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irig-b码对时

IRIG-B码校时应用说明

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发表时间:2021-04-12 08:24作者:同步天下来源:原创

本文主基于IRIG-B码校时的完整性,对IRIG-B码在实现校时过程中的原理和功能实现过程做了说明,根据IRIG-B码在行业应用的范围性做了简略的分析,以实际的调试经验案例对高速摄像机设备选择IRIG-B码校时的协议兼容性做了简单的分析。

1、IRIG-B码校时原理

IRIG-B码是IRIG时间编码六种序列中的一种时码序列,将时间同步信号和秒、 分、 时、 天等时间码信息加载到频率为 1 kHz的信号载体中,被收拾设备通过接收并解析IRIG-B码信息来校对本地时钟。IRIG-B码是时间系统中的一种常用串行传输方式,在IRIG-B码对时过程中要保证每一个码源信息要正确可靠的传输,相较并行传输方式其物理连续简单、传输距离远,接口标准化,国际通用,是目前是应用最广泛的IRIG序列。

IRIG-B码校时系统在使用中一般采用主从的方式,主时钟服务器接收高精度的时间信号(一般主时钟设备是以高精度卫星时间作为基准)产生IRIG-B码时间信号,分发B码帧结构分发时间信息转给可以接收IRIG-B码的解码设备或从时钟设备,实现完整的B码校时过程。、

IRIG-B码最早是美国靶场司令委员会制定的一种时间标准,为国际通用标准,口头称为美标。随着IRIG-B码协议在国内电力,航天,通信,军事等方面的广泛应用,IRIG-B码在国内部分应用GJB2991A-2008国军标IRIG-B码协议。在一般的项目研究中心,对IRIG-B码校时设备的选择需考虑到标准的统一性。

IRIG-B码校时除协议之外,又包括两种方式:B(DC)码和B(AC)码,DC为数字信号,通过寄存器存储表示相应二进制0.1和位置识别标志的值。为了使IRIG-B(DC)码的帧头与1PPS同步,需要在检测到1PPS上升沿之后开始产生B码,然后将产生的IRIG-B码与1PPS进行同步处理,从而达到两者同步输出,满足高精度的时间基准。

IRIG-B(AC)为模拟的调制过的正弦信号,一般配置有IRIG-B(AC)码的模块内部主要由数字调制器,DA转换模块和滤波模块组成,采用1kHz正弦波对IRIG-B(DC)码进行幅度调制,综合,同步输出IRIG-B(AC),且满足IRIG-B(AC)码的幅度和调制比可控。IRIG-B(AC)码产生的技术原理是以输入的 IRIG-B(DC)码为基础,接收中心处理模块给出的程控信息,控制数字调制器按照最大的幅度和调制比输出对应的数控地址,通过数控地址线控制DA转换模块产生相应的模拟信号,最后经过滤波处理后得到相应幅度和调制比的IRIG-B(AC)码。IRIG-B(AC)码可以使用标准语音带宽(0.3kHz~3.4kHz)信道传输,传输距离更远,传输精度有一定损失,可满足不同应用要求。

2、IRIG-B码校时的应用行业

IRIG-B码校时设备在国内最早应用于电力系统,按照国际标准通用协议使用,目前变电站中通常使用的信号载体是物理信号为 RS- 422电平的双绞线。GPS北斗卫星系统接受卫星时间信号, 输出 IRIG-B时间码序列, 变电站智能设备可以挂在统一的对时总线上进行时间同步。变电站的智能设备采用 IRIG-B 码对时, 就不再需要进行基于现场总线的通信报文对时, 同时也不需要 GPS 北斗卫星时间信号输出大量脉冲对时信号。

IRIG-B码校时设备应用于通信行业,一般也以国际标准通用协议使用居多,其应用和电力上的选择基本相同,特殊情况下除外。IRIG-B码因其较高的精度和时延补偿等特点,和1588V2协议共同在通讯协议担当着比较重要的时钟校准作用,其中IRIG-B码在通讯协议中以DC为主,在选择时需考虑到通信行业用户终端设备的链路问题,完全高精度的B码校时过程。对电力上的IRIG-B码设备推荐一般为SYN4505A型时钟同步系统选择最优。


IRIG-B码在航天上的应用具有多样性,除考虑到标准的适配性,DC和AC的兼容性,还需要考虑到电平等问题。在航天应用中需考虑精密仪器的校时系统使用,IRIG-B码DC码的应用需考虑488,422,TTL,DCLS等多种不同的传输链路,对用户端设备兼容性,精度等的影响。对IRIG-B码AC码的应用需要考虑到平衡和非平衡传输链路的兼容性问题,同时对调制比等参数进行明确的确认。对航天应用上的IRIG-B码设备一般为SYN012型时间统一设备选择最优。

在不同行业的应用中,我们接触倒了关于高速摄像机采用IRIG-B码设备的同步问题。高速摄像机目前选择以IEEE1344标准为主,主要原因是国内目前采用的高速摄像机设备很多都是以进口为主,同时国内对高速摄像机设备的研发生产考虑到国际通用性,也采用的IEEE1344标准。同时高速摄像机接收IRIG-B码目前大多数以IRIG-B码DC(TTL/DCLS)和IRIG-B码AC(非平衡为主),这一点是现场使用过程中的经验总结,只作为参考说明,在设备选择时可以有多种选择,可以SYN1502A型IRIG-B码产生器选择最优。

IRIG-B码在实现时钟同步系统校时过程中的优越性,现在在很多的项目研制过程中都被纳入研究范围,很多的用户在对这一方面的了解不足的情况下,不推荐盲目选择整机或者多种功能性设备,可以考虑单独的IRIG-B码产生板或者IRIG-B码解码板作为**,其功能的独有性和价格的优越性更利于项目后期开发,在选择时IRIG-B码产生板可以优先考虑SYN1501型和SYN1502型IRIG-B码产生板,IRIG-B码解码板可以优先考虑SYN1510,SYN1511和SYN1513型IRIG-B码解码板。

3、小结

IRIG-B码在完成校时过程就是对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。本文通过不同的角度,参考文案对IRIG-B码的概念,对IRIG-B校时应用的原理和实现过程做了简单完整性的剖析,方便用户在对IRIG-B码校时选择时可以相对快速的了解IRIG-B码校时。

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