При
организации автономной работы ДВ-позиции или граббера, когда
она находится на даче или в поле, часто встает проблема
установки точного времени на компьютере.
Не всегда доступен интернет или GPS-приемник. Установленное
вручную системное время может через несколько часов или после
очередной перезагрузки "уйти" на несколько секунд, а значит с
режимами WSPR, JT-9 и EbNaut придется расстаться, без
точного времени их использовать невозможно...
Кроме
точного времени, грабберу требуется калибровка по частоте. Не
известно, насколько точно частота настройки приемника
соответствует номиналу. Частота дискретизации звуковой карты
также может иметь сдвиг. Все это приводит к частотной ошибке,
величина которой может достигать нескольких Гц. Принятые
сигналы, особенно в длинных модах, окажутся мягко говоря "не
на месте", либо вообще за пределом экрана спектроанализатора.
Конечно, эта проблема не нова и успешно решается калибровкой
вручную или автоподстройкой по секундным импульсам GPS. Но это
опять таки не всегда удобно и осуществимо: ручная калибровка
со временем уходит, GPS-приемник надо еще иметь.
В то же время в ДВ эфире есть "источники" точного времени и частоты - это служебные станции HGA22 и DCF39, которые слышны с приличным уровнем практически всегда. В КВ-эфире круглосуточно присутствует станция RWM на трех частотах (4996 кГц, 9996 кГц, 14996 кГц).
Ситуация похожа на "быть у колодца и не напиться"! :)
Поэтому захотелось создать -> DCFHGATime.exe
Никакой установки программа не требует, достаточно скопировать
ее на жесткий диск или даже запустить с флэшки.
Настройки хранятся в INI-файле.
Прием ведется со
звуковой карты, при этом предполагается, что приемник настроен
на одну из возможных частот: 135000 Гц, 135500 Гц или 136000
Гц (диапазон ДВ 2200 м), либо 4995 кГц, 9995 кГц, 14995 кГц
(КВ). Прием верхней боковой полосы USB.
В соответствии с выбранной частотой настройки программа сама
определяет, какую станцию будет принимать. Для 135000 Гц это
будет HGA22, 135500 Гц
и 136000 Гц -
DCF39, 9995 кГц - RWM.
Прием точного времени.
Основной режим работы
программы - прием телеграмм RTTY станций HGA22 и DCF39 на длинных
волнах.
В программе реализован классический RTTY демодулятор с двумя
фильтрами, амплитудными детекторами и схемой сравнения.
Прием CW (RWM) - один фильтр и амплитудный детектор, сравнение
с порогом в половину средней амплитуды.
Может случиться так,
что частота нажатия (стоп) проходит через фильтр ПЧ приемника,
а вторая частота стартовых посылок - уже лежит за пределами
его полосы и сильно ослаблена (это
актуально для DCF39). С таким
"перекосом" традиционные телетайпные
программы (MixW и др.) работают плохо.
Поэтому был предусмотрен прием RTTY и только по одному
фильтру, как в CW. Режим включается автоматически.
Помехоустойчивость при этом, конечно, несколько снижается, но
работать вполне возможно.
Программа принимает и
декодирует сигнал с эфира и выделяет из него метки даты и
времени, содержащиеся в телеграммах DCF или HGA. Затем
вычисляется разность между принятым временем и текущим
временем часов компьютера с учетом часового пояса. Если
разность времени превышает +- 1 сек, то, если разрешено,
производится коррекция часов компьютера. Однако, для
исключения ложной коррекции по ошибочно декодированной
телеграмме, должно поступить не меньше определенного
количества таких телеграмм и все с одной и той же разностью
времени подряд.
Если сигнал слабый и
декодер никак не может ничего декодировать, можно поробовать
отключить проверку контрольной суммы телеграмм - снять галочку
Check Parity of Data. В этом случае иногда будут "выскакивать"
ошибочные случайные значения dT. Однако это не опасно, так как
часы компьютера не будут скорректированы по "разовым"
несовпадающим значениям dT.
Сигналы коротковолновой
радиостанции RWM не
содержат в своем составе полной информации о дате и времени.
Поэтому оказалось возможным корректировать лишь секунды (в 00
сек каждой минуты). Предварительно время нужно выставить
вручную с точностью в пределах одной минуты.
Внимание! Чтобы часы
компьютера действительно корректировались, программа должна
иметь соответствующие права в
операционной системе. В WinXP все работает, в Win7 - Win10
может потребоваться запуск от
имени Администратора.
