基于ARM+FPGA的IRIG-B碼產生器的研制

高林，胡永輝，侯雷

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基于ARM+FPGA的IRIG-B碼產生器的研制

高林1,2,3，胡永輝1,2，侯雷1,2

（1. 中國科學院國家授時中心，西安 710600；2. 中國科學院精密導航定位與定時技術重點實驗室，西安 710600；3. 中國科學院研究生院，北京 100039）

本設計中采用ARM芯片作為主控芯片，FPGA芯片作為主功能芯片，使用C和Verilog語言編程。通過軟件控制生成IRIG-B（DC）碼信號，由分頻1 PPS信號和外部標準1 PPS信號鎖相同步保證時標信號的同步，在產生DC碼后采用基于FPGA內部ROM數字查找表技術實現AC碼的數字調制。整體方案設計簡單，應用方便。

IRIG-B碼；ARM芯片；現場可編程門陣列(FPGA)；數字調制

0 引言

時間統一設備在測控中提供一種符合標準的同步信號作為基本參考單位，這是非常重要的。我國在靶場測量，工業控制，航空航天，通信實驗，電力系統維護等方面大多采用國際標準IRIG-B格式時間碼（簡稱B碼）作為同步標準。B碼信號產生器作為時間統一設備的重要組成部分，其設計不僅要滿足精度的要求，同時要考慮應用現場需求[1]。

在測試實驗中，通過地面基準時頻站和配備原子鐘的時統車來保障測控設備間的時間同步，盡管可以滿足精度要求，但成本較高，在飛行測試和其他移動測量中難以滿足要求。隨著我國衛星導航系統的不斷建設和更為先進的授時技術不斷發展，在此基礎上設計研制成本低廉、性能良好、便于攜帶的IRIG-B碼信號產生器可以很好地應用于移動測量中來保障時間統一，還可以廣泛應用于國防實驗、金融、電力等部門。本文正是基于實際項目需求，提出了使用ARM芯片和FPGA芯片的組合研制IRIG-B碼信號產生器，設計中合理地使用集成器件，使得外圍電路簡單，邏輯清晰。……