|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Sygnały odniesienia częstotliwości i czasu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów W różnych sektorach gospodarki, w szczególności w telekomunikacji, istnieje szeroka gama odbiorców wymagających „powiązania” (synchronizacji) skal czasowych z dokładnością do ułamków sekundy do tysięcznych mikrosekundy, synchronizacji częstotliwości generatorów, czasu i przyrządy do pomiaru częstotliwości z błędem od 10 do 10' 13. Systemem transmisji odpowiednich sygnałów zarządza Państwowa Służba Czasu i Częstotliwości Rosji, której ośrodkiem naukowym jest Instytut Metrologii Czasu i Przestrzeni, mieszczący się we wsi Mendelejewo w obwodzie moskiewskim. W artykule opisano sygnały odniesienia czasu i częstotliwości przesyłane różnymi kanałami telekomunikacyjnymi, podano, jakimi środkami technicznymi jest to realizowane oraz w jaki sposób wykorzystuje się je do synchronizacji skal czasowych i częstotliwości generatorów. Sygnały odniesienia częstotliwości i czasu (ESChV) są szeroko stosowane w różnych strukturach telekomunikacyjnych. Zatem przy multipleksowaniu częstotliwości kanałów komunikacyjnych komunikaty są przesyłane w jednym wstędze bocznej widma sygnału o modulowanej amplitudzie z tłumieniem nośnej. Jego niezależne odtworzenie na końcu odbiorczym linii wymaga synchronizacji częstotliwości oscylatora z błędem nie większym niż 10-9. Multipleksowanie z podziałem czasu jest z reguły stosowane przy przesyłaniu komunikatów metodą impulsowej modulacji kodowej i pozwala na kilkudziesięciokrotne zwiększenie pojemności informacyjnej łącza komunikacyjnego. Aby zapobiec utracie informacji w takich systemach, wymagane jest dokładne taktowanie sygnału zegarowego generowanego w stacji odbiorczej w odniesieniu do odebranej sekwencji impulsów. Dla efektywnej pracy szybkich systemów łączności cyfrowej dalekiego zasięgu konieczne jest utrzymywanie częstotliwości generatorów nadrzędnych w terytorialnych centrach łączności z dokładnością do 10 -11. W telewizji jakość montażu reżyserskiego i miksowania zależy od zapewnienia synchronizacji i zgodności w fazie sygnałów ze źródeł studyjnych i spoza studia. Aby poprawić jakość obrazu telewizyjnego, konieczne jest utworzenie wysoce stabilnych scentralizowanych sygnałów synchronizacji, sygnałów odniesienia podnośnych koloru i utrzymanie wysokiej stabilności częstotliwości wzbudnic nadajnika telewizyjnego. Jednym z możliwych kierunków wykorzystania ESChV jest synchronizacja timerów poszczególnych komputerów i sieci komputerowych. Oto tylko kilka przykładów kierunków, w których potrzebne są sygnały odniesienia częstotliwości i czasu. W szczególności są one również bardzo ważne dla bezpieczeństwa transportu, zwłaszcza lotniczego. Przemysł produkuje szeroką gamę przyrządów do pomiaru czasu i częstotliwości o różnej dokładności - od domowych przekaźników czasowych i zegarów po kwantowe wzorce częstotliwości. Osadzanie tych narzędzi w procesie produkcyjnym, przeprowadzanie pomiarów kontrolnych i ocena ich właściwości metrologicznych wymagają stosowania narzędzi referencyjnych, w tym ESChV, przekazywanych różnymi kanałami komunikacji. Obecnie jednolitość pomiarów czasu i częstotliwości na całym świecie zapewniona jest głównie za pomocą ESHF transmitowanego różnymi środkami informacji, w tym stacji radiowych działających w pasmach VLF, LW i HF, zarówno specjalistycznych, przeznaczonych wyłącznie do transmisji referencyjnej sygnałów i innych celów (radionawigacja, łączność, nadawanie dźwięku, telewizja), transmisji ESCHV na zasadzie wtórnej, a także globalnych systemów nawigacji satelitarnej GLONASS (Rosja) i GPS (USA). Dla wielu konsumentów, w tym radioamatorów, interesujące może być sprawdzenie sygnałów czasu - SPV („6 punktów”), transmitowanych siecią nadawczą dźwięku, a także transmisji ESCHV za pośrednictwem specjalistycznej stacji radiowej LW RBU Państwowego Czasu i Służba Częstotliwości Rosji, działająca z promieniowaniem o mocy 10 kW na częstotliwości 66, (6) kHz i zgodnie z