WWV es una estación de radio de onda corta (también conocida como " alta frecuencia " o HF), ubicada cerca de Fort Collins, Colorado . Es más conocido por sus transmisiones de señal de tiempo continuo que comenzaron en 1945, y también se utiliza para establecer estándares de frecuencia oficiales del gobierno de los Estados Unidos, con transmisores que operan en 2.5, 5, 10, 15 y 20 MHz , así como un "modo experimental "transmisión en 25 MHz. [1] WWV es operado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST), bajo la supervisión de su División de Tiempo y Frecuencia, que es parte del Laboratorio de Medición Física del NIST con sede en Gaithersburg, Maryland .[2]
WWV fue establecida por primera vez en 1919 por la Oficina de Normas en Washington, DC. Es una de las estaciones de radio en funcionamiento continuo más antiguas de los Estados Unidos. [3] El NIST celebró el centenario de WWV el 1 de octubre de 2019. [4]
En 1931, la estación se trasladó al primero de los tres sitios suburbanos de Maryland, antes de trasladarse a su ubicación actual cerca de Fort Collins en 1966. WWV comparte este sitio con la estación de onda larga (también conocida como " baja frecuencia " o LF) WWVB , que transmite portadora y código de tiempo (sin voz) a 60 kHz . NIST también opera una estación de onda corta similar, WWVH en Kauai , Hawaii . Tanto WWV como WWVH anuncian la Hora Universal Coordinada cada minuto y hacen otros anuncios grabados de interés general en un horario por horas, incluido el estado de la constelación de satélites del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Debido a que transmiten simultáneamente en las mismas frecuencias, WWV usa una voz masculina para diferenciarse de WWVH, que usa una voz femenina.
Servicio
Desde 1945, WWV ha difundido la "hora oficial de los EE. UU.", Proporcionada por entidades gubernamentales como el NIST y el Observatorio Naval de los Estados Unidos (USNO), para garantizar que la hora uniforme se mantenga en los Estados Unidos y en todo el mundo. WWV proporciona un servicio público al hacer que la información horaria esté disponible a todas horas y sin cargo monetario más allá del costo del equipo receptor.
Las señales horarias generadas por WWV permiten que los dispositivos de control de la hora, como los relojes controlados por radio, mantengan automáticamente la hora exacta sin necesidad de un ajuste manual. Estas señales horarias son utilizadas por intereses comerciales e institucionales donde la precisión es esencial y el tiempo juega un papel vital en las operaciones diarias, incluidos el transporte marítimo, el transporte, la tecnología, la investigación, la educación, el ejército, la seguridad pública y las telecomunicaciones . Es de particular importancia en la radiodifusión, ya sean intereses comerciales, públicos o privados, como los radioaficionados , que a menudo utilizan las transmisiones de la estación para probar sus equipos.
Sistema de transmisión
WWV transmite a través de seis transmisores, cada uno dedicado para su uso en una sola frecuencia. Las frecuencias de transmisión y las señales horarias de WWV, WWVB y WWVH, junto con los cuatro relojes atómicos (cesio) de los que se derivan sus señales horarias, son mantenidas por la División de Frecuencia y Tiempo del NIST, que tiene su sede en las cercanías de Boulder, Colorado . [2] La frecuencia portadora de WWVB se mantiene con una precisión de 1 parte en 10 14 y se puede utilizar como referencia de frecuencia. [5] [6] [7] La hora de transmisión tiene una precisión de 100 ns de UTC y 20 ns de la hora estándar nacional. [8] [5]
Los transmisores de 2,5 MHz, 20 MHz y el experimental de 25 MHz producen un ERP de 2,5 kW, mientras que los de las otras tres frecuencias utilizan 10 kW de ERP. [9] Cada transmisor está conectado a una antena dedicada , que tiene una altura que corresponde aproximadamente a la mitad de la longitud de onda de su señal , y los patrones de radiación de la señal de cada antena son omnidireccionales. La mitad superior de cada torre de antena contiene un elemento radiante de un cuarto de longitud de onda, y la mitad inferior utiliza nueve cables de sujeción , conectados al punto medio de la torre e inclinados uno a uno desde el suelo, con una longitud de√ 2/4veces la longitud de onda, como elementos radiantes adicionales. [10]
