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IRIG-B 码解调器的研制

IRIG-B 码解调器的研制. 开题报告. 南京林业大学 姚宇佳. 研究背景. 目前，很多行业领域如金融、广播电视、交通及电力行业等的网络系统都极需要在大范围内保持系统内的计算机和设备的时间同步和时间准确才能有效地工作。

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IRIG-B 码解调器的研制

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Presentation Transcript

  1. IRIG-B码解调器的研制 开题报告 南京林业大学 姚宇佳

  2. 研究背景 • 目前，很多行业领域如金融、广播电视、交通及电力行业等的网络系统都极需要在大范围内保持系统内的计算机和设备的时间同步和时间准确才能有效地工作。 • 由于全球定位系统（GPS）已经成为全球共享并具有极高精度的时间发布系统，基于GPS的对时信号在诸多领域中得到了广泛的应用。当前， 很多厂商都推出了基于GPS 的同步对时装置。这些装置采用了多种方式提供精确的时间信号， 如脉冲同步方式、串口信息同步方式、IRIG-B 码信息同步方式等，这些方式各有优缺点。而IRIG-B 码作为一种国际通用的时间编码， 对时精确，简化了对时回路，并包含完整的绝对时标信息，因此得到了广泛的应用。该码已广泛应用于导弹、航天、遥测等时统设备中，实施精度高，稳定性强。

  3. 研究内容 • 本课题主要研究IRIG-B码的解码过程，并设计一个IRIG-B码的解码装置，使其能够解调出来1pps 标准秒脉冲信号。 • 那么，什么是IRIG-B码呢？ Next 

  4. 初识IRIG-B 时间码 • IRIG（Inter Range Instrumentation Group）码，称为“美国靶场仪器组码”。IRIG 码是美国靶场司令委员会制定的一种时间标准，现广泛应用于军事、商业、工业等诸多领域。IRIG 码共有4 种并行二进制时间码格式和6 种串行二进制时间码格式，其中最常用的是IRIG-B 时间码格式，其以每秒一次的频率发送时间信息，不仅包含秒脉冲信息，而且还有包括年、天、时、分、秒、二进制秒计日等在内的绝对时间信息。

  5. IRIG-B 时间码示意图

  6. IRIG-B 时间码 • 参看上图。它是每秒一帧的串行时间码，每个码元总宽度为10ms，一个时帧周期包括100个码元，为脉宽编码。每个码元又有3种码型：二进制0、1和位置标识符。分成3字段编码：第1字段为年时间（年、天、时、分、秒），第2字段为控制功能函数字段，第3字段为直接用二进制秒符号表示的一天中的时间信息，每24小时循环1次。码元的"准时"参考点是其脉冲前沿，时帧的参考标志由一个位置识别标志和相邻的参考码元组成，其脉宽均为8ms；每10个码元有一个位置识别标志，因此1秒内共10个位置识别标志，即：P1，P2，P3，…，P9，P0，它们均为8ms脉宽；PR为帧参考点；二进制"1"和"0"的脉宽分别为5ms和2ms。

  7. B码解码器设计方案 • 对B 码进行解码就是将B 码中所包含的时、分、秒信息提取出来，转换成计算机能够识别的形式。解码的关键在于检测B 码中各个码元的高电平宽度，首先要检测连续两个8ms 宽的码元出现的位置，然后再检测随后的30 个码元脉冲宽度，以确定时、分、秒。 • 检测高电平宽度:将B 码送入单片机89C51的INT0 端，在INT0 引脚由低电平变为高电平时，启动单片机的内部定时器T0，开始计数：在INT0 引脚由高变低时(即下降沿)，触发INT0 中断，读取计数器的值，脉冲宽度等于计数值乘以计数周期。

  8. B格式时间码解码装置功能框图

  9. 研究计划 • 本课题计划用时2个月 ，分为三个阶段。 • 第一阶段：课题论证阶段。本阶段主要搜集IRIG-B码的相关资料，论证本课题研究的可行性，为研究本课题做好知识及素材的积累工作。 • 第二阶段：课题研究阶段。本阶段重点在于IRIG-B码解码器实现的理论性研究，为课题的科学性提供完备的理论性依据。同时，画出电路原理图，写出程序源代码。 • 第三阶段：完善与总结阶段。本阶段的重点工作是完善设计并撰写论文，将第二阶段的研究成果转化为具有科学性、可读性的学术论文。

  10. 结语 • IRIG-B时间码相对而言比较抽象，因此本课题具有一定难度与深度，这对于我来说是一个挑战。但是，我不怕接受这样的挑战。相信在导师的悉心指导下，我一定能够将本课题画上一个圆满的句号。

  11. 参考文献 • [1] 范一强，曹剑中，杨小军，刘波:一种新型的嵌入式B时间码接口终端的设计[J]，航空计算技术，2005，3 • [2] 孟　敏:基于CPLD 的IRIG-B 码解码器的设计[J]， 电子技术，2002 年第12 期 • [3] 张向荣. IRIG2B 格式时间码解码接口卡电路设计[J]，单片机与嵌入式系统应用，2006 (9) :30232，35. • [4] 何立民.MCS-51 系列单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社，1990.

  12. 谢谢！ • 欢迎大家提出宝贵意见。谢谢！

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