Тайм-код IRIG

Тайм-коды междиапазонных групп приборов , широко известные как тайм-код IRIG , являются стандартными форматами для передачи информации о времени. Атомные стандарты частоты и приемники GPS, предназначенные для точного измерения времени, часто оснащены выходом IRIG. Стандарты были созданы Рабочей группой по телекоммуникациям Междиапазонной инструментальной группы вооруженных сил США (IRIG), органом по стандартизации Совета командиров полигонов . Работа над этими стандартами началась в октябре 1956 года, а оригинальные стандарты были приняты в 1960 году.

Исходные форматы были описаны в Документе IRIG 104-60, позже переработанном и переизданном в августе 1970 года как Документ IRIG 104-70, повышенном позже в том же году как Документ IRIG до статуса Стандарта IRIG Standard 200-70. Последней версией стандарта является стандарт IRIG 200-16, выпущенный в августе 2016 года.

Таймкоды

Различные временные коды, определенные в Стандарте, имеют буквенные обозначения. A, B, D, E, G и H — это стандарты, определенные в настоящее время стандартом IRIG 200-04.

Основное различие между кодами заключается в их частоте, которая варьируется от одного импульса в минуту до 10 000 импульсов в секунду.

Тайм-код IRIG
Код	Битрейт	Битовое время	Битов на кадр	Время кадра	Частота кадров
А	1000 Гц	1 мс	100	0,1 с	10 Гц
Б	100 Гц	10 мс	100	1 с	1 Гц
С ^[А]	2 Гц	0,5 с	120	60 с	1 ⁄ 60 Гц
Д	1 ⁄ 60 Гц	60000 мс	60	3600 с	1 ⁄ 3600 Гц
И	10 Гц	100 мс	100	10 с	0,1 Гц
Г	10000 Гц	0,1 мс	100	0,01 с	100 Гц
ЧАС	1 Гц	1000 мс	60	60 с	1 ⁄ 60 Гц

^ С ^[1]^[2] был в исходной спецификации, но был заменен на H.

Биты модулируются на несущей. Трехзначный суффикс указывает тип и частоту несущей, а также какую дополнительную информацию включает в себя:

Тип модуляции

Сдвиг уровня постоянного тока (DCLS) ( кодированная ширина импульса без несущей)
Синусоидальная несущая ( амплитудная модуляция )
Манчестер модулированный

Несущая частота

Нет оператора связи (DCLS)
100 Гц (разрешение 10 мс)
1 кГц (разрешение 1 мс)
10 кГц (разрешение 100 мкс)
100 кГц (разрешение 10 мкс)
1 МГц (разрешение 1 мкс)

Кодированные выражения

в двоично-десятичном формате (BCD) Всегда включаются день года , часы, минуты и (для некоторых форматов) секунды и дроби. Дополнительные компоненты:

Номер года (00–99; столетие не кодируется)
Определяемые пользователем «функции управления (CF)», занимающие биты, не определенные IRIG
«Прямые двоичные секунды (SBS)», 17-битный двоичный счетчик, считающий от 0 до 86399.

Типы:

БЦД, КФ, СБС
БЦД, КФ
двоично-десятичный код
БКД, СБС
BCD, BCD_год, CF, SBS
BCD, BCD_год, CF
BCD, BCD_год
BCD, BCD_год, SBS

Идентификационные номера распознаваемых сигналов для каждого формата по стандарту 200-04 состоят из:

Допустимые форматы кода
Формат	Тип модуляции	Несущая частота	Кодированные выражения
А	0,1,2	0,3,4,5	0,1,2,3,4,5,6,7
Б	0,1,2	0,2,3,4,5	0,1,2,3,4,5,6,7
Д	0,1	0,1,2	1,2
И	0,1	0,1,2	1,2,5,6
Г	0,1,2	0,4,5	1,2,5,6
ЧАС	0,1	0,1,2	1,2

Таким образом, полный идентификационный номер сигнала состоит из одной буквы и трех цифр. Например, сигнал, обозначенный как B122, расшифровывается следующим образом: Формат B, Синусоидальная волна (амплитудно-модулированная), несущая 1 кГц и Кодированные выражения BCDTOY.

Наиболее часто используемым из стандартов является IRIG B, затем IRIG A, а затем, возможно, IRIG G. Форматы временного кода, непосредственно полученные из IRIG H, используются NIST радиостанциями WWV , WWVH и WWVB .

