基于FPGA的交流IRIG-B码的生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FPGA的交流IRIG

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法及系统


[0001]本专利技术属于时间统一
，特别是涉及一种基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法及系统。

技术介绍

[0002]IRIG
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B 码是时间系统中的一种常用串行传输方式，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。IRIG
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B 码又包括两种方式：B（DC）码和 B（AC）码，B（AC） 码较 B（DC）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。然而现有IRIG
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B（AC）方案硬件较复杂，同步精度不高，调制比和幅度单一。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法及系统。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：根据本专利技术的第一方面，基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，包括：生成波形数据，并将所述波形数据导入FPGA的ROM，所述波形数据包括大波数据和若干个小波数据；基于1PPS同步信号读取大波数据和小波数据；选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿；分别对大波数据和小波数据进行调幅；根据BDC信号选择并输出调幅后的大波数据或小波数据；将所述大波数据或小波数据转换为模拟信号。/>[0005]进一步地，所述若干个小波数据中，不同小波数据的调制比不同。
[0006]进一步地，将所述波形数据导入FPGA的ROM前，先将所述波形数据转换为所述FPGA能够导入的二进制文件。
[0007]进一步地，选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿，包括：利用复选器从若干个小波数据中选择一个小波数据；根据预先计算的直流偏置，利用加法器对小波数据进行补偿。
[0008]进一步地，分别对大波数据和小波数据进行调幅，包括：分别利用乘法器对大波数据和小波数据进行调幅。
[0009]根据本专利技术的第二方面，基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成系统，包括：FPGA模块，用于接收并存储波形数据，所述波形数据包括大波数据和若干个小波数据；基于1PPS同步信号读取大波数据和小波数据；选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿；分别对大波数据和小波数据进行调幅；根据BDC信号选
择并输出调幅后的大波数据或小波数据；DAC模块，用于接收FPGA模块输出的大波数据和小波数据，并将所述大波数据和小波数据转换为模拟信号。
[0010]进一步地，所述若干个小波数据中，不同小波数据的调制比不同。
[0011]进一步地，选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿，包括：利用复选器从若干个小波数据中选择一个小波数据；根据预先计算的直流偏置，利用加法器对小波数据进行补偿。
[0012]进一步地，分别对大波数据和小波数据进行调幅，包括：分别利用乘法器对大波数据和小波数据进行调幅。
[0013]本专利技术的有益效果是：本实施例利用FPGA内部的逻辑资源，将BDC信号调制成BAC信号，提高DAC采样率可进一步提升调制精度。例如，采样率为250KHz时，1K的载波频率，一个码元为10MS，采样点数为2500个，理论精度可以到4us。通过地址寄存器查表可保证每个码元有10个完整的正弦周期，防止数据错误。通过复选器可选择不同调制比的数据，乘法器可调整信号幅度。通过在小波增加直流偏置（偏置数值可以提前计算出来，存储在FPGA的寄存器），保证了大小波的连续。BDC的高低电平用作大小波切换信号。FPGA出来的数字信号可以直接通过DAC转变为模拟信号（1）本专利技术利用FPGA内部的逻辑资源，将BDC信号调制成BAC信号，可通过提高DAC采样率进一步提升调制精度；例如，采样率为250KHz时，1K的载波频率，一个码元为10MS，采样点数为2500个，理论精度可以到4us；（2）通过在小波增加直流偏置的补偿，保证了大小波的连续；（3）本专利技术调制部分全部通过逻辑实现，可移植性高，硬件简单。
附图说明
[0014]图1为本专利技术中交流IRIG
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B码的生成方法的一种实施例的流程图；图2为实测波形的一种示意图；图3为一个实施例中的精度示意图。
具体实施方式
[0015]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]参阅图1
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图3，本实施例提供了一种基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法及系统：本专利技术的第一方面提供了一种基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法。如图1所示，所述交流IRIG
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B码的生成方法包括：S100.生成波形数据，并将所述波形数据导入FPGA的ROM，所述波形数据包括大波数据和若干个小波数据。
[0017]例如，以16bit数据 ，一个周期250点数据为例，可以通过软件（如exce）l导出，并
转换成二进制数据。为了实现调节幅度，可以按照需要的倍数先缩小原始数据，本案例中大波幅度为0.5
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10V 可调，步进0.5V。10V对应65536，那么0.5V就是65536/20=3276。原始数据/20（即原始数据除以20）就得到了大波的ROM 。实现调制比的方式是配合不同的小波，当调制比为6:1时，小波ROM数据为原始数据/20/6（即原始数据除以20，然后再除以6）。当调制比为5:1时，小波ROM数据为原始数据/20/5（即原始数据除以20，然后再除以5）。4:1、3:1、2:1以此类推，可扩展到n：1，同样地，幅度也可以实现n倍调节。该案例中，生成波形数据时将原始数据缩小20倍，使得后面调幅时（比如乘20倍）不会溢出。
[0018]一般的，将所述波形数据导入FPGA的ROM前，先将所述波形数据转换为所述FPGA能够导入的二进制文件。例如，高云是MI文件，xilinx是coe文件。
[0019]具体的，所述若干个小波数据中，不同小波数据的调制比不同。
[0020]S200.基于1PPS同步信号读取大波数据和小波数据。
[0021]例如，地址寄存器根据1PPS同步信号的秒沿触发来查找大波数据和小波数据。1PPS同步信号用于实现秒同步，保证BAC输出的码元是和秒同步的，可以保证授时精度。
[0022]S300.选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿。
[0023]例如，确定所需要的小波数据的调制比，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，其特征在于，包括：生成波形数据，并将所述波形数据导入FPGA的ROM，所述波形数据包括大波数据和若干个小波数据；基于1PPS同步信号读取大波数据和小波数据；选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿；分别对大波数据和小波数据进行调幅；根据BDC信号选择并输出调幅后的大波数据或小波数据；将所述大波数据或小波数据转换为模拟信号。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，其特征在于，所述若干个小波数据中，不同小波数据的调制比不同。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，其特征在于，将所述波形数据导入FPGA的ROM前，先将所述波形数据转换为所述FPGA能够导入的二进制文件。4.根据权利要求1所述的基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，其特征在于，选择一个小波数据，并根据预先计算得到的直流偏置对小波数据进行补偿，包括：利用复选器从若干个小波数据中选择一个小波数据；根据预先计算的直流偏置，利用加法器对小波数据进行补偿。5.根据权利要求1所述的基于FPGA的交流IRIG
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B码的生成方法，其特征在于，分别对大波数...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾迎春，陈巧，朱敏，简和兵，邓意峰，温学斌，严波，杨彩芳，
申请(专利权)人：成都金诺信高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：