Semnal DCF77 Recepţia experimentală cu antene VLF

[lukeme]

Zgomotul din banda nu e produs si de alte statii (emitatoare), din diferite locatii?

Editat Iulie 2, 2017 de lukeme

[+_Florin_+]

Predominant si cel mai suparator este zgomotul surselor in comutatie, routere, becuri etc. Practic acesta "inneaca" benzile LF - VLF, facand receptia imposibila uneori.

In cazul DCF, canalul de comunicatie emitator - ceas e totusi mai putin afectat, fiind vorba de transmisiunea unor impulsuri. In cazul transmisiei analogice de voce (posturi radio) zgomotul e mult mai suparator.

Editat Iulie 3, 2017 de +_Florin_+

[puriu]

Doua semnale pur sinusoidale, pe aceeasi frecventa, pot fi in antifaza si se pot anula reciproc. La doua zgomote de banda larga nu se observa nici o atenuare.

Impulsurile "man made" si cele atmosferice (static) au banda larga, iar zgomotul acestora se poate reduce doar ingustand banda de trecere.

Semnalul DCF nu este o sinusoida pura. Are o modulatie de adancime mica cu 250 Hz sinusoidal (nu conteaza) si o modulatie in impulsuri de adancime mare, care este esentiala. Pentru a detecta aceste impulsuri este suficienta o banda de trecere de 3-5 Hz. Raportul S/Z ar fi bun chiar si la o banda de 30-50 Hz, dar realizata cat mai aproape de intrarea receptorului. Antena ceasului are banda de trecere mare, peste 500 Hz. O antena pasiva cu Q mare si bine acordata mareste semnalul si ingusteaza banda.

O antena pasiva chinezeasaca se poate face fluierand, dar trebuie o ferita stabila termic cu permeabilitate mare, peste 1000, si sarma Litz.

[lukeme]

Puriu,

Daca orice semnal real poate fi descompus intr-o suma de semnale sinusoidale, de ce nu ar fi asta aplicabil pt "semnalul de zgomot"?

Care inversat si insumat cu zgomotul initial ar da , cel putin teoretic, zero tensiune de zgomot?

Editat Iulie 3, 2017 de lukeme

[yo3fhm]

Daca orice semnal real poate fi descompus intr-o suma de semnale sinusoidale, de ce nu ar fi asta aplicabil pt "semnalul de zgomot"?

Exista mai multe metode de eliminare a zgomotului, bazate de exemplu pe metode de filtrare precum Wiener sau Kalman, a caror implementare presupune eforturi notabile. Domeniul DSP a devenit deja o solutie matura, iar pentru ceea ce spuneti dvs., o alternativa des utilizata ar fi aplicarea transformatei Fourier (ptr. descompunere in suma de sinusuri), filtrare digitala si apoi reconstruirea semnalului filtrat printr-o transformata Fourier inversa. Procedurile nu sunt comode dpdv matematic si nici al solutiilor de programare, pentru un utilizator obisnuit.

 

Exista, din fericire, si aborduri analogice care ofera rezultate practice notabile : reducatoarele de zgomot (noice canceller) bazate pe principiile pe care le-ati si citat anterior ! Da, au fost deja construite practic (si nu de ieri!). Doua exemple ar fi ANC-4 (fabricat de TimeWave) sau MFJ-1025 / MFJ-1026, fabricate de MFJ.

 

Exista si montaje realizate de radioamatori, de exemplu reducatorul de zgomot conceput de Loyd Butler, VK5BR (Australia) sau cel publicat de GW4ALG . Un alt exemplu demn de luat in seama si de experimentat, este cel publicat in 2003, de Geoff Steedman M0BGS: The Null Steerer .

 

Atat in provincie cat si la YO3KXL am testat reducatorul MFJ-1025, cu rezultate notabile (reducerea zgomotului de la S9+20 la aproape S2), care se pot observa si mai ales asculta, in videoclipul urmator:

 

 

Sper sa va inspire. Succes !

 

P.S.> Din pacate, perturbatiile din jurul frecventei de 77.5 kHz nu sunt toate de aceasi natura si nu se receptioneaza la fel in toate locatiile. Reducatorul de mai sus nu poate face minuni, cum nici altele nu pot. Ramane la latitudinea utilizatorului (in functie de cunostinte si posibilitati) sa decida care sunt cele mai bune solutii, la fata locului.

Editat Iulie 4, 2017 de yo3fhm

[lukeme]

Stiam de reducatoarele de zgomot, de aceea l-am avertizat pe colegul sa nu se zahardeze in afirmatii...

