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形式です。精密タイミング用に設計された原子周波数標準と GPS 受信機には、多くの場合、IRIG 出力が装備されています。この標準は、レンジ コマンダーズ カウンシルの標準化団体である米国軍のインターレンジ計器グループ(IRIG) の電気通信作業部会によって作成されました。この標準の作業は 1956 年 10 月に開始され、元の標準は 1960 年に承認されました。

元のフォーマットは IRIG 文書 104-60 で説明され、その後 1970 年 8 月に IRIG 文書 104-70 として改訂され再発行され、その年の後半に IRIG 文書として標準のステータスである IRIG 標準 200-70 にアップグレードされました。この標準の最新バージョンは、2016 年 8 月の IRIG 標準 200-16 です。

標準で定義されているさまざまなタイムコードには、アルファベットの指定があります。A、B、D、E、G、および H は、現在 IRIG 標準 200-04 で定義されている標準です。

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。

ビットはキャリア上で変調されます。3 桁のサフィックスは、キャリアの種類と周波数、および含まれるオプション情報を指定します。

変調方式

0. DCレベルシフト（DCLS）（搬送波なしで符号化されたパルス幅）
1. 正弦波搬送波（振幅変調）
2. マンチェスター変調

搬送周波数

0. キャリアなし（DCLS）
1. 100 Hz (10 ms 解像度)
2. 1 kHz (1 ms 解像度)
3. 10 kHz (100 μs 分解能)
4. 100 kHz (10 μs 分解能)
5. 1 MHz (1 μs 分解能)

コード化された表現

2進化10進数(BCD)の年間通算日、時間、分、および(一部の形式では)秒と小数部が常に含まれます。オプションのコンポーネントは次のとおりです。

• 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:

0. BCD、CF、SBS
1. BCD、CF
2. BCD
3. BCD、SBS
4. BCD、BCD_年、CF、SBS
5. BCD、BCD_年、CF
6. BCD、BCD_年
7. 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。

したがって、完全な信号識別番号は 1 つの文字と 3 つの数字で構成されます。たとえば、B122 として指定された信号は、次のように解読されます: 形式 B、正弦波 (振幅変調)、1 kHz キャリア、およびコード化表現 BCDTOY。

最も一般的に使用されている規格は IRIG B で、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 は次のとおりです。

IRIG B122 は、振幅変調された 1 kHz 正弦波搬送波で毎秒 100 パルスを送信し、情報を BCD でエンコードします。つまり、1 秒ごとに 100 ビットの情報が送信されます。IRIG B 標準の時間枠は 1 秒で、時間情報のデータ フレームが 1 秒ごとに送信されます。このデータ フレームには、年間通算日 (1～366)、時間、分、秒に関する情報が含まれています。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、デバイスは位相ロック ループを使用して搬送波に同期することで、送信デバイスと非常に正確に時間を同期できます。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 マイクロ秒以内に同期します。

IRIG タイムコードは、それぞれ 60 ビットまたは 100 ビットを含む繰り返しフレームで構成されています。ビットには 0 から 59 または 99 までの番号が付けられています。

各ビット時間の開始時に、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、ビット間隔中の 3 つの時間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、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。したがって、2 つのマーカー ビットが連続して (P ₀の後に P _rが続く)、フレームの先頭を示します。フレームは、フレーム マーカー ビットの先端の時間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 数字をエンコードするには 4 ビットのグループが使用されます。フィールド内ではビットにリトルエンディアンが割り当てられます。

• 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年（0～99）をエンコードします。
• ビット 80～88 と 90～97 は、現在の日の 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。

すべての形式にすべてのフィールドが含まれているわけではありません。明らかに、60 ビット フレームの形式では、ストレート バイナリ秒フィールドが省略され、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 ビットは含まれていません。連続するフレームを比較して、連続する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、エラー検出を実現できます。

連続するマーカー ビット間の未割り当ての 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。たとえば、IEEE 1344標準では、ビット 60 ～ 75 の機能が定義されています。

IRIG 規格 212-00 は、 RS-232スタイルの非同期シリアル通信に基づいた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 ビットで送信されます。

• 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 ビットの先端エッジです。

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(年間通算日)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には、次のコードの開始までシリアル ラインは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>

10分の1秒が含まれる点を除いて同じです。

完全な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。

• 高精度時間プロトコル
• ネットワーク タイム プロトコル
• SMPTE タイムコード

• 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形式(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: 射場司令官協議会、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 日に取得{{citation}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク)
• 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: レンジ コマンダーズ カウンシル、IRIG 標準 212-00、2013年 2 月 17 日にオリジナル(DOC)からアーカイブ、 2011 年10 月 1 日に取得

• IRIG 情報 — 図表付きの IRIG 情報ページ
• IRIGB 標準サイト - IRIGB 標準タイムコード専用のサイト