本發(fā)明涉及授時，具體為一種基于微控制器單元的irig-b碼對時方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、時間同步在電力系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)、軍事設(shè)備和科研測試等領(lǐng)域至關(guān)重要。在這些應(yīng)用中，多個系統(tǒng)或設(shè)備需要準(zhǔn)確地對時間進行同步，以保證操作的協(xié)同和數(shù)據(jù)的一致性。irig-b是一種廣泛使用的時間傳輸代碼，由一系列脈沖組成，能夠表示時間信息。然而，高精度的時間同步在苛刻環(huán)境或高噪聲條件下仍然面臨挑戰(zhàn)。

2、傳統(tǒng)的mcu(微控制器單元)時間同步方法常受限于mcu的時鐘精度和對于外部信號處理的能力。對于依賴于精確時間標(biāo)記的應(yīng)用，這種限制可能導(dǎo)致時間同步誤差，從而影響整個系統(tǒng)的性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決上述至少一個技術(shù)問題而提供一種基于微控制器單元的irig-b碼對時方法和系統(tǒng)。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于微控制器單元的irig-b碼對時方法，應(yīng)用于目標(biāo)對時設(shè)備的微控制器單元；所述方法包括：接入gps脈沖b碼對時信號；基于定時器中斷窗口對所述對時信號進行采樣，得到采樣信號；對所述采樣信號進行b碼碼元識別，得到b碼碼元序列；將所述b碼碼元序列中的連續(xù)多個b碼碼元作為一個時間窗口進行解碼，提取時間信息；基于所述時間信息，對所述目標(biāo)對時設(shè)備進行時間同步和對時時間校驗。

3、進一步地，接入gps脈沖b碼對時信號，包括：基于gpio接口接入gps脈沖b碼對時信號。

4、進一步地，所述b碼碼元序列中的b碼碼元包括：0碼碼元、1碼碼元、p碼碼元和r碼碼元；所述r碼碼元為雙p碼脈沖。

5、進一步地，對所述采樣信號進行b碼碼元識別，包括：基于所述定時器中斷窗口對所述采樣信號進行采樣計數(shù)；通過所述定時器中斷窗口中起始高電平的采樣窗口累計計數(shù)，進行b碼碼元識別。

6、進一步地，通過所述定時器中斷窗口中起始高電平的采樣窗口累計計數(shù)，進行b碼碼元識別，包括：基于不同b碼碼元高電平寬度和所述定時器中斷窗口的中斷頻率，確定每種b碼碼元對應(yīng)的起始高電平采樣窗口累計計數(shù)；將每種b碼碼元對應(yīng)的起始高電平采樣窗口累計計數(shù)進行范圍擴大，得到每種b碼碼元對應(yīng)的起始高電平采樣窗口累計計數(shù)范圍；通過判斷所述定時器中斷窗口中起始高電平的采樣窗口累計計數(shù)所落入的起始高電平采樣窗口累計計數(shù)范圍，進行b碼碼元識別。

7、進一步地，將所述b碼碼元序列中的連續(xù)多個b碼碼元作為一個時間窗口進行解碼，提取時間信息，包括：獲取所述b碼碼元序列中的連續(xù)多個b碼碼元，以使所述連續(xù)多個b碼碼元構(gòu)成預(yù)設(shè)時間長度的時間窗口；通過對所述連續(xù)多個b碼碼元進行時間戳標(biāo)記，將所述連續(xù)多個b碼碼元在時間上進行同步和對齊；對同步和對齊之后的連續(xù)多個b碼碼元進行解析，確定對應(yīng)的時間信息。

8、進一步地，所述對時時間校驗，包括：采用三秒校驗一次的原則，將所述時間信息轉(zhuǎn)換為秒數(shù)信息，判斷所述秒數(shù)信息是否為順序遞增；如果是，則確認(rèn)所述時間信息對時正確；如果否，則確認(rèn)所述時間信息出現(xiàn)跳秒情況。

9、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基于微控制器單元的irig-b碼對時系統(tǒng)，應(yīng)用于目標(biāo)對時設(shè)備的微控制器單元；所述系統(tǒng)包括：接入模塊，采樣模塊，識別模塊，解碼模塊和校驗?zāi)K；其中，所述接入模塊，用于接入gps脈沖b碼對時信號；所述采樣模塊，用于基于定時器中斷窗口對所述對時信號進行采樣，得到采樣信號；所述識別模塊，用于對所述采樣信號進行b碼碼元識別，得到b碼碼元序列；所述解碼模塊，用于將所述b碼碼元序列中的連續(xù)多個b碼碼元作為一個時間窗口進行解碼，提取時間信息；所述校驗?zāi)K，用于基于所述時間信息，對所述目標(biāo)對時設(shè)備進行時間同步和對時時間校驗。

10、第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲器、處理器和存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如本發(fā)明實施例提供的方法。

11、第四方面，本發(fā)明實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本發(fā)明實施例提供的方法。

12、本發(fā)明提供了一種基于微控制器單元的irig-b碼對時方法和系統(tǒng)，基于軟硬件相結(jié)合的方式，通過gpio接口接受b碼信號電平，使用定時器中斷窗口對對時信號進行解碼，實現(xiàn)精確對時，緩解了現(xiàn)有技術(shù)存在的因依賴于精確時間標(biāo)記的應(yīng)用而導(dǎo)致時間同步誤差的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于微控制器單元的irig-b碼對時方法，其特征在于，應(yīng)用于目標(biāo)對時設(shè)備的微控制器單元；所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：接入gps脈沖b碼對時信號，包括：基于gpio接口接入gps脈沖b碼對時信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述b碼碼元序列中的b碼碼元包括：0碼碼元、1碼碼元、p碼碼元和r碼碼元；所述r碼碼元為雙p碼脈沖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：對所述采樣信號進行b碼碼元識別，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：通過所述定時器中斷窗口中起始高電平的采樣窗口累計計數(shù)，進行b碼碼元識別，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：將所述b碼碼元序列中的連續(xù)多個b碼碼元作為一個時間窗口進行解碼，提取時間信息，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述對時時間校驗，包括：

8.一種基于微控制器單元的irig-b碼對時系統(tǒng)，其特征在于，應(yīng)用于目標(biāo)對時設(shè)備的微控制器單元；所述系統(tǒng)包括：接入模塊，采樣模塊，識別模塊，解碼模塊和校驗?zāi)K；其中，

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲器、處理器和存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于微控制器單元的IRIG?B碼對時方法和系統(tǒng)，涉及授時技術(shù)領(lǐng)域，包括：接入GPS脈沖B碼對時信號；基于定時器中斷窗口對對時信號進行采樣，得到采樣信號；對采樣信號進行B碼碼元識別，得到B碼碼元序列；將B碼碼元序列中的連續(xù)多個B碼碼元作為一個時間窗口進行解碼，提取時間信息；基于時間信息，對目標(biāo)對時設(shè)備進行時間同步和對時時間校驗。本發(fā)明緩解了現(xiàn)有技術(shù)存在的因依賴于精確時間標(biāo)記的應(yīng)用而導(dǎo)致時間同步誤差的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉少偉,胡曉瑞,包明磊,張勃,戴必翔,董貝
受保護的技術(shù)使用者：南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17