Например, один из самых распространенных форматов IRIG B122:

IRIG B122 передает сто импульсов в секунду на синусоидальной несущей частотой 1 кГц с амплитудной модуляцией, кодируя информацию в BCD. Это означает, что каждую секунду передается 100 бит информации. Временной интервал для стандарта IRIG B составляет 1 секунду, что означает, что один кадр данных временной информации передается каждую секунду. Этот фрейм данных содержит информацию о дне года (1–366), часах, минутах и секундах. Номера лет не включены, поэтому временной код повторяется ежегодно. Объявления о секундах координации не предоставляются. Хотя информация передается только один раз в секунду, устройство может очень точно синхронизировать свое время с передающим устройством, используя систему фазовой автоподстройки частоты для синхронизации с несущей. Типичные коммерческие устройства синхронизируются с точностью до 1 микросекунды, используя таймкоды IRIG B.

Структура тайм-кода

Таймкод IRIG состоит из повторяющихся кадров, каждый из которых содержит 60 или 100 бит. Биты нумеруются от 0 до 59 или 99.

В начале каждого битового времени тайм-код IRIG активирует сигнал (отправляет несущую, повышает уровень сигнала постоянного тока или передает Манчестерские 1 бит). Сигнал отключается (несущая ослаблена как минимум в 3 раза, уровень сигнала постоянного тока понижен или переданы Манчестерские 0-биты) один из трех раз в течение битового интервала:

Через 0,2 бита для кодирования двоичного 0
Через 0,5 бита для кодирования двоичной 1
Через 0,8 бита для кодирования бита маркера

Бит 0 является битом маркера кадра P _r . Каждый 10-й бит, начиная с бита 9, 19, 29, ... 99, также является битом-маркером, известным как идентификаторы положения P ₁ , P ₂ , ..., P ₉ , P ₀ . Таким образом, два маркерных бита подряд (P ₀ , за которыми следует P _r ) отмечают начало кадра. Кадр кодирует время переднего фронта бита маркера кадра.

Все остальные биты являются битами данных, которые передаются как двоичный 0, если они не имеют другого назначенного назначения.

Обычно для кодирования цифр BCD используются группы по 4 бита. Биты в полях назначаются с прямым порядком байтов.

Биты 1–4 кодируют секунды, а биты 6–8 кодируют десятки секунд (0–59).
Биты 10–13 кодируют минуты, а биты 15–17 кодируют десятки минут (0–59).
Биты 20–23 кодируют часы, а биты 25–26 кодируют десятки часов (0–23).
Биты 30–33 кодируют день года , 35–38 — десятки дней, а биты 40–41 — сотни дней (1–366).
Биты 45–48 кодируют десятые доли секунды (0–9).
Биты 50–53 кодируют годы, а биты 55–58 кодируют десятки лет (0–99).
Биты 80–88 и 90–97 кодируют «прямые двоичные секунды» с 00:00 текущего дня (0–86399, не BCD).

В IRIG G биты 50–53 кодируют сотые доли секунды, а годы кодируются битами 60–68.

Не все форматы включают все поля. Очевидно, что в форматах с 60-битными кадрами отсутствуют поля прямых двоичных секунд, а цифры, представляющие деления меньше времени одного кадра (все, что меньше часов, в случае IRIG D), всегда передаются как 0.

Биты четности и проверки не включены. Обнаружение ошибок может быть достигнуто путем сравнения последовательных кадров, чтобы увидеть, кодируют ли они последовательные временные метки.

Неназначенные 9-битные поля между последовательными битами маркера доступны для определяемых пользователем «функций управления». Например, стандарт IEEE 1344 определяет функции для битов 60–75.

Тайм-код IRIG

IRIG Структура временного кода
Кусочек	Масса	Значение	Кусочек	Масса	Значение	Кусочек	Масса	Значение	Кусочек	Масса	Значение	Кусочек	Масса	Значение
00	П _р	Маркер кадра	20	1	Часы (0–23)	40	100	День года (1–366)	60	0	Неиспользованный, доступен для Контроль Функции	80	1	Прямой Двоичный Секунды (0–86399)
01	1	Секунды (00–59)	21	2		41	200	День года (1–366)	61	0		81	2
02	2		22	4		42	0	Неиспользованный	62	0		82	4
03	4		23	8		43	0		63	0		83	8
04	8		24	0		44	0		64	0		84	16
05	0		25	10		45	0.1	Десятые доли секунды (0.0–0.9)	65	0		85	32
06	10		26	20		46	0.2		66	0		86	64
07	20		27	0	Неиспользованный	47	0.4		67	0		87	128
08	40		28	0	Неиспользованный	48	0.8		68	0		88	256
09	P_П1	Идентификатор позиции	29	P_P3	Идентификатор позиции	49	P_P5	Идентификатор позиции	69	П ₇	Идентификатор позиции	89	P_Р9
10	1	Минуты (00–59)	30	1	День года (1–366)	50	1	Год (00–99)	70	0	Неиспользованный, доступен для Контроль Функции	90	512
11	2		31	2		51	2		71	0		91	1024
12	4		32	4		52	4		72	0		92	2048
13	8		33	8		53	8		73	0		93	4096
14	0		34	0		54	0		74	0		94	8192
15	10		35	10		55	10		75	0		95	16384
16	20		36	20		56	20		76	0		96	32768
17	40		37	40		57	40		77	0		97	65536
18	0	Неиспользованный	38	80		58	80		78	0		98	0	Неиспользованный
19	П ₂	Идентификатор позиции	39	P_P4	Идентификатор позиции	59	П ₆	Идентификатор позиции	79	P_Q8	Идентификатор позиции	99	P_P0	Идентификатор позиции

