IRIGタイムコード

インターレンジ計器グループタイムコード（ IRIGタイムコードとも呼ばれる）は、タイミング情報を転送するための標準フォーマットです。精密タイミング用に設計された原子周波数標準やGPS受信機には、多くの場合IRIG出力が搭載されています。この規格は、米軍のレンジコマンダーズカウンシルの標準化団体であるインターレンジ計器グループ（IRIG）の電気通信ワーキンググループによって策定されました。この規格の策定作業は1956年10月に開始され、最初の規格は1960年に承認されました。

元のフォーマットはIRIG文書104-60で規定され、後に改訂され1970年8月にIRIG文書104-70として再発行されました。同年後半にはIRIG文書として規格の地位に格上げされ、IRIG規格200-70となりました。この規格の最新版は、2016年8月のIRIG規格200-16です。

タイムコード

規格で定義されている様々なタイムコードには、アルファベットによる指定があります。A、B、D、E、G、Hは、現在IRIG規格200-04で定義されている規格です。

コード間の主な違いはレートであり、1 分あたり 1 パルスから 1 秒あたり 10,000 パルスまで変化します。

IRIGタイムコード
コードビットレートビットタイムフレームあたりのビット数フレーム時間フレームレート
あ1000 Hz1ミリ秒1000.1秒10 Hz
B100 Hz10ミリ秒1001秒1 Hz
C [A]2 Hz0.5秒12060秒1 ⁄ 60  Hz
D1 ⁄ 60  Hz60000ミリ秒603600秒1 ⁄ 3600  Hz
E10 Hz100ミリ秒10010秒0.1 Hz
G10000 Hz0.1ミリ秒1000.01秒100 Hz
H1 Hz1000ミリ秒6060秒1 ⁄ 60  Hz
  1. ^ C [1] [2]は当初の仕様に含まれていましたが、Hに置き換えられました。

ビットは搬送波で変調されます。3桁の接尾辞は、搬送波の種類と周波数、および含まれるオプション情報を指定します。

変調方式
  1. DCレベルシフト（DCLS）（搬送波なしのパルス幅符号化）
  2. 正弦波搬送波（振幅変調）
  3. マンチェスター変調
搬送周波数
  1. キャリアなし（DCLS）
  2. 100 Hz（10 msの解像度）
  3. 1 kHz（1 ms 解像度）
  4. 10 kHz（100 μs分解能）
  5. 100 kHz（10 μs分解能）
  6. 1 MHz（1 μs分解能）
コード化された表現
2進化10進数（BCD）形式の年間通算日、時、分、および（一部の形式では）秒と小数点以下が常に含まれます。オプションの構成要素は次のとおりです。
  • 年番号（00～99、世紀はコード化されません）
  • IRIGで定義されていないビットを占有するユーザー定義の「制御機能（CF）」
  • 「ストレート バイナリ秒 (SBS)」は、0 から 86399 までカウントする 17 ビットのバイナリ カウンターです。
種類は次のとおりです:
  1. BCD、CF、SBS
  2. BCD、CF
  3. BCD
  4. BCD、SBS
  5. BCD、BCD_年、CF、SBS
  6. BCD、BCD_年、CF
  7. BCD、BCD_年
  8. BCD、BCD_年、SBS

標準 200-04 に従って各形式で認識される信号識別番号は次のようになります。

許容されるコード形式
形式変調タイプ搬送周波数コード化された表現
あ0,1,20,3,4,50,1,2,3,4,5,6,7
B0,1,20,2,3,4,50,1,2,3,4,5,6,7
D0,10,1,21,2
E0,10,1,21、2、5、6
G0,1,20,4,51、2、5、6
H0,10,1,21,2

したがって、完全な信号識別番号は1文字と3桁の数字で構成されます。例えば、B122と指定された信号は、次のように解読されます：形式B、正弦波（振幅変調）、1kHz搬送波、および符号化表現BCDTOY。

最も一般的に使用されている規格は IRIG B であり、次に IRIG A、そしておそらく IRIG G の順です。IRIG H から直接派生したタイムコード形式は、NIST ラジオ局 WWV、WWVHおよびWWVBで使用されています。

