[发明专利]一种BPL接收机时间信息解码方法及其装置

摘要

本发明涉及一种BPL接收机时间信息解码方法及其装置，技术特征在于：对接收到的BPL长波授时信号进行12bit的A/D采样转换并进行数字滤波等预处理，然后，利用科斯塔斯环进行去载波处理，获取BPL长波授时信号的载波相位调制信息。与采样、滤波处理后的BPL长波授时信号进行相关混频，然后利用FIR低通滤波器滤除高频成份，分I/Q支路将数据送给DSP，DSP主要根据I/Q支路数据进行鉴相、环路滤波等处理实现对载波跟踪环路的控制与处理。采用本发明的解码方法对BPL长波授时信号进行解码，在信噪比SNR≥5dB时的解码误码率优于0.05％，基于解码获取的标准时间信息产生的1PPS定时信号的定时不确定度≤200ns。

主权项

1.一种BPL接收机时间信息解码方法，其特征在于步骤如下：步骤1：采用科斯塔斯环(Costas)对经过信号处理后的BPL长波授时信号进行载波跟踪，实现去载波处理，其中：A是与峰值电流有关的常数；t为时间(μs)；τ为包周差(μs)；65μs为脉冲包络的上升时间；ω₀＝0.2πrad/μs；步骤如下：步骤a：将相互正交的两路正余弦信号：V₁＝cos(ω_ct+θ)和V₂＝sin(ω_ct+θ)与BPL长波授时信号相关得到I支路和Q支路两路信号：V3=12A(t-τ)2exp[-2(t-τ)65][cos(2ω0+θ)+cos(θ)]]]>V4=12A(t-τ)2exp[-2(t-τ)65][sin(2ω0+θ)-sin(-θ)]]]>步骤b：然后，将I支路和Q支路两路信号进行低通滤波去除高频成份得到：V5=12A(t-τ)2exp[-2(t-τ)65]cos(θ)]]>V6=12A(t-τ)2exp[-2(t-τ)65]sin(θ)]]>步骤c：接着，将低通滤波后的两路信号进行鉴相处理得到BPL长波授时信号与本地载波信号的相位差θV6V5=sin(θ)cos(θ)=tan(θ)⇒θ=arctan(sin(θ)cos(θ))=arctan(V6V5);]]>步骤d：通过环路滤波控制DDS调整本地载波信号相位，使得θ＝0，实现了载波跟踪，此时同相支路完成了去载波处理；步骤2：载波跟踪完成后，将BPL长波授时信号脉冲组的第一个脉冲包络的相位作为基准相位θ₀，然后将经过调制的BPL数据脉冲包络的相位θ_i，分别与基准相位θ₀进行比较解调出了BPL长波授时信号数据脉冲的相位调制信息如下：当-18°≤θ_i-θ₀≤18°时，判断为“0”调制；当θ_i-θ₀＞18°时，判断为“+”调制；当θ_i-θ₀＜18°时，判断为“-”调制；所述i＝3～8；步骤3Eurofix解码：在相位调制信息的基础上进行RS纠错解码和CRC循环冗余校验，步骤如下：步骤(1)：将相位调制信息与BPL长波授时电文调制图样表进行图样对应，将BPL每个GRI解调得到的12bit数据按照调制图样对应转换成7bit数据；步骤(2)：将210bit分为30组数据，按RS(30，10)进行循环RS纠错解码，当解码成功后，实现了BPL时间信息帧头检测，去除140bit的RS码，剩余70bit数据信息；步骤(3)：将70bit的数据信息进行CRC(70，56)循环冗余校验，若校验结果CRC＝0，则此帧电文数据没有差错，去除14bit的CRC码得到56bit的BPL时间数据信息；若CRC的值不为0，则说明此帧电文有误，将其作删除丢弃处理；步骤4电文解算：根据BPL长波授时系统电文编排方式进行电文解算，得到标准时间信息UTC。