DCF77 – Transmission de l’heure par ondes radio

DCF77 est un système de transmission de l’heure par ondes radio mis en service le 1er janvier 1959. Son émetteur est situé en Allemagne. Il utilise une horloge atomique et donne donc l’heure de façon très précise.

De nombreux dispositifs utilisent se signal pour se mettre à l’heure automatiquement. Ainsi certaines montres ou réveils peuvent se mettre à l’heure de façon autonome et passent automatiquement de l’heure d’hiver à l’heure d’été. On peut également régler la date et le jour de la semaine.

 

Protocole DCF77

L’onde porteuse est modulée par des impulsions, au rythme d’une par seconde. Ces impulsions ce traduisent chaque seconde par une diminution de 25% de l’amplitude du signal reçu. La durée d’une impulsion, détermine le niveau du bit reçu :

  • Une impulsion de 100 ms représente un bit à 0
  • Une impulsion de 200 ms représente un bit à 1
  • Seule la 60e seconde n’est pas modulée et permet d’annoncer le début d’une nouvelle trame

 

Informations binaires

  • 0 (M) : Début de trame (bit à 0).
  • 1 – 14 :  Réservé pour une utilisation future.
  • 15 (R) : L’émetteur de réserve est actif lorsque ce bit est à 1.
  • 16 (A1) : Annonce de l’heure d’hiver.
  • 17, 18 (Z1, Z2) : Ces deux bits codent le fuseau horaire actuel :

Z1

Z2

Fuseau horaire

0

1

CET (Central European Time) = UTC + 1h

1

0

CEST (Central European Summer Time) = UTC + 2h

CET correspond à l’heure d’hiver, et CEST correspond à l’heure d’été. Il s’agit de l’heure légale de la plupart des pays d’Europe.

  • 19 (A2) : Indique qu’une seconde va être supprimée pour corriger les irrégularités de la rotation de la terre.
  • 20 (S) : Bit de début de codage des informations horaires (toujours à 1).
  • 21 – 27 : Minutes codées en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit

21

22

23

24

25

26

27

Valeur

1

2

4

8

10

20

40

  • 28 (P1) : Bit de parité (parité paire) des minutes (bits 21 à 27).
  • 29 – 34 : Heures codées en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit

29

30

31

32

33

34

Valeur

1

2

4

8

10

20

  • 35 (P2) : Bit de parité (parité paire) des heures (bits 29 à 34).
  • 36 – 41 : Jour codé en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit   

36

37

38

39

40

41

Valeur

1

2

4

8

10

20

  • 42 – 44 : Jour de la semaine codé en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit

42

43

44

Valeur

1

2

4

  • 45 – 49 : Mois codé en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit

45

46

47

48

49

Valeur

1

2

4

8

10

  • 50 – 57 : Année (sur deux chiffres) codées en BCD, bit de poids faible en premier :

N° bit

50

51

52

53

54

55

56

57

Valeur

1

2

4

8

10

20

40

80

  • 58 (P3) : Bit de parité (parité paire) de la date (bits 36 à 57).
  • 59 : Pas d’impulsion

Analyse d’un signal pour déterminer la date et l’heure

  1. Aller sur le site http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/
  2. Régler la fréquence sur 77,5kHz en choisissant une modulation USB (Modulation d’amplitude à porteuse supprimée)
  3. Ajuster le filtre à 0,99kHz et cocher noise reduction
  4. Enregistrer 1min10s de signal transposé dans des fréquences audibles en cliquant sur Audio recording
  5. Étudier le signal reçu (en l’ouvrant avec Audacity) pour en déduire la date et l’heure d’émission. Vous pouvez aussi utiliser la capture websdr :

 

 

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