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BPM-标准时间标准频率发播台的信号我们怎样利用它? [复制链接]

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离线bd5ir
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只看该作者 20楼 发表于: 2020-04-04
可以用来判断国内相应频率的传播情况.
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R303/**系列缠绕鞭天线:https://shop143335845.taobao.com

    
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井冈山两件宝:历史红.山林好。
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只看该作者 21楼 发表于: 2020-12-05
使用音频分析软件,进行分析后,就可以放心了!
业余无线电守则谨记在心:“体谅;忠诚;进取;友爱;适度;爱国!”
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离线m6sig
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只看该作者 22楼 发表于: 2020-12-05
很难想象今时今日还有电木螺丝刀调可变电容电感的 VFO 的场景,除了 2/ 考执照的考前实操审核
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希望中国业余无线电有将自己的44/8资源用到实处的那一天!实现最现代化的业余无线电应急通信骨干!
离线BA9BF
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只看该作者 23楼 发表于: 2020-12-05
如何获取准确的时间?古人通过观察太阳在天空的方位获取当前的时间,这种方法所获取的时间很粗略,但是它仍然被许多求生者使用。现代社会对时间的准确性、同步性要求很高。比如说你9月10日去坐火车,但是由于你手机的时间慢了20分钟,你成功地错过了火车(但现在这很少发生)。有没有一种方法可以使"时间"以光速传播?