pierwszym programem telewizyjnym zawierającym zakodowaną informację o aktualnych wartościach czasu. Spółki celowe transmitowane siecią nadawczą dźwięku niosą ze sobą zwiększoną zawartość informacyjną ze względu na komunikaty dotyczące pory dnia. Sygnały te służą do sprawdzania wskazań i automatycznej synchronizacji zegarów do celów technicznych i domowych. Reprezentują one grupę sześciu impulsów radiowych o częstotliwości napełniania 1000 Hz. Pierwsze pięć impulsów ma czas trwania 100 ms każdy. Czas trwania szóstego impulsu zmienia się w zależności od wartości godziny dnia czasu moskiewskiego od 100 ms do 560 ms po 20 ms zgodnie z wyrażeniem t=(100+20h) ms, gdzie h jest aktualną wartością impulsu godzina. Początek szóstego impulsu odpowiada początkowi godziny. W drugim, trzecim, czwartym i piątym impulsie radiowym SPW sygnały mogą być dodatkowo transmitowane w postaci oscylacji sinusoidalnych o poziomie 21 dB poniżej maksymalnego poziomu SPW, przeznaczonego do automatycznego sterowania kanałami i torami rozgłoszeniowymi audio. Błąd czasu SST nie przekracza 0,3 s w przypadku odbioru w europejskiej części Rosji i 0,5 s w pozostałej części kraju. Radiostacja RBU wykorzystuje sygnały typu DXXXW do przesyłania czasu i częstotliwości oraz informacji zakodowanych (rys. 1).
Sygnały te są oscylacjami nośnymi o postaci sinusoidalnej o częstotliwości 66,(6) kHz, przerywanymi co 100 ms o 5 ms. Co 10 ms po przerwaniu oscylacje nośnej są modulowane fazowo wąskopasmowo przez 80 ms za pomocą sygnałów sinusoidalnych o częstotliwościach podnośnych 100 lub 312,5 Hz i współczynniku modulacji 0,698. Modulacja fazy sygnału odbywa się cyfrowo i w taki sposób, aby średnia wartość fazy sygnału zmodulowanego fazowo była równa fazie oscylacji nośnej przy braku modulacji. Sygnały o częstotliwości podnośnej 312,5 Hz służą do oznaczania znaków sekundowych i minutowych oraz do oznaczania jednostek w kodzie dziesiętnym zakodowanym binarnie przy przesyłaniu informacji o skalach czasu w pierwszym i drugim przedziale 100 ms, liczonym od drugiego znaku (patrz poniżej). Sygnały o częstotliwości podnośnej 100 Hz służą do zaznaczania zer w kodzie BCD podczas transmisji informacji i wypełniania wszystkich przedziałów 80 ms wolnych od transmisji jakiejkolwiek informacji. Sygnały odniesienia częstotliwości (EFS) są bezpośrednio oscylacjami nośnymi emitowanego sygnału, których średnia dobowa wartość częstotliwości jest zgodna z wielkością jednostki częstotliwości, odtwarzaną przez państwowy standard czasu i częstotliwości z błędem nie większym niż 2 x 10-12. Jak widać na rysunku, obwiednia sygnału to czas załączenia wynoszący 5 ms, następujący po częstotliwości 10 Hz. Te wstawki są sygnałami czasu odniesienia (ESV). Charakterystyczne punkty ESP radiostacji RBU, będące punktami przegięcia wznoszących się frontów powiązań, są zgodne ze skoordynowaną rosyjską skalą czasu atomowego UTS (SU) z błędem nie przekraczającym 10 μs. W tym przypadku drugim znacznikiem w sygnale jest wstawka, którą poprzedza odstęp 80 ms, oznaczony podnośną o częstotliwości 312,5 Hz (rys. 1). Znaki minutowe identyfikowane są poprzez dodatkowe oznaczenie podnośnej 312,5 Hz dwóch odstępów 80 ms poprzedzających drugi znacznik.Strukturę informacyjną sygnału pokazano na rys. 2. XNUMX.
Kod czasu przesyłany w ramach ESChV budowany jest w oparciu o dwa typy kodów: pozycyjno-jednostkowy - do przesyłania wartości różnicy pomiędzy skalami UTC i UTC UT1-UTC oraz binarny dziesiętny z parzystością - do przesyłania innych informacji. Elementy kodu są transmitowane co sekundę przy użyciu modulacji nośnej w pierwszym i drugim interwale 100 ms liczonym od drugiego znacznika. Format kodu pełnoczasowego zawiera 120 elementów (60 elementów w pierwszym przedziale 100 ms i 60 elementów w drugim) i jest przesyłany w cyklu 1 min. Początek cyklu minutowego (znak minutowy) jest identyfikowany poprzez dodatkowe oznaczenie ósmego i dziewiątego przedziału 100 ms. Format kodu czasowego i treść przesyłanych informacji przedstawiono graficznie na rys. 3. XNUMX.