Тайм-код IRIG J

Стандарт IRIG 212-00 определяет другой временной код, основанный на RS-232 в стиле асинхронной последовательной связи . Таймкод состоит из символов ASCII , каждый из которых передается в виде 10 бит:

1 стартовый бит
7 бит данных
1 нечетный бит четности
1 стоповый бит

Маркер времени включения — это передний фронт первого стартового бита.

Тайм-код IRIG J-1 состоит из 15 символов (150 битов), отправляемых один раз в секунду со скоростью передачи данных 300 бод или выше:

<SOH>DDD:HH:MM:SS<CR><LF>

SOH — это код ASCII «начало заголовка» с двоичным значением. 0x01.
DDD — порядковая дата (день года) от 1 до 366.
ЧЧ, ММ и СС — время стартового бита.
Код завершается парой CR+LF .

В конце тайм-кода последовательная линия простаивает до начала следующего кода. Между другими персонажами нет простоя.

Тайм-код IRIG J-2 состоит из 17 символов (170 битов), отправляемых 10 раз в секунду со скоростью передачи данных 2400 бод или выше:

<SOH>DDD:HH:MM:SS.S<CR><LF>

Это то же самое, за исключением того, что включены десятые доли секунды.

Спецификация полного тайм-кода имеет форму «IRIG J- xy », где x обозначает вариант, а y обозначает скорость передачи данных 75×2. ^и.

Обычно используются комбинации от J-12 до J-14 (300, 600 и 1200 бод) и от J-25 до J-29 (от 2400 до 38400 бод).

Комбинация J- xy	вариант ( х )	и	2 ^и	Бод = 75 × 2 ^и
Дж-12	1	2	4	300
Дж-13	1	3	8	600
Дж-14	1	4	16	1200

Дж-25	2	5	32	2400
Дж-26	2	6	64	4800
Дж-27	2	7	128	9600
Дж-28	2	8	256	19200
Дж-29	2	9	512	38400

См. также

Ссылки

^ Громан, Ричард О.; Мелленбрух, Ларри Л.; Сович, Феликс Дж. (14 марта 1974 г.). Специальное оборудование для ARL-анализа данных ACODAC (pdf) (Технический отчет). Техасский университет в Остине. АРЛ-ТМ-74-12. Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 года . Проверено 23 декабря 2011 г.
^ Справочник по форматам временного кода (PDF) (Седьмое изд.). Datum Inc., 1987. с. 18. Архивировано (PDF) из оригинала 8 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2024 г. - через vk7krj.com.

Источники

Группа по телекоммуникациям и синхронизации (август 2016 г.), Форматы последовательного временного кода IRIG (PDF) , Ракетный полигон армии США Уайт-Сэндс, Нью-Мексико: Совет командиров полигонов, стандарт IRIG 200-16
Группа по телекоммуникациям и синхронизации (ноябрь 2000 г.), Форматы асинхронного временного кода ASCII IRIG J , Ракетный полигон армии США Уайт-Сэндс, Нью-Мексико: Совет командиров полигонов, стандарт IRIG 212-00, заархивировано из оригинала (DOC) 17 февраля 2013 г. , получено 1 октября 2011 г.

Внешние ссылки

Информация IRIG — информационная страница IRIG с диаграммами.
Сайт стандарта IRIGB — сайт, посвященный стандартному тайм-коду IRIGB.

[CH-1] С ^[1]^[2] был в исходной спецификации, но был заменен на H.

[2] Громан, Ричард О.; Мелленбрух, Ларри Л.; Сович, Феликс Дж. (14 марта 1974 г.). Специальное оборудование для ARL-анализа данных ACODAC (pdf) (Технический отчет). Техасский университет в Остине. АРЛ-ТМ-74-12. Архивировано из оригинала 8 апреля 2013 года . Проверено 23 декабря 2011 г.

[3] Справочник по форматам временного кода (PDF) (Седьмое изд.). Datum Inc., 1987. с. 18. Архивировано (PDF) из оригинала 8 марта 2023 года . Проверено 18 марта 2024 г. - через vk7krj.com.

[А]

[1]

[2]