BPC低频授时码发射标准

在早一段时间BPC编码便已在网络上公布或接收后被解读，但已有的文章对编码格式描述的并不清楚，甚至与实际情况有所出入，因此自行分析后获得如下信息，可用于BPC相关产品的开发或授时码本身的改进。

(资料图片)

BPC低频授时码（以下简称BPC）被设计用于在低频无线电上发布时间信息，目前在商丘发射站以68.5kHz发波，其工作原理如下：

BPC信号为工作在某一特定单一频率上的等幅波，因此做如下简化：发射机全幅度振荡为高电平，10%幅度振荡为低电平，示意图如下：

下文二进制数据表示同SystemVerilog/Verilog，格式为【位宽】'【进制】【数值】。如2'b10，即为2位宽的二进制数据1，代表十进制的2，即2'd2。

BPC每帧包含年、月、日、星期、上/下午、时、分和帧序号等字段和用于后期拓展的保留位，帧长20s，每分钟共3帧，每帧起始点与该分钟的0s、20s、40s对齐。帧内划分为20段，段长1s，每段的下降沿（上图中“简化信号”由高电平变成低电平的瞬间）与UTC秒同步。除部分段外，每段依次为低电平、高电平两节，低电平的长度决定了该段所代表的2位数据：0.1s为2’b00、0.2s为2’b01、0.3s为 2’b10、0.4s为2’b11；以下所有范围均包含两端：

第1段：帧起始位，全段高电平；

第2段：该分钟内帧序号（0s起的帧序号为2’b00，20s起的帧序号为2’b00）；

第3段：保留位（默认为2’b00）；

第4~5段：12小时制小时；

第6~8段：分钟；

第9~10段：星期数（以星期一为起始，值为4’d1）；

第11段：高位为上/下午，低位为第2~10段的偶校验；

第12~14段：日期；

第15~16段：月份；

第17~19段：年份的个位和十位；

第20段：高位为保留位（默认为1’b0），低位为第12~19段的偶校验。

可见大部分字段均多于1段，BPC对此使用大端序传输（先发射的数据是更高位的数字）。

举例：在某年某月某日某时某分内，BPC发射机振荡的情况如下：该分钟的25s~26s内先以10%的振幅震荡了0.2s，再以全振幅振荡0.8s；26s~27s内先以10%的振幅震荡了0.1s，再以全振幅振荡0.9s；26s~27s内先以10%的振幅震荡了0.4s，再以全振幅振荡0.6s。查表可知25s~27s为数据的第6~8段，即代表了完整的“分钟”数据。分析振荡幅度与时间可知数据分别为2'b01、2'b00、2'b11，按照大端序排序即为6'b010011，转化得6'd19，即发射时的时间为19分。