[实用新型]广播对时音载码发生器和接收器

说明书

本实用新型涉及数据广播通讯技术，更明确地说是把日期时间等信息插在现有广播电台的六响报时音中发射出去以供收音机接收继而解出载码信息的收发设备。

目前普通电子钟表存在走时误差，也没有完善有效的校准手段。而具有自动校准功能的无线电钟表，目前有全球卫星定位系统、电视场逆程时间码、长短波授时台等，这几种方式虽然精度高、对时快，但接收条件远不如普通收音机那样方便。而中国的广播电台在整点报时发出的六响对时音只是单纯的频率和间隔信号，未能提供具体的整点小时信息。

本实用新型的目的，在于克服上述缺点，利用广播电台整点报时的对时音，把日历时钟和其它信息载码插在其中发送出去而无明显听觉差异，由类似普通收音机的接收器方便、准确地获得日期、时间和其它信息，提供相应的载码发送器和接收器，其接收器可制成手表而广泛应用。

为达到上述目的，本实用新型广播对时音载码发生器和接收器均由机壳和安装在机壳内的以单片机为主的电路板构成，也可在此基础上进一步集成。

广播对时音载码发生器的原理说明如下。

广播对时音载码发生器由机壳、安装在机壳内的电路组成。发生器电路由获得外来信息的通讯接收接口电路、与通讯接口相连能输出载码对时音的程序处理器和与程序处理器相连的按键输入电路、不掉电时钟电路构成。程序处理器由与数模转换器相连能输出调频载码报时音的单片机、与单片机相连的程序芯片和显示电路等构成。发生器电路实则以单片机为主，其载码信息由程序芯片的外标准时钟入口获得，与外部计算机通讯则通过通讯接口电路，电源由电源电路供给，程序处理器则协调上述电路以发出载码对时音。

本发生器具有可由按键调整的内部时钟，整机掉电时，专用日历芯片在板上小电池的作用下仍持续运行，整机上电时，程序便读出该时间信息送显示电路显示，为了与外部标准时间相一致，程序还通过外标准时钟入口获取标准时间信息，还通过通讯接口从外部计算机接收其他如气象、台码等信息。在外部信息不良或中断时，有关信息仍可由按键输入电路来输入本机，由本机前面板上的显示电路进行显示，并作为相应载码信息。程序对载码信息进行转换，在59分50秒以后的11秒钟内通过D/A转换器发出六组小频偏对时音波形，在对时音之后，程序还可提取存储在程序芯片内的相应小时的语音数据，通过数模转换器发出人声报时语音，和广播电台的节目一起送到广播发射台发射出去。

原广播对时音频率基频为前五响800Hz，末一响1600Hz，现由程序芯片和单片机使发出的频率在载码时稍稍偏离基频，其频偏不大于基频的1％，而无明显听觉差异。频偏不同的频率分别代表不同的数据。数据组的编排与环同频偏的频率组相对应，持续长度0.5秒的每一响作为一组，每一组里又可编排多个数据。信息量少时，每一响可仅发一个数据，每一响的数据也可以重复。数据无论如何编排，至少要保留一个零频偏位，以利载码接收器校准频率，而不必使用高档次晶体。当一组数据编排为年(公元制年份的低两位)、月、日、星期、小时共五个数据时，如果用常规的二进制码将排成24位，本发生器将上述数据按四进制混合码排成6位和7位四进制数，分别放在两响对时音中，这样每组数据便仅有6位或7位，前面再加两位或一位零频偏位、后面再加两位零频偏位作较准和保护用，共是10位。载码数据每改变1，程序芯片便修改对时音的波形周期，其单个波形周期的改变小于千分之一。在一组约400个波形周期中，每位数据宽度约为30～50个周期，这恰好是能用单片机准确测频的较小宽度，也恰好是频率调制所产生的中频谐波较悦耳、低频谐波不难听的频段。为了减外对时音的冲击效应，还把0.5秒一响的前后沿波形振幅作了渐变过渡，过渡宽度约3～8个波形周期。对时音的输出波形可以是正弦波也可以是方波，方波的平坦段之两端可通过数模转换器用程序数据予以圆角过渡。

广播对时音载码接收器的原理说明如下。

广播对时音载码接收器由机壳和安装在机壳内的接收器电路构成。接收器电路由收音机电路、与收音机电路相连的信号处理器、与信号处理器相连以解出对时音载码信息的程式处理器、与程式处理器相连的调表按钮、显示器以及外部显示器接口所构成。程式处理器则由单片机和与之相连能够分析信号处理器来的信号、判断对时音信号的波形参数校准自身晶体误差、精确算出载码数据并送出显示的程序芯片构成。