Irig-b碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，屬于靶場光測【技術(shù)領(lǐng)域】，為了監(jiān)測AC碼畸變現(xiàn)象，該系統(tǒng)隔離單元輸入端連接外部輸入的AC碼，經(jīng)過內(nèi)部的隔離處理、絕對值放大處理、過零比較處理后輸出信號接入解碼單元；解碼單元對輸入的信號進(jìn)行A/D采樣，將采集的AC碼幅值數(shù)據(jù)存入幅值采集存儲(chǔ)單元；幅值采集存儲(chǔ)單元將收到的AC碼幅值通過并口數(shù)據(jù)線接入波形實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)，波形實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；文件調(diào)取單元用于事后讀取幅值采集存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的AC碼幅值文件，并將幅值文件中的數(shù)值通過并口數(shù)據(jù)線接入事后波形顯示系統(tǒng)，事后波形顯示系統(tǒng)將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形以進(jìn)行事后AC碼波形畸變程度的查詢。
【專利說明】IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示外部時(shí)統(tǒng)源輸入的交流(AC)碼波形畸變程度，并對某一具體時(shí)間段AC碼波形進(jìn)行事后查詢與顯示；同時(shí)也可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和工程中對外部輸入的交流信號波形進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和顯示；屬于靶場光測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]IRIG是Inter-RangelnstrumentationGroup (祀場間儀器組)的縮寫，是美國革巴場司令委員會(huì)的下屬機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)靶場數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)間碼和定時(shí)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。由其制定的IRIG-B碼(簡稱B碼)格式時(shí)間碼的時(shí)幀周期時(shí)間單位是I秒，最適合靶場及其他用戶的需要，因此成為了國際上通用的標(biāo)準(zhǔn)。B碼分為直流(DC)碼和交流(AC)碼兩種。在我國靶場中，多采用AC碼作為時(shí)統(tǒng)源向各終端發(fā)送時(shí)間信息。
[0003]由于傳輸距離長，傳輸信道幅頻特性、相頻特性及誤碼特性的影響，終端設(shè)備接收到的AC碼信號或多或少會(huì)發(fā)生畸變，影響AC碼信號的解碼。而靶場的各種設(shè)備只有在統(tǒng)一的時(shí)間坐標(biāo)下，計(jì)算的數(shù)據(jù)才真實(shí)可靠。在當(dāng)前靶場各終端設(shè)備工作過程中，如發(fā)生解碼錯(cuò)誤，則只能知道AC碼解出的某一段時(shí)間不正確，但無法復(fù)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的情形，也就無法知道是AC碼自身原因造成的解碼錯(cuò)誤還是終端設(shè)備的原因造成的解碼錯(cuò)誤。因此，需要對AC碼進(jìn)行監(jiān)測，以確定解碼錯(cuò)誤的原因。而靶場現(xiàn)有的波形測量儀器只能監(jiān)測當(dāng)時(shí)波形的特性，監(jiān)測的波形周期較短，且不具有AC碼解碼功能，即不能事后根據(jù)時(shí)間查詢具體某一段時(shí)刻AC碼的畸變情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的靶場應(yīng)用波形測量儀器不能事后根據(jù)時(shí)間查詢具體某一段時(shí)刻AC碼的畸變情況的問題，即為了實(shí)現(xiàn)AC碼畸變位置的準(zhǔn)確定位與波形復(fù)現(xiàn)，監(jiān)測AC碼畸變現(xiàn)象，提出一種IRIG-B碼AC碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，用于對AC碼畸變部分進(jìn)行查詢與顯示。
[0005]發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，包括隔離單元、解碼單元、幅值采集存儲(chǔ)單元、波形實(shí)時(shí)顯示單元、文件調(diào)取單元和事后波形顯示單元；
