Das DCF77 Zeitsignal

Systembeschreibung DCF77

Unsere DCF77-Funkuhren empfangen das Signal des gleichnamigen Langwellensenders. Dieser Langwellensender steht in Mainflingen bei Frankfurt am Main und dient der Verbreitung der gesetzlichen Zeit der Bundesrepublik Deutschland, das ist die Mitteleuropäische Zeit MEZ (englisch: Central European Time, CET) bzw. die Mitteleuropäische Sommerzeit MESZ (englisch: Central European Summer Time, CEST). Der Empfang des Senders DCF77 ist nahezu überall in Deutschland und im angrenzenden Ausland möglich.

Der Sender wird durch die Atomuhren der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig gesteuert. Der Fachbereich Länge und Zeit der PTB kontrolliert die ausgesendeten Signale, welche innerhalb jeder Minute in Sekundenimpulsen codiert die komplette Zeitinformation einschließlich Uhrzeit, Datum und Wochentag übertragen.

Die hochkonstante Trägerfrequenz des Zeitsignals beträgt 77,5 kHz. Zu Beginn jeder Sekunde wird die Trägeramplitude für 0,1 sec oder 0,2 sec auf ca. 25% abgesenkt. Die so erzeugten Sekundenmarken enthalten binär codiert die Zeitinformation. Sekundenmarken mit einer Dauer von 0,1 sec entsprechen einer binären "0" und solche mit 0,2 sec einer binären "1". Die Information über die Uhrzeit und das Datum sowie einige Parity- und Statusbits finden sich in den Sekundenmarken 15 bis 58 jeder Minute. Durch das Fehlen der 59. Sekundenmarke wird die Minutenmarke angekündigt.

Meinberg DCF77 Systeme

DCF77 Funkuhr mit serieller Schnittstelle und integriertem Netzteil

DCF77 Funkuhr für den Universal Serial Bus (USB)

DCF77 Rechner-Funkuhr (PCIe Low Profile Board)

Zusätzlich zur Amplitudenmodulation wird der Träger von DCF77 mit einem Phasenrauschen moduliert. Dieses Rauschen ist eine pseudozufällige Folge (PZF) von 512 Bits, die zwischen den AM-Sekundenmarken übertragen werden. Die gesamte Bitfolge hat einen symmetrischen Verlauf, so daß die beiden Logikzustände in gleicher Anzahl auftreten. Dadurch bleibt die Trägerphase im Mittel konstant. Das PZF-Signal kann breitbandig empfangen und mit einer empfängerseitig reproduzierten PZF korreliert werden. Dieses aus der Satellitentechnik stammende Verfahren ermöglicht eine Zeitbestimmung mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrosekunden und ist daher der herkömmlichen AM-Empfangstechnik weit überlegen.

Decodierschema DCF77

M	Minutenmarke (0,1s)
R	Aussendung über Reserveantenne
A1	Ankündigung Beginn/Ende der Sommerzeit
Z1, Z2	Zeitzonenbits Z1, Z2 = 0, 1: Standardzeit (MEZ) Z1, Z2 = 1, 0: Sommerzeit (MESZ)
A2	Ankündigung einer Schaltsekunde
S	Startbit der codierten Zeitinformation (0,2s)
P1, P2, P3	Prüfbits

Unterschiede Atomuhr - Funkuhr