目前IRIG-B(AC)碼傳輸主要通過數(shù)字光纖和數(shù)字微波的PCM信道傳輸，數(shù)字信道傳輸特性主要包括電平、增益頻率特性、失真、群時延等。由于調制后信號特性與信道特性不匹配，經(jīng)過信道傳輸后脈寬信號的各頻率分量的放大倍數(shù)、群時延、失真與頻率分量有關，造成IRIG-B(AC)碼波形產(chǎn)生畸變，即過零點位置(時刻位置)存在抖動，高電平信號調制后的第一個正弦前半周幅度相對較低，低電平信號調制后的第一個正弦前半周幅度相對較高，時統(tǒng)設備解碼時會產(chǎn)生各種誤差[2]。
1.3.2 時延修正方法的影響
　　目前IRIG-B(AC)碼時統(tǒng)信號傳輸采用PCM復用設備4線音頻信道傳輸,PCM復用設備上下級傳輸2 Mb/s信號，信號結構為復幀、幀、時隙，每個復幀包含16幀，每幀包含32個時隙，復幀內偶數(shù)幀0時隙包含幀同步信號。工作時接收方向，本地PCM復用設備接收上級2 Mb/s信號。首先從2 Mb/s信號中提取位同步信號，同步本地時鐘，再提取幀同步信號，控制本地按幀存儲,向各用戶板轉發(fā)幀信息，本地幀同步信號由同步后的本地時鐘分頻產(chǎn)生，只用于在各用戶板定位轉發(fā)幀信號的時隙起始位置，進行信息提取、插入，頻率與上級幀同步信號相同，但相位存在偏差，每次開機相位均不同，但收發(fā)總時延相同。此時對于數(shù)據(jù)、語音用戶工作正常，但對于IRIG-B(AC)碼時統(tǒng)信號的時刻信息存在影響。通過實驗發(fā)現(xiàn)，當上下級的幀同步相位一致時，下級設備信道接收方向和發(fā)送方向時延才相同，但有時存在發(fā)送方向增加一個幀周期產(chǎn)生時延125 μs的現(xiàn)象。
　　傳輸時延計算公式：
　　t=t₁+t₂+t₃+t₄
其中：t₁為信道傳輸時延，包含光端機設備、光纖纜線傳輸時延；t2為PCM設備2 Mb/s信號幀存儲轉發(fā)時延，一般存儲一幀信號時延為125 μs；t3為四線音頻信道PCM編解碼時延,采用TP3070接口芯片，編碼290 μs，解碼190 μs,時延相對固定；t4為上下級PCM復用設備幀同步信號相位差,最大相差一幀,即在0～125 μs范圍變化。
    而目前同步修正量計算時默認傳輸信道收發(fā)時延相同，即沒有考慮上級和本機幀同步信號相位差t4，因此也引入0～62.5 μs的同步修正誤差。
1.3.3 晶振頻率漂移的影響
　　每臺時統(tǒng)設備采用的晶振指標不可能完全相同，兩個時統(tǒng)設備運行速度不同導致在同步間隙中偏差呈一定斜率變化。目前使用晶振精度為1×10^-6，兩臺設備在1 s的同步周期內產(chǎn)生的偏差為：
　　t_偏差=1×10^-6×2×1=2 μs
　　同時由于使用環(huán)境不同，每臺時統(tǒng)設備采用晶振的差異，以及時統(tǒng)設備內部定時分頻鏈路均對時統(tǒng)同步帶來偏差[3]。
2 對時精度測量儀器設計
2.1 對時精度測量方法
　　對時精度測量儀由計數(shù)器單元、單片機單元、串行接口單元和計算機軟件組成,工作原理如圖1所示。計數(shù)器由輸入信號控制計數(shù)器開始和結束，根據(jù)第一個接收到的信號判斷計數(shù)為加計數(shù)或減計數(shù)，輸出3 B計數(shù)數(shù)據(jù)，同時產(chǎn)生中斷信號，單片機接收中斷信號后從計數(shù)器讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取結束產(chǎn)生清零信號控制計數(shù)器清零，進入下一次計數(shù)，同時可根據(jù)實際測量需要，選擇輸出計數(shù)字節(jié)數(shù)。單片機讀取數(shù)據(jù)后通過串行接口輸出至計算機，計算機接收數(shù)據(jù)并將16進制數(shù)據(jù)轉換成10進制格式保存，供分析使用。

