Genauigkeit DCF77

der-phil
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Hallo!

Es geht hier eher um eine akademische Frage, denn um eine Notwendigkeit für die IT, aber vielleicht interessiert es ja doch jemanden:

Ich beschäftige mich gerade mit Zeitsynchronisation im Netzwerk.
Dazu habe ich eine Gude 3011 (DCF) Appliance gekauft und eine TimeControl T550 GNSS Appliance.


Beide Geräte sind mit dem jeweiligen Zeitgeber synchronisiert.
Bei der GNSS-Uhr erhalte ich genaue Zeiten, die praktisch nicht von der PTB abweichen (Offset < 0.2ms).
Bei der DCF77-Uhr erhalte ich einen Offset von >32ms.

Sind das einfach schon die physikalischen Grenzen von DCF, oder habe ich noch ein Problem?
Kann ein "mittelguter Empfang" die Genauigkeit beeinflussen?

Danke für eure Tipps
Phil

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Ausgedruckt am: 17.08.2022 um 11:08 Uhr

Mitglied: 146707
146707 04.12.2020 aktualisiert um 12:26:20 Uhr
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Sind das einfach schon die physikalischen Grenzen von DCF, oder habe ich noch ein Problem?
Kann ein "mittelguter Empfang" die Genauigkeit beeinflussen?

https://www.hopf.com/dcf77-gps_de.php#chapter3 beantwortet deine Fragen.

Punkt 3. Genauigkeiten DCF77
Betrachtet man die dekodierte Sekundenmarke, so kann diese bei der üblichen Auswertetechnik zwischen +5 bis +150 msec von der absoluten Sekundenmarke abweichen. Abhängig ist dies in erster Linie von der Antenne sowie von den eingesetzten Signalfiltern und der Signalgleichrichtung. Es werden zur Störunterdrückung schmalbandige Antennen sowie sehr schmalbandige Quarzfilter eingesetzt. Dies hat bei der Signalabsenkung eine lange Ausschwingzeit zur Folge. Die zur Impulsgewinnung eingesetzte Gleichrichtung verzögert diese Flanke noch weiter.

Mitglied: beidermachtvongreyscull
beidermachtvongreyscull 04.12.2020 um 12:28:59 Uhr
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Hi,

Aus meiner Zeit in der ich ebenfalls DCF-Empfänger zur ZEitsynchronisierung vom Hersteller Gude eingesetzt habe, kann ich Dir nur sagen,
dass die Software mindestens 3 Zeittelegramme abgewartet hat und erst wenn die sauber übermittelt waren und stimmig zu einander, wurde
die Zeit synchronisiert.

Was die Genauigkeit von DCF77 angeht, schau mal hier:
https://www.raspberry-pi-geek.de/ausgaben/rpg/2014/01/raspberry-pi-als-f ...

Das wird aus meiner Sicht gut erklärt.

Gruß
bdmvg
Mitglied: aqui
aqui 04.12.2020 aktualisiert um 12:48:35 Uhr
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Sind das einfach schon die physikalischen Grenzen von DCF
Nein, denke an den Physik Unterricht in der Schule. face-wink Der Sender hängt direkt an den Caesium Rubidium Atomuhren der PTB.
Der Rest sind Laufzeiten über Kabel und die über die Hochfrequenz auf 77,5 kHz Langwelle zu deinem 77,5 kHz Radio... face-wink
Auch statt Appliance einfach mit einem Raspberry Pi zu realisieren:
https://www.raspberry-pi-geek.de/ausgaben/rpg/2014/01/raspberry-pi-als-f ...
https://administrator.de/tutorial/netzwerk-management-server-raspberry-p ...
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/RasPi/Projekt-DCF77/
usw.
Mitglied: 142583
142583 04.12.2020 um 12:51:29 Uhr
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Das DCF77 Signal wird an die Atmosphäre geworfen und dort reflektiert.

Jede DCF77 Implementierung bietet dir die Möglichkeit ein Offset einzustellen, unter anderen für deinen Fall vorgesehen.
Mitglied: Der-Phil
Der-Phil 04.12.2020 um 13:15:29 Uhr
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Zitat von @142583:
Jede DCF77 Implementierung bietet dir die Möglichkeit ein Offset einzustellen, unter anderen für deinen Fall vorgesehen.