     民用的电波钟频率是长波68.5KHZ
下面聊聊电波钟表的秒信号
     无线电在20世纪初开始得到应用,最初用于军事、船舶导航和通信,那么无线电与时间有什么关系?我们知道无线电可以传播信息,如果有一些机构拥有准确的时间,那么他们就可以将编码了时间的信息调制到一定频率的无线电波上,并且发射出去,使一定区域内的用户可以捕获此信号并解码出当前准确的时间,这一过程的误差为发射到解码的时间差。目前所广泛使用的授时方法有:卫星授时、网络授时、无线电广播授时和电波钟。本文所讨论的就是一种基于无线电低频时码授时的方法----电波钟(Radio Controlled Clock或简称RCC)。
     在我国,电波钟的知名度似乎不太高(火腿除外),但是它的应用却非常广泛:BPC挂钟、手表自动更新时间等。中国在河南商丘修建了100kW中国商丘低频时码信号发播台(以下简称BPC)[1],发射频率为68.5KHz[1],发播时间:9:00—17:00,21:00—5:00[1],其覆盖范围见图0.0,中国大部分地区以及周边邻国可以接收到该信号。为什么要使用68.5KHz的频率?68.5KHz位于长波[2]波段,长波可以通过天波----即电离层反射,的方式传播,其传播范围很广。
     除中国外(中国不是第一个应用此项技术的国家),也有其他国家使用电波钟授时,包括:德国、英国、日本和美国,
三个接收并解码BPC的方法
     方法一:通过SDR和调谐到68.5KHz的天线即可完成接收和解码,最简单。
     方法二:DIY接收部分的电路和天线以及单片机解码系统,最复杂,可以参考这里。
     方法三:使用集成电路模块(CME6005)和调谐到68.5KHz的天线以及单片机解码,比方法二简单,并且可以探索BPC编码方式。
BPC编码机制
     BPC的编码方法相当简单:每1分钟发送3帧数据,每1帧数据由20个片段组成(只有19个片段包涵了有效信
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离线BA9BF
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只看该作者 24楼 发表于: 2020-12-05
BPC编码机制
     BPC的编码方法相当简单:每1分钟发送3帧数据,每1帧数据由20个片段组成(只有19个片段包涵了有效信息),每1个片段由长为1s的脉冲构成,每一帧数据包含了“秒” “时” “分” “星期” “上下午” “日” “月” “年”以及“校验位”,相邻的帧之间使用1个空白的片段间隔[6],理论上1分钟可以解码出3次时间。信息编码在这些1s的脉冲中,脉宽0.1s、0.2s、0.3s、0.4s分别对应四进制0、1、2、3。采用四进制编码可以很方便地将信息进行拓展为二进制,这种方法叫做码位复用。注意不同的位有不同的权值。
    具体编码机制:以帧为单位进行分析,同时分析1分钟内3帧的差别,详见表1.1与图1.0。理论上,1分钟内的3帧只有“帧号”和“校验位”不同,其他位均相同。
   实际上应该如何解码BPC
     最简单的解码方法莫过于使用微控制器,通过对微控制器进行编程,使其检测BPC发送信号的脉宽(实际上,CME6005模块从天线接收BPC信号,并将解调后的信号交给微控制器解码),从而识别出每段片段对应的码值。接收完一帧数据后,就可以解码出相应的时间。
     但是,实际情况并没有这么简单。无线电在传播过程中会有一定程度的衰减,加上环境中的电磁干扰,以及地理位置和天线等诸多因素,你所接收到的BPC信号可能会存在一定的误差,这时候我们就需要使用校验位对数据帧进行校验。
     综上,对解码提出以下要求:
1.实现对时、分、年、月、日、星期的解码。
2.实现秒指示。
3.实现数据纠错。
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离线BA9BF
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只看该作者 25楼 发表于: 2020-12-05
听一听电波钟的声音
     将CME6005模块反相输出的解调后的BPC信号经过音频功率放大,驱动无源蜂鸣器发声。
     CME6005模块包含了CME6005电波钟集成电路、调谐到68.5KHz的磁棒天线以及外围分立元件。模块引出了电源、地、PON和NTCO四个引脚。PON为工作模式选择引脚,NTCO为解调后的信号的反向输出引脚,CME6005框图如图3.0所示。模块工作电压1.2v~~5.5v,休眠电流0.03uA,最大工作电流120uA[4]。
     以下是原文对CME6005集成电路的描述:CME6005 是一款高度集成的 BI-CMOS 低频接收解码芯片。 这一款高灵敏度,低功耗的芯片能解调多国电波信号包括美国 (WWVB)、 德国(DCF77)、 日本(JJY40 和 JJY60)、 英国(MSF)和瑞士(HBG)。 CME6005 内含了一个独特的双频晶体补偿功能、 单/双频电波接收功能、 AGC锁定功能、使 CME6005 成为一个极理想的无线电波方案。
     功放采用TBA820M,乙类功放,供电电压3v~~16v,最大输出功率为2w。引脚定义和典型电路如图3.1和图3.2所示。
     实际测试中,会出现两种情况。第一种,蜂鸣器持续发出噼~噼~啪~啪的声音,并且时而密集,时而稀疏,可以想象成一大串鞭炮爆炸的场景。这种情况是无效的,没有有效的电波钟数据输出。第二种,蜂鸣器发出的声音呈现特定规律,例如:噼~噼~噼~安静| 噼~噼~安静| 噼~噼~噼~噼~安静,并且周期为1s。此时接收到的是有效的电波钟原始数据,解码该数据就可以获得当前时间。
     实际测试中,户外可以接收到有效数据,室内偶尔也可以接收到有效数据,但是接收到无效数据(上述第一种情况)的几率似乎更大。
简单地看一下电波钟的波形
     如果没有逻辑分析仪,可以使用单片机读取NTCO引脚电平状态并通过串口发回。如果每20ms采样一次,通信的波特率为500bps(8位数据位-1位起始位-1位停止位),使用51单片机就可以实现。如果20ms采样一次,每秒可以采样50次,NTCO的最短高电平时间为100ms,理论上可以实现波形的复现而不失真。
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只看该作者 26楼 发表于: 2020-12-05
获取BPC有效数据并解码
     单片机每10ms对NTCO引脚采样一次,为了获取一帧有效数据,需要完成以下步骤:
  1.检测帧起始标志位,即:长达1s的低电平(实际上NTCO引脚存在由外界干扰所产生的噪声,所以应该设立一个阈值,超过该阈值则判定其为帧起始标志位)。
  2.检测到帧起始标志位后,通过定时采样NTCO引脚以获取有效数据(为了消除噪声带来的影响,应该设立一个阈值,以判断有效数据的四进制状态)。
  3.校验获取的数据,并将其按照一定格式转换为时间。
     以图5.0最后一组数据为例,详细介绍如何将获取到的有效数据转换为时间。
     最后一组数据为“0 0 1 3 1 1 1 1 0 3 0 2 0 2 2 1 1 0 1”,下面演示如何解码原始数据。
     0:第1秒
     0:保留位,恒为0
   13:时,4+3+12=19
111:分,16+4+1=21
   10:星期,4+0=4
     3:高位为1,表示下午;低位为1,表示奇检验。
020:日,0+8+0=8
  22:月,8+2=10
110:年,16+4+0+2000=2020
     1:高位为0,即年的最高位为0;低位为1,表示奇校验。

https://www.cnblogs.com/DLHC-TECH/p/Radio_Controlled_Clock_T-D-P11.html
本文的作者链接,请看这个,我只是一个搬运工!
大家还对标准时间的信号有什么新研究,请跟帖互动吧!
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只看该作者 27楼 发表于: 2020-12-09
回 m6sig 的帖子
m6sig:很难想象今时今日还有电木螺丝刀调可变电容电感的 VFO 的场景,除了 2/ 考执照的考前实操审核[表情] [表情] [表情]  (2020-12-05 09:39) 

FT-817/818 还是用螺丝调ref....
de BI1EIH (ex. B1/BG6ICN)
https://radiopi.club/
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只看该作者 28楼 发表于: 2020-12-10
Re:回 m6sig 的帖子
BI1EIH:
FT-817/818 还是用螺丝调ref....

我的 817 用了好几年,从来没调过。可是工程菜单里的选项是?
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7193 4316 2092 1316 6516 0115 9980 http://www.hellocq.net/forum/read.php?tid=346333

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只看该作者 29楼 发表于: 2022-05-26
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