Totusi, nu imi inchipuiam rezultatele practice sunt atat de dramatice.

 

Ar rezulta o reducere a zgomotului de (S9+20dB)/S2, adica cca 500uV/0,4uV, daca calculez corect.

Adica mai mare de 1000x !

> 60dB, e ceva!

Editat Iulie 4, 2017 de lukeme

[puriu]

Este adevarat ca zgomotul "man made" difera foarte mult de la o locatie la alta. In UL, parca vine din toate directiile. Cu rabdare si noroc se poate, totusi, "dezgropa" si cel mai "ingropat" semnal. Am ascultat cu un receptor portabil home-made cam toate statiile "Radio Clock" pe unde lungi din Europa. Cel mai dificil a fost MSF (60,0 kHz, 17 kW, in nord-vestul Angliei) care era ingropat in zgomot industrial. De cateva ori, ceva s-a stricat si zgomotul a disparut.

Receptia cu antene de ferita a undelor lungi este dificila. Inaltimea efectiva a acestor antene este foarte mica, sub 1 mm la ceasuri. La campul DCF de 100 uV/m, tensiunea pe circuitul de intrare al unui ceas este de ordinul nanovoltilor.

Un articol foarte bun (plictisitor pentru unii) despre antenele magnetice, scris de un bulgar, este:

http://www.lz1aq.signacor.com/docs/fa-eng/Weak_signals-mag_loop_engl.htm

In subcapitolul "Excel Spreadsheet" este un tabel .xls foarte interesant, cu calculator incorporat, pentru antene magnetice utilizabile in patru benzi de amatori din US. In prima coloana sunt prezentate detalii constructive ale acestor antene. Este suficient sa se puna cursorul pe celule.

Se poate observa cat de slabe sunt antenele pe ferita comparativ cu cele de tip bucla. In unde lungi este la fel, poate mai rau.

[VAX]

Informatia (link-ul, fisierul excel) data de domnul puriu este utila, dar mai mult pentru aplicatii pretentioase (comunicatii la mare distanta, etc).

Daca ceasurile cu receptor DCF77 prind semnal si cu antena proprie, care este de mici dimensiuni, atunci este clar ca o antena pe ferita, de la radiourile vechi, face adevarate minuni. Daca este ajutata putin de un multi-Q, atunci este "parfum". Chiar si chinezareala cu antena pasiva ajuta mult, ca altfel nu s-ar vinde. Antenele cadru nu sunt practice pentru aplicatia asta. Te lipsesti de sincronizarea prin radio, daca e sa pui in casa (sau in exterior) o antena cat ciresul de mare.

[gauss]

La mine in Ploiesti ( stau la bloc ) , ceasurile cu DCF se sincronizeaza . Nu trebuie la fiecare minut ... au abateri intrinseci mici ( secunde , cu o singura cifra ... intr - o luna ) . Ziua ... o ora ( ca ordin de marime ) . Noaptea , de la prima cuplare ... maxim 5 minute . Ambele intervale se refera la sincronizare . Exemplarele pe care le am ( Oregon Scientific ... si altele ) au facilitatea sincronizarii comutabila , poate fi anulata . Asa le - am dorit si achizitionat . In alta ordine de idei , cu antena activa ( cea de dimensiuni mici , sensibila la campul electric ) , si receptoare cat de cat ... KENWOOD R - 2000 hackuit , ICOM PCR - 1000 , DEGEN DE 1103 , REALISTIC DX 394 ... e semnal tot timpul . Prelucrabil ... Tot pe aici am citit ca semnalul cu informatie de timp FRANCE INTER nu poate fi "decodat ". Eroare ... exista schema functionala .

Editat Iulie 12, 2017 de gauss

[VAX]

Incercati cu un multi-Q simplu si stabil, ca in schema asta data de rusi. Chiar daca are zgomot propriu maricel, de la rezistoarele de valoare mare din bucla de reactie, zgomotul multi-Q-ului este mic in raport cu cel din banda de receptie. Se pot utiliza tranzistoarele BF245 sau BF256. Orice JFET merge bine la frecventa asta. Incercarea moarte n-are. Experimentati circuitul respectiv si pe unde medii, sau chiar in 3,5 MHz.

