B码授时的情况。另外，双向传输IRIG-B时间码的信道，既可 以使用RS422/485电平连接方式，也可以使用光纤收发方式。双向传输IRIG-B时间码的数 据调制形式，即可以使用AC码也可以使用DC码。附图说明 图1为本专利技术的原理框图； 图2为本专利技术的实现流程图。具体实施方式 实施例1 如图1、图2所示，本实施例包括两个独立的时间维护授时系统，两个时间维护授 时系统均包括时间维护模块和IRIG-B码收发模块，上述的时间维护模块和IRIG-B码收发模块均为本领域普通技术人员所熟知的技术。在两个时间维护授时系统中，时间维护授时系统A处于时钟跟踪锁定状态，时间维护授时系统B处于时钟失锁状态。 使用双向IRIG-B码在两个时间维护授时系统中相互传输，分别记录双向IRIG-B码在每个时间维护授时系统中接收时刻与该系统内部时间维护模块所标记时刻的时间差值，根据记录的时间差值计算得出，处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统向时钟失锁状态的时间维护授时系统传输时间标志所耗费的时间，从而得出调整量，进而调整处于时钟失锁状态的时间维护授时系统的时钟。 在本实施例中，双向传输IRIG-B码的信道使用RS422/485电平连接方式，其双向IRIG-B码采用交流AC码数据调制形式。 具体地讲，本实施例包括以下步骤如图2所示， ①处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统A输出IRIG-B码，并在UCT整秒时 刻输出对时脉冲。 ②处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收IRIG-B码，并调整本系统内部 时间维护模块所维护的秒时刻，使接收时刻与时间维护模块的时间基本同步；即在收到 IRIG-B码的对时脉冲时，同时把内部时间维护模块的计数器进行清零、设置特定值、或者对 计数器的当前值做出标记或者指针等，使重新开始计时。 ③处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收来自时间维护授时系统A的 IRIG-B码后，接着使IRIG-B码在时间维护授时系统A和时间维护授时系统B中往返传输一 次；同时分别记录每个时间维护授时系统接收IRIG-B码的时刻与本系统时间维护模块所 标记时刻的时间差值，从而得到延时和t。步骤③具体分为 a、处于时钟失锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用双向ＩＲＩＧ－Ｂ码对失锁时钟进行高精度授时的方法，其特征在于：它包括两个独立的时间维护授时系统，所述的时间维护授时系统均包括时间维护模块和ＩＲＩＧ－Ｂ码收发模块；在两个所述的时间维护授时系统中，至少存在一个时间维护授时系统处于时钟跟踪锁定状态；使用双向ＩＲＩＧ－Ｂ码在两个时间维护授时系统中相互传输，分别记录双向ＩＲＩＧ－Ｂ码在每个时间维护授时系统中接收时刻与该系统内部时间维护模块所标记时刻的时间差值；根据记录的时间差值计算得出，处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统向时钟失锁状态的时间维护授时系统传输时间标志所耗费的时间，从而得出调整量，进而调整处于时钟失锁状态的时间维护授时系统的时钟。

【技术特征摘要】
一种用双向IRIG-B码对失锁时钟进行高精度授时的方法，其特征在于它包括两个独立的时间维护授时系统，所述的时间维护授时系统均包括时间维护模块和IRIG-B码收发模块；在两个所述的时间维护授时系统中，至少存在一个时间维护授时系统处于时钟跟踪锁定状态；使用双向IRIG-B码在两个时间维护授时系统中相互传输，分别记录双向IRIG-B码在每个时间维护授时系统中接收时刻与该系统内部时间维护模块所标记时刻的时间差值；根据记录的时间差值计算得出，处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统向时钟失锁状态的时间维护授时系统传输时间标志所耗费的时间，从而得出调整量，进而调整处于时钟失锁状态的时间维护授时系统的时钟。2. 根据权利要求l所述的用双向IRIG-B码对失锁时钟进行高精度授时的方法，其特征 在于，它包括以下步骤① 处于时钟跟踪锁定状态的时间维护授时系统A输出IRIG-B码，并在整秒时刻输出对 时脉冲；② 处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收IRIG-B码，并调整本系统内部时间维护模块所维护的秒时刻，使接收时刻与时间维护模块的时间同步；③ 处于时钟失锁状态的时间维护授时系统B接收来自时间维护授时系统A的IRIG-B 码后，接着使IRIG-B码在时间维护授时系统A和时间维护授时系统B中至少往返传输一 次；同时分别记录每个时间维护授时系统接收IRIG-B码的时刻与本系统时间维护模块所 标记时刻的时间差值，从而得到延时和t ;④ 时间维护授时系统B接收回传过来的IRIG-B码后，同时得到的延时和t，计算调整量 T，然后至少调整一次时钟失...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾小波，吴淑琴，张征，李波，
申请(专利权)人：郑州威科姆科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]