たとえば、最も一般的な形式の 1 つである IRIG B122:

IRIG B122 は、振幅変調された 1 kHz 正弦波搬送波で毎秒 100 個のパルスを送信し、情報を BCD 形式でエンコードします。つまり、毎秒 100 ビットの情報が送信されることになります。IRIG B 規格のタイム フレームは 1 秒で、時間情報のデータ フレームが毎秒 1 つ送信されることになります。このデータ フレームには、年間通算日 (1～366)、時間、分、秒の情報が含まれます。年番号は含まれていないため、タイムコードは毎年繰り返されます。うるう秒のアナウンスは提供されません。情報は毎秒 1 回しか送信されませんが、デバイスは搬送波に同期するための位相ロック ループを使用して、送信デバイスの時刻を非常に正確に同期できます。一般的な市販デバイスは、IRIG B タイムコードを使用して 1 マイクロ秒以内で同期します。

タイムコード構造

IRIGタイムコードは、60ビットまたは100ビットを含むフレームの繰り返しで構成されます。ビットには0から59または99までの番号が付けられます。

各ビットタイムの開始時に、IRIGタイムコードは信号を有効にします（キャリアを送信する、DC信号レベルを上げる、またはマンチェスター1ビットを送信する）。信号は、ビットインターバル中の以下の3つのタイミングのいずれかで無効になります（キャリアが少なくとも3倍に減衰される、DC信号レベルが低下する、またはマンチェスター0ビットが送信される）。

  • 0.2ビット時間後、バイナリ0をエンコードする
  • 0.5ビット時間後、バイナリ1をエンコードする
  • 0.8ビット時間後にマーカービットをエンコードする

ビット0はフレームマーカービットP rです。ビット9、19、29、…99から始まる10ビットごとにマーカービットがあり、位置識別子P 1、P 2、…、P 9、P 0と呼ばれます。つまり、2つのマーカービット（P 0の後にP rが続く）がフレームの開始を示します。フレームは、フレームマーカービットの先頭エッジの時刻をエンコードします。

その他のビットはすべてデータ ビットであり、他の目的が割り当てられていない場合はバイナリ 0 として送信されます。

通常、BCD桁のエンコードには4ビットのグループが使用されます。フィールド内のビットはリトルエンディアン方式で割り当てられます。

  • ビット1～4は秒をエンコードし、ビット6～8は10秒の位（0～59）をエンコードします。
  • ビット10～13は分をエンコードし、ビット15～17は10分の位（0～59）をエンコードします。
  • ビット20～23は時間をエンコードし、ビット25～26は10の位（0～23）をエンコードします。
  • ビット30～33は年間通算日をエンコードし、ビット35～38は10の位をエンコードし、ビット40～41は100の位（1～366）をエンコードします。
  • ビット45～48は10分の1秒（0～9）をエンコードします。
  • ビット50～53は年をエンコードし、ビット55～58は10の位（0～99）をエンコードします。
  • ビット80～88と90～97は、当日の00:00からの「ストレートバイナリ秒」をエンコードします（0～86399、BCDではありません）。

IRIG G では、ビット 50 ～ 53 で 100 分の 1 秒がエンコードされ、ビット 60 ～ 68 で年がエンコードされます。

すべてのフォーマットがすべてのフィールドを含むわけではありません。60ビットフレームのフォーマットでは、当然のことながら、ストレートバイナリの秒フィールドは省略され、1フレーム時間未満の区切りを表す数字（IRIG Dの場合は時間未満のすべて）は常に0として送信されます。

パリティビットやチェックビットは含まれません。連続するフレームを比較し、連続したタイムスタンプがエンコードされているかどうかを確認することで、エラー検出が可能です。

連続するマーカービット間の未割り当て9ビットフィールドは、ユーザー定義の「制御機能」に使用できます。例えば、IEEE 1344規格では、ビット60～75に機能が定義されています。

IRIGタイムコード

IRIG Aタイムコード構造
少し重さ意味少し重さ意味少し重さ意味少し重さ意味少し重さ意味
00P rフレームマーカー201時間
（0～23）		40100年内の通算日数
（1～366）		600未使用、制御機能
に使用可能