[gauss]

Daca pentru mine este postarea , va multumesc pentru sfaturi . Din pacate ( din fericire ? ... ) , le pot aprecia ( doar ) la nivel teoretic . Practic , mi - ar ocupa doar timp ... pe care nu - l prea am . Am abandonat de mult zona constructiilor , doar repar ceva ferotenii industriale ... Am scris mai sus , ceasurile mele se sincronizeaza ... fara ajutor . Nu trebuie permanent , n - au ce abateri sa corijeze .1- 2 secunde la saptamana ? Chiar nu ma deranjeaza ... n - am procese sau activitati de documentat cu timpul ( ora ) oficial . Sant ceasuri de acasa ... La mana , am un Longines VHP ... din 1986 , are abatere 10 sec pe an . Cu un reglaj in fiecare an , scade la 2 sec ... procedura e simpla , se face un strap si se urmareste ora oficiala ( la radio , sau UTC la calculator , dupa sincronizarea " vizuala " cu unul din site - urile de profil ) . Apoi se elibereaza la coincidenta ... Ca fapt divers , Romania Actualitati e cu o secunda inaintea timpului " internet ". Ceasul afisat de telefon , sincronizat cu ora providerului , asigura abatere de 1-2 sec . pe luna . Sa tot urmaresti ora exacta ... din " N " surse . N - am nevoie ... Revenind la zona receptiei radio DCF 77 , am scris ca am semnal tot timpul , pe mai multe receptoare . Ma rog , am probat secvential , mutand antena activa . ICOM - PCR1000 ( http://www.universal-radio.com/catalog/widerxvr/3628.html ) are mult sub 1 microvolt sensibilitate ( am si DSP http://www.universal-radio.com/catalog/widerxvr/3097wide.html la el , ca optional ) , are FET - uri Ga - AS la intrare ... " zburda " cu antena activa sau oleaca de ferita cu inductanta si condensator paralel acordate si cuplate la intrare ... direct pe mufa BNC , fara nici o adaptare de impedanta ... nu e prea corect teoretic , dar rezultatul ( obtinut imediat , cu 2 lipituri ) conteaza . Bineinteles , alimentat din acumulator 12V / 4 A ( el si antena ) , iar laptop - ul pe baterie ...

Editat Iulie 17, 2017 de gauss

[lukeme]

Totusi, nu sensibilitatea la intrare a receptorului e problema.

Ci raportul senmal/zgomot necesar la intrare pt demodularea corecta.

Cu zgomot de 100uV, PSF sensibilitatea de 1uV...

Editat Iulie 17, 2017 de lukeme

[VAX]

Problema de la ceasurile cu DCF este data se eficienta mica a antenei proprii, pe baza de ferita, din cauza dimensiunilor reduse si a faptului ca nu este acordata (presupun). De asta trebuie sa fie ajutate cu o antena ceva mai mare si care rezoneaza pe frecventa de receptie.

[gauss]

Totusi, nu sensibilitatea la intrare a receptorului e problema.

Ci raportul senmal/zgomot necesar la intrare pt demodularea corecta.

Cu zgomot de 100uV, PSF sensibilitatea de 1uV...

Lucrurile pot fi privite ( si ) mai nuantat . Daca receptorul nu e sensibil ... poate exista cel mai bun raport ( acela mentionat ) din lume ... e useless . Sensibilitatea nu e batuta in cuie . Exista elemente de reglaj ... atenuator pe intrare , ARF reglabil , ceva bucle de RAA etc . Semnalul DCF nu e foarte consistent ... mai ales ziua . Santem ( geografic ) undeva la limita receptiei , si cu variatii zi - noapte si anotimp ( vara - iarna ) . As putea risca o masuratoare cu un microvoltmetru selectiv , pentru o valoare oarecum exacta . De ajutor poate fi S - metrul de la un receptor de incredere , am un EKD - 305 in parametri , are banda FI comutabila ingusta ( telegrafie nemodulata ) . Cine face receptii ( macar ) in unde lungi , chiar si radiodifuziune ... s - a confruntat cu cele ce spun . Exista inclusiv banda de radioamatori ( 137 KHz ) , si alte semnale prin preajma . Deci elemente de comparatie etc . Chiar asupra celebrului raport semnal - zgomot . Altfel , nu vreau sa intru in polemici . Mai ales de genul " nu se poate " ... Nu ma intereseaza . De ce ? Simplu ... Eu am expus din experientele si concluziile trase in mod personal , n - am cerut verdicte de fezabilitate , teoretice sau nu , cu puncte - puncte sau fara . Fac receptii radio de niste ani ... si nu numai Romania Actualitati , fost programul 2 , pe 855KHz . In fine ... parasesc topicul , se transforma in ... , specific forumului , cam prin toate sectiunile .

Editat Iulie 17, 2017 de gauss

[yo9hrb]

Haideti sa incercam si varianta civilizata de discutie.

Multumesc.