FPGA实现的高效IRIG-B编码技术

"基于FPGA的IRIG-B编码器实现主要关注如何利用FPGA技术来高效、精确地生成符合IRIG-B标准的时间码，用于靶场测量、工业控制、电力系统等多个领域的同步需求。IRIG-B码分为直流码(DC码)和交流码(AC码)，具有特定的格式和码元定时。文章提出的方法通过FPGA实现AC/DC编码，降低了系统设计复杂性，提升了时间和系统的精度及灵活性。" 在IRIG-B编码格式中，每秒钟会发送一次由100个码元组成的序列，其中包括一个同步参考点(P)和10个索引标记。每个码元持续10毫秒，逻辑1和逻辑0通过不同宽度的脉冲表示，而索引标记则由特定宽度的高电平脉冲标识。交流码的调制基于1kHz正弦信号，逻辑1和逻辑0的幅度比例有特定范围。 系统方案采用FPGA作为核心，结合GPS引擎M12T来获取精准的时基。GPS引擎提供的100pps(每秒100次脉冲)信号用于触发B码的码元输出，而1pps(每秒1次脉冲)信号则作为时间参考点。FPGA内部的逻辑电路实现DC编码和AC数字调制，确保每个码元的上升沿精确无误，提供微秒级的时间参考。预进位功能保证了绝对时间的准确性，不仅满足实时系统的时间同步，还支持多节点数据采集的严格同步，有利于分析和测量异步事件。 系统原理框图中，FPGA接收GPS引擎的100pps和绝对时间信号，通过查找表等硬件逻辑生成相应的编码。GPS引擎M12T提供高精度的时间基准，FPGA则负责根据这些基准信号生成IRIG-B码，实现时间码的编码输出。这种设计提高了编码的效率和系统的整体性能，同时降低了成本。 基于FPGA的IRIG-B编码器实现技术在时间同步领域具有显著优势，能够广泛应用于需要高精度时间同步的各类系统中。通过FPGA的灵活性和高性能，可以实现对IRIG-B码的快速、准确编码，满足从靶场测量到通信、气象等多种应用场景的需求。