Die Gude Appliance hat die Option leider nicht.
Mitglied: 142583
142583 04.12.2020 um 13:24:40 Uhr
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Das überrascht mich.
Mitglied: aqui
aqui 04.12.2020 aktualisiert um 15:25:27 Uhr
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Das DCF77 Signal wird an die Atmosphäre geworfen und dort reflektiert.
Bei Langwelle nur nachts...
https://de.wikipedia.org/wiki/Langwelle
Mitglied: Windows10Gegner
Windows10Gegner 04.12.2020 um 22:27:06 Uhr
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Die Langwelle hat aber auch tagsüber durch die Bodenwelle eine extreme Reichweite.
Hier ist z.B. bei Tag in den Niederlanden noch Rumänien zu hören: http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/?tune=153am
Und das sind nur 200 kW, da gab (leider nicht mehr in Betrieb) es Anlagen mit 2000 kW.
Mitglied: GrueneSosseMitSpeck
GrueneSosseMitSpeck 04.12.2020 aktualisiert um 23:49:13 Uhr
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Zitat von @aqui:

Das DCF77 Signal wird an die Atmosphäre geworfen und dort reflektiert.
Bei Langwelle nur nachts...
https://de.wikipedia.org/wiki/Langwelle

nein, es handelt sich um Beugung an einer gekrümmten Oberfläche. DCF77 heißt weil das Singal auf 77 Kilohertz gesendet wird und bei 77 Khz hat die Erde eine "beugende" Wirkung an der Oberfläche. Ist ein physikalischer Effekt der halt einfach da ist.

Kurzwellen werden in der Stratosphäre reflektiert, da spricht man von einer Totalreflektion in Grenzschichten. Und die jst je nach klimatischen Bedingungen vorhanden oder auch nicht. Aber in den späten Abendstunden ist der Effekt besonders stark. Das kann man sich so vorstellen wie auch fast alle Flüssigkeiten ab einem bestimmten Betrachtungsgrad zu einem perfekten Reflektor werden, aber wenn man direkt von oben draufschaut ist es durchsichtig. Nur daß diese "Grenzschicht" in variablen Höhen ist. Kurzwellen werden aber auch an der Oberfläche reflektiert, theoretisch könnten die die ganze Erde umrunden, wenn man genug Sendeleistung und das passende Wetter hat. Weshalb auch Funkamateure die Kurzwelle so lieben... nur geht da unter einem KW Sendeleistung garnix, und die Profis arbeiten im UHF bzw gehen auch bis 2,4 GHz und nutzen Relais-Satteliten die man mit 5-10 Watt anfunken kann oder den Mond als Reflektor aber da muß man auch im UHF Bereich ein paar hundert Watt mitbringen.

Da in Deutschland nur noch 6% aller Haushalte terrestrisches Fernsehen empfangen sind das natürlich goldene Zeiten für Funkamateure, aber als ich noch Jugendlicher war hatte ich eine CB Funkanlage mit Verstärker, und wenn ich gesprochen hab war das Fernsehen bei den Nachbarn weg. Was in den 80ern rein terrestrisch war, bis auf eine Handvoll Kabel-TV Kunden.
Mitglied: Windows10Gegner
Windows10Gegner 05.12.2020 um 08:27:42 Uhr
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Wie erklärst du dir dann, dass nachts die Langwellensender ne größere Reichweite haben?
Gehe mal tagsüber und nacht auf den von mir genannten Link und gebe da 270 kHz ein, da merkt man das.
Mitglied: aqui
aqui 05.12.2020 um 13:26:14 Uhr
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nur geht da unter einem KW Sendeleistung garnix
Auch das ist sachlich nicht ganz richtig, denn es hängt stark vom Sonnenfleckenzyklus ab. In Zeiten großer Sonnenaktivität reichen auch 10 Watt und ein feuchter Bindfaden als Antenne um um den Erdball zu kommen. face-wink
Mitglied: 142583
142583 05.12.2020 um 13:39:43 Uhr
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Die DCF-Welle wird sowohl Tags als auch nachts in der Atmosphäre reflektiert. Nachts nimmt die Reichweite des Signals ein paar Prozent zu, weil die Reflektion etwas höher stattfindet.
Bei Tag hat man eine Recht konstante Ausbreitung und Nacht ständig Schwankungen. Das Signal deckt jedoch den deutschen Boden immer gut ab.

Ich kann das Signal sogar in Marokko zeitweise empfangen. Selber ausprobiert mit einer Meinberg.