一種irig-b(ac)碼的全數字解碼實現方法

2023-07-11 02:11:41

專利名稱：一種irig-b(ac)碼的全數字解碼實現方法
技術領域：
本發明涉及時間統一技術上的一種IRIG-B(AC)碼的解碼方法，具體地說，是涉及一種利用AVR單片機差分A/D功能對IGIG-B (AC)碼的正反極性信號進行高精度、全數字解碼的實現方法。
背景技術：
IRIG-B(AC)碼是傳遞時間的一種編碼方式。IRIG-B(AC)碼具有在有線的傳遞時間信息上抗幹擾能力強、傳播距離遠等特點，因此，它被廣泛運用於時間統一技術上。
對IRIG-B(AC)碼的解碼，除了要解調出時間信息外，最重要的是要解調出準秒信息。本發明所述的IRIG-B(AC)碼的高精度、全數字解碼方法能解調出準確的準秒信息和更多的和其它信息，如=IRIG-B(AC)碼的調製比、幅度信息等。

發明內容
本發明的目的在於提供一種的新的解碼方法，不但要準確解調出IRIG-B(AC)碼的時間信息和準秒信息，而且要解調出信號幅度和調製比等信息，而且可以通過串口總線對外提供IRIG-B(AC)碼信號的各種解調信息。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下
一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼方法，其電路特徵在於，包括內置有RS232串行接口總線，5V差分模擬輸入通道，並且在A/D轉換前給差分輸入電壓提供O dB (lx)、20 dB(IOx)或46 dB (200x)的放大級的ATmegal28單片機；5mV比較門限，僅80ns延時的快速差分比較器MAX942 ；XILINX公司的5V可編程邏輯器件XC9536。ATmegal28單片機的功能在於完成對模擬IRIG-B (AC)碼的數位化，進行誤碼踢除，解調出時間信息，調製比，幅度，並通過對時間信息的判斷，送出放秒控制信號(放正極性或負極性)；完成和上位機的通信工作，送出各種解調信息，並可以採用主機功能或從機功能，即主動發和被訪問後再發解調信息。MAX942的功能在於將IRIG-B(AC)碼信號變成方波信號，要選雙通道的比較器原因是防止正負極性情況下，由於5mV比較門限而在IRIG-B(AC)碼信號幅度小時造成延時，降低同步精度。由雙通道比較器產生的兩組脈衝信號，都送入XC9536。XC9536的功能在於配合ATmegal28單片機和MAX942比較器放出的兩組脈衝信號，在ATmegal28單片機的放秒控制信號作用下，放出MAX942比較器送進來的相應的(即正極性或負極性)脈衝信號，並在內部整形為30ms的脈衝信號，作為秒信號送出。本發明可用於IRIG-B(AC)碼解調或檢測設備上，經實際電路測試，所述功能完全能夠實現，並且解碼精度在Ius左右，具有很高的推廣和應用前景，屬於時間統一技術。


圖I為本發明的原理框圖。
圖2為本發明的物理結構示意圖。圖3為本發明實現方法的程序流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明。如圖1，一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其硬體部分主要包括A/D轉換和解碼，並負責通信的Atmegal28單片機，脈衝形成晶片MAX942，脈衝整形晶片XC9536。所述解碼晶片，將IRIG-B(AC)碼通過A/D功能數位化後，然後通過程序判斷波形是大幅度波形還是小幅度波形，判斷的過程是將採樣後的A/D數值進行比較。如果為正值，並且收到的數值比上一次的大，則進行正數值的更新；如果收到的數值為負值，並且比上一次的小，進行負數值的更新，同時，在負值最小值期間，判斷正值最大值和負值最小值 的絕對值之比是否滿足13 :20。如果此判斷為假，則將正脈衝個數加I ;如果此判斷為真，則把正脈衝個數取出來，進行判斷解碼。同時要判斷起始的波形是正極性還是負極性，來判斷在送準秒控制信號時，是放正極性準秒脈衝還是放負極性準秒脈衝。在解碼過程中，如果接收到秒頭後，就準備解調時間，並準備把放秒控制信號送到CPLD ;同時，在接收到上位機的訪問信息後，送出解調信息。所述解碼晶片對於IRIG-B(AC)碼正負極性的處理是將採樣到的波峰值和存儲的波峰值相比，如果存儲的波峰值比採樣到的波峰值小於等於13 :20，則判斷波形為負極性；如果他們之比大於13 :20，則波形為正極性。所述脈衝形成晶片，將IRIG-B(AC)碼變成脈衝信號，並將脈衝信號送入CPLD，做放秒準備。所述脈衝整形晶片，在放秒控制信號的作用下，將脈衝形成晶片送來的脈衝選出來，作為準秒信號，同時，將其整形成30ms後，放出去作為IRIG-B(AC)碼的準秒信號。整形晶片的作用，除了要將脈衝整形成30ms以外，還因為脈衝形成晶片，它形成的脈衝，有一個振蕩區間，脈衝整形晶片正是為了消除這個振蕩區間。
權利要求
1.一種IRIG-B (AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，包括5V差分A/D轉換功能的單片機，以及延 時小、比較門限電壓低的雙通道比較器晶片，可編程邏輯晶片，所述可編程邏輯晶片與單片機和比較器相連。
2.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，所述單片機為 ATmegal28。
3.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，所述單片機具有差分A/D功能。
4.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，所述比較器為MAX942。
5.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，所述比較器為雙通道。
6.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，其特徵在於，與上位機的通信為RS232串口總線。
7.根據權利I所述的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，實現過程的特徵包括接收到的A/D數據如果為正數，則判斷是否是大於前一次的A/D採樣值，如果大於前一次的採樣值，說明還沒有採樣到波峰，直到採樣的數據小於前一次的採樣數據為止；接收到的A/D數據如果為負數，則判斷是否是小於前一次的A/D採樣值，如果小於前一次的採樣值，說明還沒有採樣到波谷，直到採樣的數據大於前一次的採樣數據為止；採樣到波峰波谷值後，進行取編碼脈衝值，在波谷時，判斷波峰是否是最後一個大的波峰，如果為大波峰，則計數波峰脈衝個數，繼續採樣，如果不是大波峰，則判斷計數的波峰脈衝個數是多少，根據這個數據進行解碼和放秒。
全文摘要
本發明提出的一種IRIG-B(AC)碼的全數字解碼實現方法，主要解決了現有解碼方法中，電路複雜，解碼精度不高，解碼信息不全等缺點。該方法的硬體電路包括具有差分A/D功能的單片機，脈衝形成晶片，脈衝整形晶片。輸入的IRIG-B(AC)碼送到單片機的A/D電路，同時送入脈衝形成電路；脈衝形成晶片形成的脈衝信號送到脈衝整形晶片；單片機的控制信號送到脈衝整形晶片。經過處理後，電路送出準秒信息和串行解碼信息。
文檔編號H04L7/033GK102916800SQ201110216140
公開日2013年2月6日 申請日期2011年7月31日 優先權日2011年7月31日
發明者李猛, 沈卓 申請人:成都天奧電子股份有限公司