Informacje o aktualnych wartościach pory dnia podawane są w godzinach (h) i minutach (m) przesyłanych w moskiewskiej skali czasu z korektą UT względem czasu uniwersalnego, który w czasie „zimowym” wynosi 3 godziny okresie i 4 godziny – w okresie „czasu letniego”. Informacje o dacie kalendarzowej obejmują: wartość roku bieżącego stulecia (Y), wartość miesiąca bieżącego roku (M), wartość dnia miesiąca (dm) oraz wartość numeru seryjnego dzień tygodnia (dm). Informacje o dacie juliańskiej obejmują datę skróconą (TJD), czyli cztery najmniej znaczące cyfry wartości liczbowej zmodyfikowanej daty juliańskiej (data juliańska to liczba dni liczonych w sposób ciągły od godziny 12:1 czasu UT 4713 stycznia XNUMX r. p.n.e. ). ESChV emitowane przez radiostację RBU umożliwiają porównanie wysoce stabilnych generatorów (wzorce częstotliwości kwantowych, generatory kwarcowe) na odległościach do 3000 km z błędem (1...50)x10-12 na dobę oraz synchronizację zegara na odległościach do 1000 km z błędem do 0,03, 2 ... XNUMX ms w zależności od warunków odbioru ESHF i zastosowanego sprzętu sygnalizacji odbiorczej. Aby zapewnić dokładniejsze pomiary czasu i częstotliwości, stosuje się ESHF, transmitowane kanałami telewizji naziemnej i satelitarnej jako część sygnałów telewizyjnych. ESChV zawierają sygnały ESCH, ESV i kodujące aktualne wartości czasu. Sygnały te są przesyłane w szóstej linii każdego pola nieparzystego. Kształt sygnałów i ich położenie w szóstej linii pokazano na ryc. 4.
Rozpiętość sygnałów wejściowych wynosi G.35±0,05 pełnego zakresu sygnału wideo. Szósta linia jest podzielona na trzy przedziały, a każdy z nich ma swój własny rodzaj sygnałów. Do transmisji ECH stosuje się interwał I o czasie trwania 15 μs. ESC są transmitowane w seriach składających się z 15 okresów oscylacyjnych z częstotliwością 1 MHz, które zawsze rozpoczynają się od dodatniej półfali w impulsie. Względny błąd dzienny ESP w Moskwie nie przekracza 2 · 10-12. Do transmisji ESP drugi interwał ma trwać 12 μs. Informację o skali czasu niesie charakterystyczny punkt odpowiadający środkowi czoła ESP. którego położenie czasowe jest zgodne ze skalą UTC(SU) z błędem nie większym niż 0,5 µs. Częstotliwość powtarzania ESP wynosi 1 Hz, czas trwania frontu narastającego wynosi 20 ns. Do transmisji zakodowanej informacji o aktualnych wartościach czasu - TZV (h, min, s) przeznaczony jest przedział III o czasie trwania 15 μs. Informacja o TVT przekazywana jest w kodzie binarno-dziesiętnym (rys. 5) przez 24 klatki (pełny cykl - 25 klatek na 1 s) za pomocą impulsów radiowych o różnych częstotliwościach. Częstotliwość sygnału odpowiadająca logowi. 1 kod, równy 1,66 MHz, log. 0 odpowiada częstotliwości 2,5 MHz, a impuls radiowy o częstotliwości 1 MHz w 25. ramce służy jako znacznik sygnału końca cyklu. Aby poprawić odporność na zakłócenia, do kodu TZV wprowadzono bity kontroli parzystości Rs, Rmin i Rch. Kod TZV transmitowany jest w cyklu 1 s nieprzerwanie przez cały czas transmisji.