Измерение частотного сдвига.
Программа измеряет
частоту принимаемой несущей и сравнивает ее с номиналом,
вычисляя частотный сдвиг. Используется "частотомерный" метод
измерения частоты - узкополосный фильтр и далее счетчик
переходов сигнала через ноль. Усреднение позволяет получить
довольно точные оценки частоты, не хуже нескольких тысячных
долей Гц. Вычисляется также доверительный интервал. Измерение
считается стабильным, если разброс оценок по критерию 3 сигма
не более 0,01 Гц. Измеренный частотный сдвиг записывается
каждую минуту в файл df.txt. Кроме того, можно записывать его
текущие значения и в файл журнала с необходимой периодичностью
(от 5 до 30 мин). Это может быть полезно для последующей
обработки файлов EbNaut - будет известно в какое время какой
был частотный сдвиг - он может медленно "плавать" с суточным
изменением температуры.
Для калибровки
программ-спектроанализаторов, таких как SpectrumLab и Argo,
измеренный частотный сдвиг необходимо вычесть
из номинала Dial.
Например: частота настройки приемника Dial = 135000 Гц,
dF = 3.660 Гц, тогда в настройках SpectrumLab нужно указать
Radio Freq Offset [Hz] = 135000 – 3.660 = 134996.34 Гц.
В окне программы DCFHGATime
имеется необходимый минимум органов
управления.
Цвет прямоугольника с
названием принимаемой станции имеет следующий смысл:
- зеленый -
принимается несущая (стоп)
- светло-зеленый
- найдена стартовая посылка, идет прием телеграммы
- желтый -
телеграмма принята с ошибкой.
- серый -
отсутствует несущая (нет стоповой посылки, идет чередование
нулей и единиц).
Когда сигнал хороший, индикатор должен быть зеленым, в момент поступления телеграммы загораться светло-зеленым и по ее окончании становится опять зеленым. При этом в строке состояния программы будет выводиться номер телеграммы и значение точного времени, либо, если это служебная телеграмма другого типа, только ее номер и длина. Выводится и разность времени dT в секундах.
Если время, принятое с
эфира, отличается от системного времени, надпись дата/время
будет красной. Если время правильное - зеленой.
Если в эфире есть щелчки (грозовые разряды) - будет
помаргивать символ молнии.
Есть индикатор уровня сигнала на входе звуковой карты. Для
нормальной работы этот уровень должен быть в пределах от -50
до -10 дБ.
Выводится отношение
С/Ш. Декодер RTTY работает устойчиво, если С/Ш > 20 дБ. По
качеству работы декодера программа несколько превосходит MixW,
особенно на слабом сигнале. Измерение частотного сдвига
возможно и при значительно меньших уровнях сигнала, вплоть до
С/Ш > 3 дБ.
В виде вертикальных
столбиков выводятся уровни сигналов фильтров демодулятора
RTTY. Когда все в порядке, уровень первого столбика должен
быть значительно выше второго. Если же сигнала нет или он
очень слаб - столбики будут низкими и почти одинаковыми.
Правая кнопка мыши
открывает дополнительное меню для выбора периода записи
частотного сдвига в лог-файл:
Файл настроек DCFHGATime.ini:
[FILE]
PATH=TimeLog.txt - файл лога программы
DF_PATH=df.txt - файл текущего
значения частотного сдвига
[AUDIO]
SND_INPUT=0 -
используемое звуковое устройство
[TIME_CORRECTION]
ENABLE=1
- вкл/откл коррекции
времени
EU_GMT_TIME_DIF=1 - разница между европейским временем и
ГМТ (станции HGA-DCF передают европейское время)
COUNT_DT_EQUAL=5 - сколько раз должно быть правильно
принято время, чтобы можно было произвести коррекцию часов
компьютера
[FREQ]
DIAL=136000 - частота
настройки приемника
[DATA]
PARITY_CHECK_ENABLE=1 - вкл/откл проверки
контрольной суммы телеграмм HGA-DCF (нормальная работа - вкл)
Программа работает на
моем граббере
уже несколько лет и ни разу не подводила.
Скачать: Программа, инструкция
на русском и английском языках.
Справочная информация:
- формат сигнала DCF/HGA
- станции точного времени
RN3AUS (rn3aus<at>mail.ru) февраль 2019