[發明專利]一種軸角采集及時統系統和設計方法

在審

• 申請號: 202111498600.1
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114234889A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 張建超;趙楠;韓國棟;杜要鋒;張彬誠
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;H04J3/06
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶;曲佳穎

1.一種軸角采集及時統系統，其特征在于，包括碼元識別模塊、幀頭標志提取模塊、時間信息提取模塊、碼元中斷處理模塊、RDC使能控制模塊、RDC軸角信息提取模塊和信息通信模塊；

碼元識別模塊用于接收授時儀器傳輸過來的B碼脈沖信號，提取B碼碼元的上升沿和下降沿，對碼元上升沿和下降沿之間的持續時間進行計數來判斷碼元脈沖寬度，并根據碼元脈沖寬度對碼元進行賦值，在碼元的下降沿輸出碼元值至幀頭標志提取模塊和時間信息提取模塊；

幀頭標志提取模塊接收碼元識別模塊輸出的碼元值，基于幀頭的碼元寬度特性，對符合條件的碼元值進行計數，計數符合時，在碼元的下降沿拉高幀頭標志，在下一個時鐘上升沿拉低幀頭標志，提取出高電平持續一個時鐘周期的窄脈沖幀頭標志，輸出至時間信息提取模塊和碼元中斷處理模塊；

時間信息提取模塊檢測到幀頭標志后，拉高數據寄存標志，在高電平期間，對碼元的上升沿進行計數，將對應的碼元值的最低位存儲到移位寄存器中，存儲完成后，拉低數據寄存標志，同時根據B碼格式，選擇性的剔除移位寄存器中的碼元標志位和無意義的空位，將提取的完整時間信息輸出至信息通信模塊；

碼元中斷處理模塊檢測到幀頭標志后，對碼元的上升沿進行計數，通過計數判斷幀頭的位置，在幀頭的上一個碼元的下降沿拉高秒脈沖標志，幀頭的下降沿拉低秒脈沖標志，將得到的秒脈沖標志與碼元相與得到秒脈沖信號，秒脈沖的上升沿同步產生方波脈沖信號；當連續設定時間檢測不到碼元時，產生B碼中斷標志，同時基于晶振時鐘以秒為單位進行時間補償，將處理后的秒脈沖信號輸出至信息通信模塊和RDC使能控制模塊，將方波脈沖信號、B碼中斷標志以及時間補償信息輸出至信息通信模塊；

RDC使能控制模塊檢測到碼元中斷處理模塊輸出的秒脈沖的上升沿后，基于晶振同步計數，以設定的時間延時交叉配置輸出使能引腳和通道選擇引腳，通過正確的時序依次對所有RDC通道進行配置，完成后輸出RDC軸角信息讀取標志至RDC軸角信息提取模塊；

RDC軸角信息提取模塊接收RDC軸角信息讀取標志，以相同的時序讀取和存儲所有的RDC軸角信息，輸出至信息通信模塊；

信息通信模塊將時間信息提取模塊輸出的完整時間信息和RDC軸角信息提取模塊輸出的RDC軸角信息分類別整理存儲，依據碼元中斷處理模塊輸出的B碼中斷標志判斷B碼的有效性，將時間補償信息進行處理，在秒脈沖的上升沿同步將補償后的時間信息、RDC軸角信息以及方波脈沖信號傳輸至數據總線上送與后端處理。

2.根據權利要求1所述的軸角采集及時統系統，其特征在于，時間信息提取模塊根據碼元識別模塊獨特的碼元賦值，在剔除無效碼元和標志位后，采用48位移位寄存器存儲碼元的最低位即實現完整的信息存儲。

3.根據權利要求1所述的軸角采集及時統系統，其特征在于，碼元中斷處理模塊提取秒脈沖信號過程為：依據B碼制定標準，在幀頭標志出現后的第98個碼元脈沖對應標志位‘P’，第99個脈沖對應幀頭，因此對幀頭后出現的碼元的上升沿計數判斷幀頭的位置，在標志位‘P’下降沿拉高秒脈沖標志，幀頭的下降沿拉低秒脈沖標志，將得到的秒脈沖標志與碼元相與得到秒脈沖信號。

4.根據權利要求1所述的軸角采集及時統系統，其特征在于，RDC使能控制模塊提取軸角信息過程為：每片RDC具有AB兩個通道，在秒脈沖的上升沿同步計數，計數開始時刻，拉低輸出使能引腳，拉低通道選擇引腳進行B通道配置，拉高通道選擇引腳進行A通道配置，配置完成后拉高輸出使能引腳，完成RDC配置，讀取RDC軸角信息，輸出RDC軸角信息讀取標志。