Le signal d’horloge radio-pilotée DCF 77

Le signal d’horloge radio-pilotée DCF 77 est un signal radio qui permet de synchroniser les horloges et les montres à l’heure exacte. Il est émis par une station de radio située à Mainflingen, en Allemagne, et est reçu par des récepteurs situés dans une zone de couverture qui s’étend sur une grande partie de l’Europe. Ce signal est très précis et est utilisé par de nombreux appareils électroniques, tels que les montres, les horloges, les systèmes de contrôle industriel et les systèmes de navigation. Dans cet article, nous allons examiner en détail le signal d’horloge radio-pilotée DCF 77 et ses applications.

Le signal d’horloge radio-pilotée DCF 77

Description

Couverture géographique

Structure du signal radio

http://fr.wikipedia.org/wiki/Bit_de_parit%C3%A9#Exemple_:_bit_de_parit.C3.A9

A priori pour tester le bit de parité, il suffit de faire la somme des bits à tester et si le bit faible du résultat=1, alors le nombre de bits reçus est impair, sinon il est pair.

Le protocole

Le principe

En résumé :

1 impulsion chaque seconde correspondant à 1 bit
chaque impulsion dure soit 100ms, soit 200ms => si 100ms, le bit est à 0, si 200ms, le bit est à 1
chaque bit a une signification particulière (voir ci-dessous) et code l’heure, la date, etc…
le 59ème bit est omis, il y a donc 2 secondes entre le bit 58 et le bit 0

source : http://www.cyber-sciences.com/documents/TN-103_DCF77.pdf

Extrait de la page wikipédia : http://fr.wikipedia.org/wiki/DCF77

Des informations sont transmises sous forme binaire à raison d’un bit à chaque seconde exactement. Les informations sont codées en BCD (décimal codé en binaire), leur décodage fournit au récepteur les autres éléments comme la date et l’heure.
L’impulsion émise au début de chaque seconde dure 100ms pour un ‘0’ logique et 200ms pour un ‘1’, il s’agit d’une modulation d’amplitude (abaissement de l’amplitude à 25% du maximum lors des impulsions ; en phase avec la porteuse). Seule la 59e seconde n’est pas modulée et permet d’annoncer le début d’une nouvelle trame (voir ci-dessous). On remarque que c’est la durée de l’impulsion qui transporte l’information, et non l’amplitude (il serait sinon à ces basses fréquences quasi-impossible d’espérer une certaine fiabilité).
La synchronisation des récepteurs se fait sur le premier bit (bit no 0). L’apparition de la première modulation marque alors le début d’une nouvelle minute. Les informations transmises pendant une minute correspondent à l’heure qu’il sera au moment du prochain ‘top départ’ ( « … au prochain top il sera … » ).
Conformément aux textes légaux un émetteur international doit indiquer son identité. L’identifiant « DCF77 » a été retenu et est émis en morse trois fois chaque heure (19e, 39e et 59e minutes ; secondes 20 à 32 ; entre deux top ; par abaissement d’amplitude de -25% au rythme de 250 Hz ; sans interrompre le signal normal).
De plus, puisqu’il existe une imprécision de quelques millisecondes sur la durée séparant l’émission et la réception, une légère modulation de phase (pseudo-aléatoire) permet de se synchroniser si nécessaire avec plus de précision (cela est totalement inutile pour le grand public).