[0007]隔離單元輸入端連接外部輸入的AC碼，隔離單元(I)將AC碼進(jìn)行隔離處理、絕對值放大處理產(chǎn)生的信號及該信號再經(jīng)過過零處理和比較處理產(chǎn)生的中斷信號輸入解碼單元⑵；
[0008]解碼單元對輸入的信號進(jìn)行A/D采樣，將采集的AC碼幅值數(shù)據(jù)存入幅值采集存儲(chǔ)單元；
[0009]幅值采集存儲(chǔ)單元將收到的AC碼幅值通過并口數(shù)據(jù)線接入波形實(shí)時(shí)顯示單元，波形實(shí)時(shí)顯示單元將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；[0010]文件調(diào)取單元用于事后讀取幅值采集存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的AC碼幅值文件，并將幅值文件中的數(shù)值通過并口數(shù)據(jù)線接入事后波形顯示單元，事后波形顯示單元將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形以進(jìn)行事后AC碼波形畸變程度的查詢。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將AC碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)安裝在時(shí)統(tǒng)終端設(shè)備附近，將時(shí)統(tǒng)站送來的AC碼分成完全相同的兩路，一路接入時(shí)統(tǒng)終端設(shè)備，一路接入AC碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)。AC碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)將輸入的AC碼進(jìn)行解碼并實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將AC碼的幅值數(shù)據(jù)輸入幅值采集存儲(chǔ)單元，形成文件存入EEPR0M，以供事后查詢和顯示。在實(shí)際工作中，如發(fā)現(xiàn)某一時(shí)刻時(shí)統(tǒng)終端解碼出現(xiàn)問題，可將EEPROM中存儲(chǔ)的文件調(diào)出，針對出問題的時(shí)刻將對應(yīng)文件在事后顯示單元上顯示出當(dāng)時(shí)的波形，以查詢解碼不正常是輸入AC碼波形畸變原因還是時(shí)統(tǒng)終端自身原因，輔助查找并解決問題。
[0012]本發(fā)明IRIG-B碼AC碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，精度高，體積小，穩(wěn)定性能好，能實(shí)時(shí)將外部輸入的AC碼幅值記錄存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)存儲(chǔ)的AC碼幅值文件可以事后調(diào)取、查詢和顯示，以準(zhǔn)確定位任一時(shí)間段AC碼的波形畸變情形。同現(xiàn)有的波形測量儀器相比，這種監(jiān)測顯示系統(tǒng)具有更廣闊的使用范圍和準(zhǔn)確性。
[0013]本發(fā)明具有可實(shí)時(shí)解碼、直觀顯示、事后查詢、硬件簡單及成本低等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于國防、航空及通信等行業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明所述的隔離單元結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明所述的解碼單元AC碼解碼流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)包括:隔離單元1、解碼單元2、幅值采集存儲(chǔ)單元3、波形實(shí)時(shí)顯示單元4、文件調(diào)取單元5和事后波形顯示單元6。
[0019]時(shí)統(tǒng)站送來的AC碼接入隔離單元1，解碼單元2接收隔離單元I送來的信號，進(jìn)行AC碼的解碼工作，解碼后幅值數(shù)據(jù)經(jīng)過并口數(shù)據(jù)線傳給幅值采集存儲(chǔ)單元3，幅值采集存儲(chǔ)單元3將數(shù)據(jù)分為兩路，一路發(fā)給波形實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)4，用以實(shí)時(shí)顯示輸入AC碼波形信息；另一路發(fā)給文件調(diào)取單元5，文件調(diào)取單元5將數(shù)據(jù)存入EEPROM中，形成文件。在存儲(chǔ)時(shí)，采取文件分段覆蓋策略，即如果解碼單元2解碼時(shí)未發(fā)現(xiàn)輸入AC碼畸變，則存入EEPROM中的后來文件可以覆蓋前面已存的文件；如果發(fā)現(xiàn)輸入AC碼有畸變現(xiàn)象，則在程序中加以標(biāo)注，存儲(chǔ)波形畸變段的文件不被覆蓋。