2.2 對時精度測量儀器設計
2.2.1 計數(shù)器設計
　　計數(shù)器設計采用MAX EPM7128SLC84-15大規(guī)模可編程器件，使用VHDL編程語言[4]進行硬件編程設計，工作流程圖如圖2所示。

　　計數(shù)器采用晶振頻率為10 MHz，經(jīng)過整形、分頻供計數(shù)器單元使用。計數(shù)頻率為10 MHz，計數(shù)精度為0.2 μs，采用3 B計數(shù)數(shù)據(jù)輸出，可測量信號時間間隔最大為16.7 s，最小為0.2 μs，滿足目前時統(tǒng)對時精度測量需求。計數(shù)器仿真結果如圖3、圖4所示。圖中resetin為開機復位信號，clkin為時鐘信號(仿真時鐘頻率為1 MHz)，a、b為被測輸入脈沖信號，en為計數(shù)器輸出信號,用于觸發(fā)單片機中斷程序，rd為單片機輸出控制信號,完成對計數(shù)器結果讀取和清零。圖3第1組輸入信號仿真輸出第1字節(jié)為10 H， 第2、3字節(jié)為00H，結果為16 μs； 第2組輸入信號仿真輸出第1字節(jié)為 03H，第2、3字節(jié)為00H，結果為3 μs；圖4第1組輸入信號仿真輸出第1字節(jié)為 F0H，第2、3字節(jié)為FFH，結果為16 ?滋s；第2組輸入信號仿真輸出第1字節(jié)為FEH，第2、3字節(jié)為FFH，結果為3 μs。

2.2.2 輸出接口設計
　　輸出接口包括單片機數(shù)據(jù)讀取控制和串口輸出兩部分組成，單片機數(shù)據(jù)讀取控制采用AT89C2051-24PU單片機設計，使用匯編語言編程[5]，通過軟件完成輸出字節(jié)選擇、計數(shù)結果輸出、計數(shù)器清零等控制。串口輸出采用標準的MAX232CPE 串口電平轉換芯片設計，完成TTL電平與RS232電平轉換，滿足與計算機串行接口連接要求。采用C語編寫進制轉換程序，自動實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)16進制到10進制轉換和數(shù)據(jù)存儲，自動記錄測量結果。
3 時統(tǒng)設備測量結果分析
　　經(jīng)過實驗，采用時統(tǒng)精度測量儀器對目前使用的時統(tǒng)設備進行測量，經(jīng)過對數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，影響時統(tǒng)設備對時精度因素主要有晶振頻率漂移的影響和傳輸信道的影響。
3.1 晶振影響
3.1.1 預熱階段
　　如圖5所示，設備開機后至少需要經(jīng)過300 s后，對時精度趨于穩(wěn)定。

3.1.2 晶振精度
　　如圖6所示，兩臺時統(tǒng)設備采用實纜連接，采用IRIG—B(AC)碼同步對時，對時精度在10 μs，由于兩個時統(tǒng)設備運行速度不同,從而導致在同步間隙中偏差呈一定斜率變化。
3.2 傳輸信道影響
　　如圖7所示，兩臺時統(tǒng)設備通過傳輸信道連接，采用IRIG—B(AC)碼同步對時，由于信道、修正量算法影響，對時精度明顯降低。

　　通過分析、測試，IRIG-B(AC)碼通過PCM信道傳輸對時統(tǒng)對時精度影響主要由IRIG-B(AC)碼本身特性、傳輸信道特性、時延修正方法、時統(tǒng)設備本身晶振、輸入輸出接口等方面產(chǎn)生，在今后使用過程中通過采用設備預熱、保持使用環(huán)境穩(wěn)定，根據(jù)傳輸信道特性，合理調整時統(tǒng)設備接口參數(shù)、完善時統(tǒng)修正量計算等方法，不斷提高時統(tǒng)對時精度。
參考文獻
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[2]     董天齊. 時統(tǒng)信號數(shù)字信道傳輸誤差分析與研究[J].  飛行器測控學報，2004(12):66-74.
[3]     桂本烜,劉錦華.IEEE 1588的高精度時間同步算法的分 析與實現(xiàn)[J]. 電光與控制, 2006(4):90-94.
[4]     邊計年,薛宏熙.數(shù)字邏輯與VHLD設計[M]. 北京： 清華大學出版社,2005.
[5]     張毅剛,彭喜源.MCS-51單片機應用設計[M].哈爾濱: 哈爾濱工業(yè)大學出版社,1997.