Centralny punkt tworzenia i wprowadzania ESCHV do szóstej linii sygnałów telewizyjnych pierwszego kanału ORT i jego duplikatów transmitowanych kanałami satelitarnymi „Orbita 2, 3, 4” znajduje się w technicznym centrum telewizyjnym (Moskwa, Ostankino). W zależności od zastosowanych metod i środków błąd synchronizacji zegara telewizji ESChV waha się od 0,02 do 10 μs, błąd porównania częstotliwości wynosi (1 ... 10) x 10-12 na dzień. Aby poinformować konsumentów o ESChV, Państwowa Służba Czasu i Częstotliwości Rosji (GSVCh) wydaje i rozprowadza na żądanie szereg specjalnych biuletynów. Jak widać z powyższego, tego czy innego typu ESChV, zawierające zakodowaną informację o godzinie i dacie, są dostępne niemal w całej Rosji. Otwiera to przed konsumentami szerokie pole do rozwoju domowych zegarów radiowych, a także urządzeń umożliwiających zegarowanie przedsiębiorstw i miast, synchronizację timerów sieci komputerowych oraz automatyzację pomiarów z dużą dokładnością i niezawodnością. Jest to tym bardziej istotne, że obecnie przemysł produkuje bardzo małą gamę sprzętu wykorzystującego ESChV, a zapotrzebowanie na niego jest ogromne. Przemysł opanował produkcję dwóch typów zegarów elektronicznych, w których aktualne wartości czasu korygowane są według „6 punktów” FPV transmitowanych przewodowymi sieciami nadawczych (audycje radiowe) oraz stacje radiowe nadające programy „Mayak” i „Radio-1”: 1 – odbiornik sygnałów weryfikacji czasu (PSPV-1); 2 - licznik aktualnych wartości czasu i częstotliwości sieci (IVCh-1). Odbiornik PSPV-1 wykonany jest w formie płytki wkładanej w wolne gniazdo komputera osobistego PC/AT. i służy do synchronizacji lub „odniesienia do czasu” zegarów komputerowych i rejestrowania w nim czasu i daty zdarzenia. PSPV-1 przeznaczony jest do odbioru sygnałów ze stacji radiowych UKF, przechowywania i przekazywania informacji o aktualnych wartościach pory dnia (h, min, s) i daty (rok, miesiąc, dzień), przydziału SPV, automatycznego korekta (ustawienie) TTZ, wyprowadzenie informacji o godzinie i dacie z timera odbiornika do monitora i do magistrali komputera osobistego ISA, wprowadzenie informacji o godzinie i dacie z timera odbiornika do timera systemu komputera (ręczne lub automatyczne w zależności od do SPV „6 punktów”), wyświetlanie na ekranie monitora informacji o czasie timera odbiornika i timerze systemu komputerowego oraz różnicy między nimi. Błąd ustawienia czasu w timerze komputera względem środka zbocza szóstego sygnału FPV „6 punktów” podczas korekcji nie przekracza 0,1 s. Miernik IVCh-1 wykonany jest w formie modułu mikroprocesorowego i przeznaczony jest do pomiaru (zapisu) i przekazywania informacji o bieżących wartościach czasu, daty i częstotliwości przemysłowej sieci elektroenergetycznej z późniejszą transmisją danych pomiarowych poprzez sieć Port RS-232 do komputera osobistego. Urządzenie to zapewnia pomiar częstotliwości sieci, instalację, przechowywanie, wskazanie na tablicy wyników i wyprowadzanie informacji o aktualnych wartościach pory dnia (h, min, s) i daty (rok, miesiąc, dzień), przydziału czasu wolnego, automatyczna korekta aktualnych wartości pory dnia w timerze IVCh-1. wyprowadzanie informacji o czasie, dacie i częstotliwości sieci poprzez port RS-232. W IVCH-1 wyświetlana jest sprawność obwodów zasilających, sytuacja awaryjna, poprawność odbioru SPV. Dokładność zapisu czasu z korektą godzinową wg SST - ±20 ms, w przypadku braku korekcji - ±2 s/dobę. Przemysł produkuje również SYNCHRONOMETR ChK7-50, przeznaczony do synchronizacji lub „odniesienia do czasu” skal czasu, określania bieżących wartości pory dnia (h, min. s) i daty (rok, miesiąc, dzień), ustalania momenty zdarzeń wykorzystujące sygnały częstotliwości referencyjnej i czasu transmitowane przez stację radiową RBU, transmisję informacji poprzez interfejs IEC 625. SYNCHRONOMETR ChK7-50 ma zastosowanie w metrologii, astronomii, geofizyce, energetyce itp. Błąd automatycznej synchronizacji skali czasu nie przekracza 20 µs. czułość odbiornika - nie gorsza niż 2 μV. Autorzy: V.Borisochkin, S.Kagan, G.Cherenkov, wieś Mendelejew, obwód moskiewski.
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Układ Snapdragon 820 dla 600 Mb/s ▪ Ładowarki do samochodów elektrycznych na parkingach ▪ Pomidory i jabłka leczą płuca palaczy
▪ diody LED sekcji strony internetowej. Wybór artykułów ▪ artykuł Nie w zębie ze stopą. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kto i kiedy próbował pływać na łodzi podwodnej z żaglem? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Yarrow zwyczajny. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony