Re: Moderní GPS moduly jsou docela sci-fi

Pátek Březen 29 21:23:39 CET 2024

No tak já jsem před 20 lety vyráběl DCF hodiny a protože jsem řešil, že 
se oscilátor bude dolaďovat podle toho, o kolik se hodiny korigují, aby 
pak v autonomním chodu šly pokud možno přesně, chtěl jsem kmitočet 
oscilátoru změřit alespoň s přesností 1 ppm, abych věděl, jestli je 
potřeba kmitočet nějak dostavovat, nebo je v toleranci, kde se už 
doladí. Takže jsem si udělal čítač s oscilátorem zavěšeným na DCF a pak 
jsem dělal i univerzální generátor.

Na to, že to pak skoro nikdo nechtěl, jsem vymýšlením programu strávil 
docela dost času. Ale bavilo mě to. Vzorkování nosné frekvence DCF 
signálu je napsané v asm, kde jsem počítal strojové cykly, aby to časově 
vyšlo. Taky s atmelem AT89C4051 jsem měl problém s rychlostí výpočtu, 
tak jsem části výpočtu dělil do časových okýnek mezi čtení DCF. Dneska 
by to se silabsem šlo dělat jednoduše a líp, ale nemám důvod ani náladu 
se v tom hrabat.

Kdo si to kupoval a i v dnešní době kupuje - zákazníci, kteří přesnost 
0,1 ppm sice nevyužijí, ale nechtějí chodit se zařízením pravidelně na 
kalibrace, když můžou napsat, že to je synchronizované na normálový 
kmitočet. A i když je v dnešní době rozumnější tohle řešit přes GPS, tak 
o DCF se ví, že to v budově chodí kdekoliv. Takže občas nějaký jeden 
kousek vyrobím.

Dokázal bych si představit, kdybych ten program napsal znova, že bych 
tam dal nějaký lepší oscilátor, třeba tenhle.
https://cz.farnell.com/abracon/aoc2012vajc-10-0000c/vcocxo-10mhz-lvcmos-20-32mm-x/dp/3228323
Stárnutím ujede max. o 1 ppm za 20 let, za den o 1 ppb, přes celý 
teplotní rozsah o 10 ppb. Pro mě zcela neskutečné parametry. Takže zatím 
co teď tam vzorkuju těch 77,5 KHz jen jednobitově (komparátorem), daly 
by se pomocí ADC vyhodnocovat složky I a Q a jen kontrolovat za delší 
dobu, jak ta fáze ujíždí. Podle toho oscilátor doladit klidně i s 
časovou konstantou víc jak den, takže by odpadly problémy s fázovými 
posuny přijímaného signálu v noci. Teď tam mám časovou konstantu půl 
hodiny a po zapnutí musím srovnat fázi oscilátoru vůči DCF. Určitě by to 
mohlo být skoro o dva řády lepší než to je, ale fakt asi nejsem ten 
správný důchodce, co nemá co dělat :-)

Anděl

Dne 29.03.2024 v 11:27 Pavel Kořenský napsal(a):
> Tak pro normální bastlení je taková přesnost nejspíš opravdu zbytečná. 
> Klasický desetimístný čítač si vystačí s tepelně kompensovaným 
> oscilátorem nebo v lepším případě s OCXO a bude taky dobře.
> Já sám jsem si před těmi 25ti lety postavil svůj první GPSDO proto, že 
> můj tehdejší čítač měl tak mizerný oscilátor (klasický, nijak 
> nekompensovaný, v DIP pouzdře) a tehdy jsem bastlil jedno takové 
> zařízení u kterého ta nepřesnost vadila.
> Vymýšlel jsem tehdy zařízení, které by dokázalo odstranit Macrovision 
> ochranu proti kopírování z DVD disků. To tehdy byla taková doba, že 
> fanoušci filmů chodili do video půjčoven, půjčovali si DVD disky a 
> mnoho těch filmů by si rádi zkopírovali a měli je doma na VHS kazetě. 
> Ony prodávané DVD disky byly tehdy hodně drahé (cca. 1500 - 1800 Kč za 
> disk) a vypalovačky DVD tehdy ještě neexistovaly.
> No a ty DVD disky kopírovat kvůli ochraně nešly a ta ochrana byla 
> mnohem lepší než původní Macrovision pro VHS kazety. Jediné jak to šlo 
> obejít, bylo vymyslet zapojení, které udělá kompletně všechny 
> synchronisační pulsy pro PAL videosignál znovu a pomocí fázového 
> závěsu se zavěsí přímo na 4xFsc kmitočet kterým se přenášely 
> jednotlivé pixely obrazu. Takže jsem vymyslel takové udělátko, které 
> pomocí jednoho obvodu od Elantec generovalo tu synchronisaci a 
> vytvářelo vlastně "obraz v obraze" kde jaksi zvenku byl mnou 
> generovaný PAL signál a uvnitř byl obraz z DVD. Ono se to blbě 
> popisuje, ale zkuste si představit moderní TV, která má menu na 
> obrazovce a na pozadí běží film. No a tohle bylo na stejném principu, 
> akorát film na pozadí byl mnou generovaný černý PAL obraz a v něm 
> naklíčované "menu" přes celou obrazovku byl film z DVD.
> No a klíčovou součástí celé věci byl oscilátor laděný varikapem, který 
> se zavěšoval na ty hodiny jednotlivých pixelů z DVD. To nastavovat byl 
> celkem porod, když člověku měří nespolehlivě čítač.
> A proto jsem si tehdy postavil to GPSDO jako časovou základnu pro můj 
> čítač.
> No a teď, po 25 letech se mi  ten GPSDO rozbil, já stavím nový a 
> protože mně to baví, snažím se udělat ho co nejpřesnější a naučit se 
> při tom něco nového.
> Klíčové slovo pro mně je nejspíš to "mně to baví". Kdyby mně to 
> nebavilo, tak si koupím něco hotového z Číny. Což se ostatně dá říct 
> skoro o každé věci, protože proč něco vymýšlet a nimrat se v tom, když 
> se to dá koupit na Aliexpressu, že ano ? :)
>
> Zdraví PavelK
>
> Dne 29.03.2024 v 10:18 Jan Kuba napsal(a):
>> Už tu jednou ta otázka padla, zeptám se s dovolením znovu. K čemu 
>> běžný člověk takovou přesnost hodin potřebuje?
>> Už tu šlo info, že radiomateří když používají úzkopásmové provozy 
>> přesné kmitočty potřebují, aby se vešli správnė do filtru. Nebo 
>> takové spojení na 24 GHz,  Tam se násobí 2400x takže chyba 10Hz na 
>> 10MHz základu udělá chybu na 24GHz  24 kHz. A když jsou tam velmi 
>> úzké směrovací úhly pro nalezení protistanice a ještě problém s 
>> courajícím kmitočtem po pásmu, je problém takové spojení navázat. Ke 
>> všemu to každému může courat jinak.
>>  Takže tam pochopím že se jednotlivé stanice věší na GPS nebo 
>> používají přesné normály, aby alespoň kmitočty jim seděly a měli 
>> jedno  jisté.
>> Ale docela rád bych znal využití tak přesných hodin pro potřeby 
>> běžného člověka, klasického bastlýře.
>> Pro nějaké ověřování a hraní si s  teorií relativity je ta přesnost 
>> asi  ještě stále moc malá.
>> ( 
>> https://hackaday.com/2015/07/23/hacking-a-telecoms-frequency-standard-for-your-lab/ 
>>  " A word of warning to [Shane] though, get sucked into hacking 
>> frequency references and you may become a time nut 
>> <http://leapsecond.com/time-nuts.htm> finding yourself climbing 
>> mountains to test the theory of relativity 
>> <http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=17345235>. ") a 
