IRIG-B碼校時應用說明

本文主基于IRIG-B碼校時的完整性，對IRIG-B碼在實現校時過程中的原理和功能實現過程做了說明，根據IRIG-B碼在行業應用的范圍性做了簡略的分析，以實際的調試經驗案例對高速攝像機設備選擇IRIG-B碼校時的協議兼容性做了簡單的分析。

1、IRIG-B碼校時原理

IRIG-B碼是IRIG時間編碼六種序列中的一種時碼序列，將時間同步信號和秒、 分、 時、 天等時間碼信息加載到頻率為 1 kHz的信號載體中，被收拾設備通過接收并解析IRIG-B碼信息來校對本地時鐘。IRIG-B碼是時間系統中的一種常用串行傳輸方式，在IRIG-B碼對時過程中要保證每一個碼源信息要正確可靠的傳輸，相較并行傳輸方式其物理連續簡單、傳輸距離遠，接口標準化，國際通用，是目前是應用最廣泛的IRIG序列。

IRIG-B碼校時系統在使用中一般采用主從的方式，主時鐘服務器接收高精度的時間信號（一般主時鐘設備是以高精度衛星時間作為基準）產生IRIG-B碼時間信號，分發B碼幀結構分發時間信息轉給可以接收IRIG-B碼的解碼設備或從時鐘設備，實現完整的B碼校時過程。、

IRIG-B碼最早是美國靶場司令委員會制定的一種時間標準，為國際通用標準，口頭稱為美標。隨著IRIG-B碼協議在國內電力，航天，通信，軍事等方面的廣泛應用，IRIG-B碼在國內部分應用GJB2991A-2008國軍標IRIG-B碼協議。在一般的項目研究中心，對IRIG-B碼校時設備的選擇需考慮到標準的統一性。

IRIG-B碼校時除協議之外，又包括兩種方式：B(DC)碼和B(AC)碼，DC為數字信號，通過寄存器存儲表示相應二進制0.1和位置識別標志的值。為了使IRIG-B（DC）碼的幀頭與1PPS同步，需要在檢測到1PPS上升沿之后開始產生B碼，然后將產生的IRIG-B碼與1PPS進行同步處理，從而達到兩者同步輸出，滿足高精度的時間基準。

IRIG-B（AC）為模擬的調制過的正弦信號，一般配置有IRIG-B（AC）碼的模塊內部主要由數字調制器，DA轉換模塊和濾波模塊組成，采用1kHz正弦波對IRIG-B（DC）碼進行幅度調制，綜合，同步輸出IRIG-B（AC）,且滿足IRIG-B（AC）碼的幅度和調制比可控。IRIG-B（AC）碼產生的技術原理是以輸入的 IRIG-B（DC）碼為基礎，接收中心處理模塊給出的程控信息，控制數字調制器按照最大的幅度和調制比輸出對應的數控地址，通過數控地址線控制DA轉換模塊產生相應的模擬信號，最后經過濾波處理后得到相應幅度和調制比的IRIG-B（AC）碼。IRIG-B（AC）碼可以使用標準語音帶寬（0.3kHz～3.4kHz）信道傳輸，傳輸距離更遠，傳輸精度有一定損失，可滿足不同應用要求。

2、IRIG-B碼校時的應用行業

IRIG-B碼校時設備在國內最早應用于電力系統，按照國際標準通用協議使用，目前變電站中通常使用的信號載體是物理信號為 RS- 422電平的雙絞線。GPS北斗衛星系統接受衛星時間信號, 輸出 IRIG-B時間碼序列, 變電站智能設備可以掛在統一的對時總線上進行時間同步。變電站的智能設備采用 IRIG-B 碼對時, 就不再需要進行基于現場總線的通信報文對時, 同時也不需要 GPS 北斗衛星時間信號輸出大量脈沖對時信號。

IRIG-B碼校時設備應用于通信行業，一般也以國際標準通用協議使用居多，其應用和電力上的選擇基本相同，特殊情況下除外。IRIG-B碼因其較高的精度和時延補償等特點，和1588V2協議共同在通訊協議擔當著比較重要的時鐘校準作用，其中IRIG-B碼在通訊協議中以DC為主，在選擇時需考慮到通信行業用戶終端設備的鏈路問題，完全高精度的B碼校時過程。對電力上的IRIG-B碼設備推薦一般為SYN4505A型時鐘同步系統選擇最優。

IRIG-B碼在航天上的應用具有多樣性，除考慮到標準的適配性，DC和AC的兼容性，還需要考慮到電平等問題。在航天應用中需考慮精密儀器的校時系統使用，IRIG-B碼DC碼的應用需考慮488,422，TTL，DCLS等多種不同的傳輸鏈路，對用戶端設備兼容性，精度等的影響。對IRIG-B碼AC碼的應用需要考慮到平衡和非平衡傳輸鏈路的兼容性問題，同時對調制比等參數進行明確的確認。對航天應用上的IRIG-B碼設備一般為SYN012型時間統一設備選擇最優。

在不同行業的應用中，我們接觸倒了關于高速攝像機采用IRIG-B碼設備的同步問題。高速攝像機目前選擇以IEEE1344標準為主，主要原因是國內目前采用的高速攝像機設備很多都是以進口為主，同時國內對高速攝像機設備的研發生產考慮到國際通用性，也采用的IEEE1344標準。同時高速攝像機接收IRIG-B碼目前大多數以IRIG-B碼DC（TTL/DCLS）和IRIG-B碼AC（非平衡為主），這一點是現場使用過程中的經驗總結，只作為參考說明，在設備選擇時可以有多種選擇，可以SYN1502A型IRIG-B碼產生器選擇最優。

IRIG-B碼在實現時鐘同步系統校時過程中的優越性，現在在很多的項目研制過程中都被納入研究范圍，很多的用戶在對這一方面的了解不足的情況下，不推薦盲目選擇整機或者多種功能性設備，可以考慮單獨的IRIG-B碼產生板或者IRIG-B碼解碼板作為**，其功能的獨有性和價格的優越性更利于項目后期開發，在選擇時IRIG-B碼產生板可以優先考慮SYN1501型和SYN1502型IRIG-B碼產生板，IRIG-B碼解碼板可以優先考慮SYN1510,SYN1511和SYN1513型IRIG-B碼解碼板。

3、小結

IRIG-B碼在完成校時過程就是對B 碼中所包含的時、分、秒信息提取出來，轉換成計算機能夠識別的形式。本文通過不同的角度，參考文案對IRIG-B碼的概念，對IRIG-B校時應用的原理和實現過程做了簡單完整性的剖析，方便用戶在對IRIG-B碼校時選擇時可以相對快速的了解IRIG-B碼校時。

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