IRIG Zeitcode-Formate

Inhalt:

MEINBERG IRIG Empfänger und Generatoren

Übersicht

Der Ausdruck IRIG-Code wird oft für eine ganze Gruppe von seriellen Zeitcodes verwendet, bei denen die Zeit in einem kontinuierlichen, binären Datenstrom codiert übertragen wird. Die einzelnen Code-Formate unterscheiden sich jedoch durch die Signalform, z.B. moduliert oder unmoduliert, von der die mögliche Verwendungsweise abhängt, sowie durch die Datenrate und die Art der übertragenen Daten.

Standards

Im Jahr 1956 wurde die TeleCommunication Working Group (TCWG) der amerikanischen Inter Range Instrumentation Group (IRIG) damit beauftragt, verschiedenen Zeitcodes zu standardisieren. Die erste Veröffentlichung erfolgte 1960 als IRIG Document 104-60. Im Laufe der Jahre wurden die Original-Spezifikation mehrfach überarbeitet. So wurde im Jahr 1970 das IRIG Document 104-70 erstellt, das später als IRIG Standard 200-70 veröffentlicht wurde. Weitere Versionen sind IRIG Standard 200-89 aus dem Jahr 1989 sowie IRIG Standard 200-95 aus dem Jahr 1995 (A002, A132, B002, B122), IRIG Standard 200-98 aus dem Jahr 1998 und IRIG Standard 200-04 aus dem Jahr 2004.

Die letzten Versionen sind IRIG Standard 200-98 aus dem Jahr 1998, in dem Manchester-modulierte Codes eingeführt wurden, sowie die aktuelle Version IRIG Standard 200-04 , die einige Codes definiert, mit denen auch die Jahreszahl übertragen wird.

Neben den originalen IRIG-Standards existieren auch Spezifikationen durch andere Gremien, die spezielle Erweiterungen definieren.

AFNOR NF S87-500 aus dem Jahr 1987 Associacion Française de Normalisation (AFNOR) http://www.afnor.org Pflicht: Sekunden, Minuten, Stunden, Jahrestag (1...356/366), Jahreszahl Optional: Wochentag (1=Montag...7=Sonntag), Monat, Monatstag, Tagessekunde Übertragung: moduliert 1 kHz, unmoduliert RS-485

Der Standard IEEE1344-1995 definiert einen Code, der auf IRIG-B122 aus IRIG Standard 200-89 basiert und eine Verwendung des Control Fields (CF) zur Übertragung von erweiterten Zeitinformationen definiert. Dazu gehören neben einer zweistelligen Jahreszahl auch der Offset zur UTC-Zeit, der aktuelle Sommerzeit-Status und Ankündigungen von Beginn und Ende der Sommerzeit, sowie Informationen zu einer bevorstehenden Schaltsekunde.

Die aktuelle Version des IRIG-Standards 200 ist auf der Webseite des U.S. Range Commanders Council verfügbar:
www.wsmr.army.mil/RCCSite/

Beschreibung der IRIG-Formate

Die Bezeichnung eines IRIG-Formats besteht aus einem Buchstaben und 3 darauffolgenden Ziffern. Jeder Buchstabe sowie die Ziffer an jeder Stelle legt eine Eigenschaft des entsprechenden IRIG-Codes fest. Die folgende Tabelle enthält Standardformate nach dem IRIG-Standard 200-04:

Die Bezeichnungen der einzelnen Codes setzen sich dabei wie folgt zusammen:

Bedeutung der in der Tabelle oben verwendeten Abkürzungen:

• BCD - Binary Coded Decimal, Codierung der Zeit (HH,MM,SS,DDD)
• SBS - Straight Binary Second of day, Tagessekunde (0....86400)
• CF - Control Functions, abhänging von der Applikation

Diese Grafik zeigt die Datenframes beim IRIG-B Code (IRIG - B000/B120 bis IRIG - B007/B127

 Sie konnen die Übersicht des IRIG-B Datenframes hier auch als PDF herunterladen.

Diese Grafik zeigt die IEEE1344 / C37.118 Datenframes

   Sie konnen die Übersicht der IEEE1344 Datenframes hier auch als PDF herunterladen.

Diese Grafik zeigt die C37.118 Datenframes

   Sie konnen die Übersicht der C37.118 Datenframes hier auch als PDF herunterladen.

Die folgende Grafik zeigt die Grundstruktur aller IRIG-Codes:

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Modulierte IRIG-Codes

Bei modulierten IRIG-Codes wird ein Trägersignal mit dem Zeitcode moduliert. Die Trägerfrequenz wird durch die Kennung des IRIG-Formats festgelegt.