801ストレート
バイナリ
秒
（0～86399）
011秒
（00～59）		21241200610812
022224420未使用620824
034238430630838
0482404406408416
0502510450.110分の1秒
（0.0～0.9）		6508532
06102620460.26608664
0720270未使用470.467087128
0840280480.868088256
09P1​位置識別子29P3​位置識別子49P5​位置識別子69P7​位置識別子899ページ
101分
（00～59）		301年内の通算日数
（1～366）		501年
（00～99）		700未使用、制御機能
に使用可能

90512
112312512710911024
124324524720922048
138338538730934096
140340540740948192
1510351055107509516384
1620362056207609632768
1740374057407709765536
180未使用38805880780980未使用
19P2​位置識別子39P4​位置識別子59P6​位置識別子798ページ位置識別子99P 0位置識別子

IRIG Jタイムコード

IRIG規格212-00は、 RS-232形式の非同期シリアル通信に基づく異なるタイムコードを定義しています。タイムコードはASCII文字で構成され、それぞれ10ビットで伝送されます。

  • 1スタートビット
  • 7データビット
  • 1奇数パリティビット
  • 1ストップビット

オンタイム マーカーは、最初のスタート ビットの先端です。

IRIG J-1 タイムコードは 15 文字 (150 ビット時間) で構成され、300 以上のボーレートで 1 秒あたり 1 回送信されます。

<SOH>DDD:HH:MM:SS<CR><LF>
  • SOH は、バイナリ値を持つ ASCII の「ヘッダーの開始」コードです0x01。
  • DDD は1 から 366 までの序数(年内の日数) です。
  • HH、MM、SSはスタートビットの時間です。
  • コードはCR+LF のペアで終了します。

タイムコードの終了時、シリアルラインは次のコードの開始までアイドル状態になります。他の文字の間にはアイドル時間はありません。

IRIG J-2 タイムコードは 17 文字 (170 ビット時間) で構成され、2400 以上のボー レートで 1 秒あたり 10 回送信されます。

<SOH>DDD:HH:MM:SS.S<CR><LF>

これは、10分の1秒が含まれる点を除いて同じです。

フルタイムコード仕様は「IRIG J- xy」という形式です。ここで、x はバリアントを示し、y はボーレート 75×2 yを示します。

通常使用される組み合わせは、J-12 ～ J-14 (300、600、1200 ボー)、および J-25 ～ J-29 (2400 ～ 38400 ボー) です。

J- xyの組み合わせバリアント（x）y2歳ボー = 75 × 2 y
J-12124300
J-13138600
J-1414161200
J-2525322400
J-2626644800
J-27271289600
J-282825619200
J-292951238400

参照

参考文献

  1. ^ Grohman, Richard O.; Mellenbruch, Larry L.; Sowic, Felix J. (1974年3月14日). ACODACデータのARL解析用特殊ハードウェア(pdf) (技術レポート). テキサス大学オースティン校. ARL-TM-74-12. 2013年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年12月23日閲覧。
  2. ^ タイムコードフォーマットハンドブック(PDF) (第7版). Datum Inc. 1987. p. 18. 2023年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。2024年3月18日閲覧– vk7krj.com経由。

出典

  • 電気通信およびタイミンググループ（2016年8月）、IRIGシリアルタイムコードフォーマット（PDF）、米国陸軍ホワイトサンズミサイル実験場、ニューメキシコ州：レンジコマンダーズカウンシル、IRIG標準200-16、2018年8月26日にオリジナルからアーカイブ、 2024年5月27日取得{{citation}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  • 電気通信およびタイミンググループ（2000年11月）、IRIG J 非同期ASCIIタイムコード形式、米国陸軍ホワイトサンズミサイル実験場、ニューメキシコ州：レンジコマンダーズカウンシル、IRIG標準212-00、オリジナル（DOC）から2013年2月17日にアーカイブ、 2011年10月1日に取得
  • IRIG情報 — 図表付きのIRIG情報ページ
  • IRIGB規格サイト - IRIGB規格タイムコードに特化したサイト
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