[0020]任務(wù)結(jié)束后，如要調(diào)取某一時(shí)間段的波形用以查看，則將某個(gè)文件調(diào)出，并在事后波形顯示系統(tǒng)6上顯示出當(dāng)時(shí)的波形，以查詢解碼不正常是輸入AC碼波形畸變原因還是時(shí)統(tǒng)終端自身原因，輔助查找并解決問題。
[0021]如圖2所示，隔離單元I包括隔離變壓器7、絕對值放大電路8和過零比較電路9。隔離變壓器7為變壓比1:1，作用是將外部電路與本系統(tǒng)電路隔離開來，并將AC碼信號按幅值1:1輸入絕對值放大電路8。絕對值放大電路8將AC碼信號進(jìn)行絕對值和放大處理，形成正脈沖交流信號，該信號接入解碼單元2，同時(shí)該信號再經(jīng)過過零比較電路9，該信號進(jìn)行過零和比較處理，形成IKC (占空比1:1)方波中斷信號，該中斷信號接入解碼單元2，為解碼單元2的解碼提供中斷基準(zhǔn)。
[0022]解碼單元2為單片機(jī)MSP430，功能是對輸入的AC碼進(jìn)行解調(diào)，其解碼流程如圖3虛線框內(nèi)所示。正脈沖AC碼接入解碼單元2的A/D 口，中斷基準(zhǔn)信號前沿對準(zhǔn)正脈沖AC碼的峰值，將AC碼的波形幅值解調(diào)成數(shù)字值，經(jīng)過并口數(shù)據(jù)線存入幅值采集存儲(chǔ)單元3，同時(shí)根據(jù)AC碼碼型規(guī)則解調(diào)出秒頭和時(shí)間信息。
[0023]幅值采集存儲(chǔ)單元3包括FPGA和EEPROM ；FPGA通過并口數(shù)據(jù)線與解碼單元2相連，將解碼數(shù)據(jù)存入EEPROM中，形成文件；文件調(diào)取單元5通過控制線與FPGA相連，通過數(shù)據(jù)線與EEPROM相連，用于讀取文件。
【權(quán)利要求】
1.1RIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括隔離單元(I)、解碼單元(2)、幅值采集存儲(chǔ)單元(3)、波形實(shí)時(shí)顯示單元(4)、文件調(diào)取單元(5)和事后波形顯示單元(6)； 隔離單元(I)輸入端連接外部輸入的AC碼，隔離單元(I)將AC碼進(jìn)行隔離處理、絕對值放大處理產(chǎn)生的信號及所產(chǎn)生的信號再經(jīng)過零處理和比較處理產(chǎn)生的中斷信號輸入解碼單元(2)； 解碼單元(2)對輸入的信號進(jìn)行A/D采樣，將采集的AC碼幅值數(shù)據(jù)存入幅值采集存儲(chǔ)單元(3); 幅值采集存儲(chǔ)單元(3)將收到的AC碼幅值通過并口數(shù)據(jù)線接入波形實(shí)時(shí)顯示單元(4)，波形實(shí)時(shí)顯示單元(4)將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示； 文件調(diào)取單元(5)用于事后讀取幅值采集存儲(chǔ)單元(3)存儲(chǔ)的AC碼幅值文件，并將幅值文件中的數(shù)值通過并口數(shù)據(jù)線接入事后波形顯示單元(6)，事后波形顯示單元(6)將數(shù)值轉(zhuǎn)換成圖形，以進(jìn)行事后AC碼波形畸變程度的查詢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離單元(I)包括隔離變壓器(7)、絕對值放大電路(8)和過零比較電路(9);外部輸入的AC碼經(jīng)過隔離變壓器(7)輸入到絕對值放大電路(8)，經(jīng)過絕對值處理、放大處理，產(chǎn)生的信號輸入解碼單元(2)，同時(shí)該信號輸入過零比較電路(9)，經(jīng)過過零處理、比較處理產(chǎn)生中斷信號，該中斷信號輸入解碼單元(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述幅值采集存儲(chǔ)單元(3)包括FPGA和EEPROM ；FPGA通過并口數(shù)據(jù)線與解碼單元(2)相連，將解碼數(shù)據(jù)存入EEPROM中，形成文件；文件調(diào)取單元(5)通過控制線與FPGA相連，通過數(shù)據(jù)線與EEPROM相連，用于讀取文件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IRIG-B碼交流碼畸變監(jiān)測顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼單元(2)為單片機(jī)MSP430。
【文檔編號】G01R13/00GK103913615SQ201410109353
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】佟剛, 曹永剛, 崔明 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所