Beispiel: B123

• die zweite Stelle gibt die Carrier Auflösung an (2 -> 1kHz)
• Die Hüllkurve des Trägers entspricht der des unmoduliertem Codes
• Das Tastverhältnis ist typischerweise 10:3 (kann in einem Bereich von 10:3 bis 10:6 sein)

Ein weiteres gebräuchliches Format ist AFNOR NF S87-500, ein französischer Standard, kein IRIG Code, aber ähnlich aufgebaut.

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Techniken zur Übertragung des modulierten Codes:

• Koaxiaxialkabel 50Ω terminiert oder high-Z, 600Ω (eine Standardmethode)
• symmetrisches Twisted Pair
• analoge Fiber Optic (Lichtwellenleiter) Sender/Empfänger (selten)

Der Signalpegel für IRIG-Code ist in IRIG 200-98 nicht definiert.

Unmodulierte IRIG-Codes

• festgelegt in IRIG 200-98
• DC Level Shift Codes ohne Träger

Techniken zur Übertragung des unmodulierten Codes:

• TTL Level über Koaxialkabel (auf korrekte Terminierung achten)
• RS-422 Differentialübertragung, twisted pair Kabel
• RS-232 Level, geschirmtes Kabel (nur kurze Entfernungen)
• Fiber Optic (Lichtwellenleiter)

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Meinberg IRIG-Empfänger

Time Code Receiver (Europakarte)

• zwei unabhängige, konfigurierbare serielle Schnittstellen
• Sekundenimpulsausgang (PPS), TTL Pegel
• Minutenimpulsausgang (PPM), TTL Pegel
• DCF77-Emulation

PCIe Timecode Empfänger

• PCIe-Karte, PCI Express r1.0a kompatibel
• zwei unabhängige serielle RS-232-Schnittstellen
• interruptfähig

PCI Express Timecode Empfänger

• PCI Express-Karte, Single Lane, Low Profile Formfaktor
• eine serielle Schnittstelle
• interruptfähig

PCI Express Time Code Empfänger und Generator

• PCI Express Schnittstelle
• zwei unabhängige serielle RS-232-Schnittstellen
• integrierte Lösung mit kombiniertem IRIG-Empfänger und Generator
• interruptfähig
• Programmierbare Impulsausgänge
• optional optische Ein-/Ausgänge erhältlich
• DDS Frequenzsynthesizer

Netzwerk Time Server mit IRIG Option

• IRIG-gesteuerter NTP Timeserver

IRIG Generatoren

Meinberg IRIG-Generatoren und Empfänger/Generator-Kombinationen

TCR180: Zeitcode-Generator und -Empfänger (Europakarte)

• kann von GPS- oder DCF77-PZF-Empfängern synchronisiert werden
• kann für besondere Anwendungen mit Oszillator bestückt werden
• einstellbare serielle Schnittstelle
• auswählbares Telegramm für die Synchronisation (Meinberg Standard / Uni Erlangen)
• ALC (Automatic Level Control) für AFNOR NF S87-500 Kompatibilität
• PPS-Gewinnung für spezielle Anwendungen
• Bootstrap loader/Flash Memory erlaubt Software Update via serieller Schnittstelle

PCI Express Time Code Empfänger und Generator TCR180PEX

• PCI Express-Schnittstelle
• eine serielle RS-232-Schnittstelle
• integrierte Lösung mit kombiniertem IRIG-Empfänger und Generator
• interruptfähig
• optional optische Ein-/Ausgänge erhältlich

PCI-Express GPS PC-Uhr und IRIG Generator GPS180PEX

• PCI Express-Schnittstelle
• eine serielle RS-232-Schnittstelle
• integrierte Lösung mit kombiniertem GPS-Empfänger und IRIG-Generator
• interruptfähig

GPS Satellitenempfänger mit LC-Display

• GPS Empfänger mit IRIG Timecode Generator
• 3 programmierbare Schaltausgänge
• Zeitcode Generator (IRIG-B, AFNOR)
• bis zu 4 einstellbare serielle Schnittstellen
• Normalfrequenzausgänge
• Sekunden- und Minutenimpulse
• 2 Time-Trigger-Eingänge
• DDS-Frequenzsynthesizer
• DCF77-Simulation
• Antenne absetzbar bis 300m mit Standardkabel RG58

Der Meinberg GPS-Empfänger kann entweder mit ZTC-Option oder in Kombination mit einem TCR-Modul