>> naopak pro ostatní běžné potřeby až úplně zbytečná.
>> Existuje něco, k čemu to lze využít? Nebo je to už opravdu nějaká 
>> "frekvenční" závislost, která má co do činění s návykem a prostě 
>> pokud 5x denně nezkouknu na display 15 nul za jednotkou, nejsem v 
>> pohodě?  :-)
>>
>>
>> pátek 29. března 2024 Pavel Kořenský <pavel.korensky na dator3.cz> 
>> napsal(a):
>>
>>     Ano, GPS se dá rušit a dělá se to. Ale zatím v Praze díkybohu ne.
>>     Každopádně v tom řešení co se tady chystám bastlit to není až tak
>>     podstatné. To GPS tam bude jen proto, aby čas od času doladilo Rb
>>     standard.
>>     A když náhodou GPS signál nebude, tak ten Rb standard je už
>>     dospělý a poradí si sám. 5x10^-12 při Tau=100 sekund je přesnost
>>     se kterou se dá žít. A césiovou fontánu ani vodíkový maser mi
>>     nikdo nedá a aluminiové hodiny už tuplem ne. A to nemluvím o tom,
>>     že by se mi to asi nevešlo do bytu a žena by mně s tím vyhnala.
>>     Takže jako zdroj přesného času a kmitočtu mi to moje řešení bude
>>     muset stačit. Ale co, já jsem skromný člověk a nepotřebuju
>>     přesnost 1x10^-16 i když by to teda bylo lepší, to zase jo... :))
>>
>>     Zdraví PavelK
>>
>>     Dne 28.03.2024 v 23:59 Tomáš Mádr napsal(a):
>>>     Tohle měli před mnoha lety kolegové v radioklubu, akorát to
>>>     nebylo tak moc hluboko. V principu studenej termostat.
>>>     Jinak vloni v létě v Turecku na dálnici okolo Černého moře bylo
>>>     na 300 km bylo mnoho míst, kde by výhled na oblohu, ale navigace
>>>     ani mobil se prostě nechytali - nejspíš rušení. Ani se jim
>>>     nedivím. Rusko je jenom kousek.
>>>     Tomáš OK2MTM
>>>
>>>     Dne 28. 3. 2024 22:57 napsal uživatel Jaroslav Lukeš <lsh na wo.cz>
>>>     <mailto:lsh na wo.cz>:
>>>
>>>         V nějaké knize ze 60. let bylo, že se xtal osc má dát do
>>>         vrtu hlubokého
>>>         25m, že tam je stbilní teplota už si nepamatuju kolik má
>>>         výkyv v roce.
>>>
>>>         Vláďa Anděl napsal(a):
>>>         >
>>>         > Když jsem tu starou konstrukci modernizoval, dal jsem tam
>>>         tenhle
>>>         > oscilátor
>>>         >
>>>         https://cz.farnell.com/iqd-frequency-products/lftvxo009912/crystal-oscillator-smd-10mhz/dp/1100747?st=LFTVXO009912
>>>
>>>         >
>>>         > a výkyvy teploty o pár stupňů s tím nehnou tak, abych to
>>>         dokázal
>>>         > změřit (no vlastně nemám ani podle čeho). Ale co dneska
>>>         dokážou
>>>         > vyrobit, je fakt mimo moje chápání.
>>>         >
>>>         https://cz.farnell.com/abracon/aoc2012vajc-25-0000c/vcocxo-25mhz-lvcmos-20-32mm-x/dp/3228326?st=vcoxco
>>>
>>>         >
>>>         > Tam to vypadá, že by pro doladění stačila časová konstanta
>>>         v řádu dní
>>>         > (možná i desítek dní) jen pro vyrovnání dlouhodobé
>>>         odchylky a jinak že
>>>         > si to může jet samo s mnohem lepší přesností. Ale má smysl
>>>         se s tím
>>>         > ještě dnes zabývat?
>>>
>>>         _______________________________________________
>>>         HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
>>>         <http://www.HW.cz>
>>>         Hw-list na list.hw.cz
>>>         http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>>>
>>>
>>>
>>>     _______________________________________________
>>>     HW-list mailing list  -  sponsored bywww.HW.cz  <http://www.HW.cz>
>>>     Hw-list na list.hw.cz
>>>     http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>>
>>
>>
>> _______________________________________________
>> HW-list mailing list  -  sponsored bywww.HW.cz
>> Hw-list na list.hw.cz
>> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
>
>
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored bywww.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list

------------- další část ---------------
HTML příloha byla odstraněna...
URL: <http://list.hw.cz/pipermail/hw-list/attachments/20240329/0f807222/attachment-0001.htm>