林 笛，杨朝中，李实锋

（1.中国科学院国家授时中心，陕西 西安 710600；2.中国科学院大学，北京 100049）

低频时码授时技术是国际电信联盟（ITU）推荐的民用授时方式，因低频时码信号接收简单、覆盖范围广、传播损耗小，已经被广泛应用[1-3]。

随着低频时码授时技术的日益发展和需求的日益提升，需要提升BPC 的传输性能以覆盖更广的范围。研究的方向主要有改变调制比、调整码元进制、附加扩频调制等，该文提出了一种基于调制比的改善方法，可以在不改变信号调制方式和发射功率的前提下提升低频时码的传输性能，进而扩大覆盖范围，为将来改进低频时码信号体制打下基础。

1 BPC信号体制现状

目前世界上的主要国家和地区都建立了自己的低频时码授时系统，如美国的WWVB、德国的DCF77、英国的MSF、日本的JJY40/60 和中国的BPC。信号体制各不相同，BPC 的码元为四进制，效率较高；WWVB 及其他低频时码信号则为二进制，抗噪声性能较强。在调制比方面，WWVB 的调制比约为7∶1，德国的DCF77 为15∶1，我国的BPC 调制比则为10∶1[4]。

我国的BPC 低频时码授时系统载频为68.5 kHz，带宽为±1 kHz，码速率为1 bit/s，采用的调制方式为脉冲负极性键控，即在每秒的开始时刻（第0 秒、第20 秒、第40 秒除外），载波幅度下降为原幅度的10%，脉冲下降沿的起点代表北京时间的整秒时刻。不同的脉冲宽度代表着不同的时码信息，每分钟可向外发播3 帧时码信息，即每20 s 向外发播一帧，不同的码元组合代表着不同的时间信息，低频时码可以向外发播年、月、日、时、分、秒和校验位信息。BPC 信号采用了码位复用技术,理想情况下可以在20 s 内接收一帧低频时码，进而解码出时间信息。……