BPC低頻授時碼發(fā)射標準

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在早一段時間BPC編碼便已在網(wǎng)絡上公布或接收后被解讀，但已有的文章對編碼格式描述的并不清楚，甚至與實際情況有所出入，因此自行分析后獲得如下信息，可用于BPC相關產品的開發(fā)或授時碼本身的改進。

BPC低頻授時碼（以下簡稱BPC）被設計用于在低頻無線電上發(fā)布時間信息，目前在商丘發(fā)射站以68.5kHz發(fā)波，其工作原理如下：

BPC信號為工作在某一特定單一頻率上的等幅波，因此做如下簡化：發(fā)射機全幅度振蕩為高電平，10%幅度振蕩為低電平，示意圖如下：

下文二進制數(shù)據(jù)表示同SystemVerilog/Verilog，格式為【位寬】'【進制】【數(shù)值】。如2'b10，即為2位寬的二進制數(shù)據(jù)1，代表十進制的2，即2'd2。

BPC每幀包含年、月、日、星期、上/下午、時、分和幀序號等字段和用于后期拓展的保留位，幀長20s，每分鐘共3幀，每幀起始點與該分鐘的0s、20s、40s對齊。幀內劃分為20段，段長1s，每段的下降沿（上圖中“簡化信號”由高電平變成低電平的瞬間）與UTC秒同步。除部分段外，每段依次為低電平、高電平兩節(jié)，低電平的長度決定了該段所代表的2位數(shù)據(jù)：0.1s為2’b00、0.2s為2’b01、0.3s為 2’b10、0.4s為2’b11；以下所有范圍均包含兩端：

第1段：幀起始位，全段高電平；

第2段：該分鐘內幀序號（0s起的幀序號為2’b00，20s起的幀序號為2’b00）；

第3段：保留位（默認為2’b00）；

第4~5段：12小時制小時；

第6~8段：分鐘；

第9~10段：星期數(shù)（以星期一為起始，值為4’d1）；

第11段：高位為上/下午，低位為第2~10段的偶校驗；

第12~14段：日期；

第15~16段：月份；

第17~19段：年份的個位和十位；

第20段：高位為保留位（默認為1’b0），低位為第12~19段的偶校驗。

可見大部分字段均多于1段，BPC對此使用大端序傳輸（先發(fā)射的數(shù)據(jù)是更高位的數(shù)字）。

舉例：在某年某月某日某時某分內，BPC發(fā)射機振蕩的情況如下：該分鐘的25s~26s內先以10%的振幅震蕩了0.2s，再以全振幅振蕩0.8s；26s~27s內先以10%的振幅震蕩了0.1s，再以全振幅振蕩0.9s；26s~27s內先以10%的振幅震蕩了0.4s，再以全振幅振蕩0.6s。查表可知25s~27s為數(shù)據(jù)的第6~8段，即代表了完整的“分鐘”數(shù)據(jù)。分析振蕩幅度與時間可知數(shù)據(jù)分別為2'b01、2'b00、2'b11，按照大端序排序即為6'b010011，轉化得6'd19，即發(fā)射時的時間為19分。