基于FPGA的IRIG-B碼解碼器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著測(cè)控系統(tǒng)的精度日益提高，對(duì)授時(shí)精度要求也越來(lái)越高。IRIG-B碼授時(shí)技術(shù)作為一種較為成熟的授時(shí)方法，已經(jīng)在軍事、航天、電力系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。IRIG-B碼是由美國(guó)國(guó)家靶場(chǎng)儀器組制定的一種已成國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間碼，我國(guó)已制定了相應(yīng)的國(guó)標(biāo)與國(guó)軍標(biāo)，對(duì)其碼型格式與接口標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定。用戶(hù)使用解碼器獲得時(shí)間信息與秒脈沖，解碼器的解調(diào)精度決定了B碼系統(tǒng)的授時(shí)精度。
　　本論文首先介紹了IRIG-B交直流碼的格式與接口，介紹了解碼器的發(fā)展

2、現(xiàn)狀以及使用仿真軟件對(duì)兩種交流B碼解調(diào)法進(jìn)行了仿真。詳細(xì)闡述了基于FPGA的IRIG-B交直流碼解碼器的的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成了對(duì)濾波器、信號(hào)調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、控制電路等模塊中相關(guān)芯片的選型以及外圍電路的設(shè)計(jì)，使用VHDL編寫(xiě)了FPGA內(nèi)部的控制程序，介紹了直流B碼解調(diào)法與兩種交流B碼解調(diào)法：數(shù)字解調(diào)法與直接解調(diào)法。直流B碼解調(diào)是使用脈寬計(jì)數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)的，交流碼數(shù)字解調(diào)法調(diào)用了IP核生成的乘法器與濾波器將交流B碼還原為直流B

3、碼再進(jìn)行解調(diào)，交流碼直接解調(diào)法是編寫(xiě)FPGA程序代替了部分模擬電路，將交流碼轉(zhuǎn)為脈沖信號(hào)處理。最后分析了兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了秒脈沖延時(shí)授時(shí)的方法，提高了解碼器秒脈沖時(shí)刻點(diǎn)的準(zhǔn)確度。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明：基于FPGA的IRIG-B碼解碼器能夠?qū)崟r(shí)解調(diào)交流B碼與直流B碼，使用LabVIEW編寫(xiě)的上位機(jī)軟件能夠按照天、時(shí)、分、秒的格式顯示并保存時(shí)間信息，并發(fā)送控制命令轉(zhuǎn)換輸出模式，輸出的解碼秒脈沖的準(zhǔn)確度較高，各項(xiàng)功能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。