Servicio telefónico
También se puede acceder a la señal horaria de WWV por teléfono llamando al +1 (303) 499-7111 (WWV) o al +1 (808) 335-4363 para WWVH. Se puede acceder a un servicio de tiempo equivalente operado por el Observatorio Naval de los Estados Unidos llamando al +1 (202) 762-1401 (Washington, DC). Las llamadas telefónicas están limitadas a 2 minutos y 35 segundos, y la señal se retrasa un promedio de 30 milisegundos debido al tiempo de propagación de la red telefónica. [11]
Historia
Establecimiento
El registro formal más antiguo de la existencia de WWV se encuentra en la edición del 1 de octubre de 1919 del Boletín de servicio de radio del Departamento de Comercio , donde figura como una nueva "estación experimental" [13] asignada a la Oficina de Normas en Washington, DC, con las letras de identificación emitidas al azar de WWV. [14] Sin embargo, también hubo informes anteriores de demostraciones de radio por parte de la Oficina, a partir del febrero anterior. [15] [16] [17]
En mayo de 1920, se informó que el Laboratorio de Radio de la Oficina estaba realizando conciertos semanales los viernes por la noche de 8:30 a 11:00, transmitiendo en 600 kHz. [18] Ese mismo mes, la Oficina hizo una demostración de un receptor de radio portátil, llamado "portaphone", que se dijo que era capaz de recibir programas de transmisión hasta a 15 millas (24 km) de distancia. [12] Un artículo de un periódico en agosto siguiente informó que los conciertos semanales se podían escuchar hasta a 160 kilómetros de Washington. También señaló que "la oficina ha estado experimentando con la música inalámbrica durante varios meses, y ha llegado a una etapa de desarrollo tan avanzada que es inútil seguir investigando, y van a interrumpir los conciertos". [19] Sin embargo, la estación continuó haciendo transmisiones ocasionales, y en enero de 1921 se anunció un nuevo récord de distancia cuando un oyente en Chattanooga, Tennessee informó haber escuchado las "ondas de jazz que salían de la Oficina de Estándares". [20]
El 15 de diciembre de 1920, WWV comenzó a transmitir "Marketgrams de radio diarios" de 500 palabras, preparados por la Oficina de Mercados de los EE. UU., En código Morse en 750 kHz, que, según se informa, se podían escuchar hasta 200 millas (320 km) de Washington. [21] Sin embargo, el 15 de abril de 1921 la responsabilidad de los informes se transfirió a cuatro estaciones operadas por el Departamento de Correos, incluida su WWX en Washington, DC [22]
Transmisiones de frecuencia estándar
A fines de 1922, el propósito de WWV se trasladó a transmitir señales de frecuencia estándar. Estos fueron una ayuda importante para las estaciones de radiodifusión y aficionados, porque las limitaciones de sus equipos en ese momento significaban que tenían dificultades para permanecer en las frecuencias asignadas. Las pruebas comenzaron el 29 de enero de 1923. [23] Las operaciones programadas regularmente comenzaron el 6 de marzo de 1923, inicialmente consistiendo en siete frecuencias de transmisión que van desde 550 a 1500 kHz (longitudes de onda de 545 a 200 metros). [24] Las frecuencias tenían una precisión de "mejor que tres décimas del uno por ciento". [25] Al principio, el transmisor tenía que cambiarse manualmente de una frecuencia a la siguiente, utilizando un medidor de ondas. Los primeros resonadores de cuarzo (que estabilizaban los osciladores generadores de frecuencia) se inventaron a mediados de la década de 1920 y mejoraron enormemente la precisión de las transmisiones de frecuencia de WWV. [10]
En 1926, WWV estuvo a punto de cerrar. Su señal solo podía cubrir la mitad oriental de los Estados Unidos, y otras estaciones ubicadas en Minneapolis y en la Universidad de Stanford y el Instituto de Tecnología de Massachusetts estaban haciendo que WWV fuera poco a poco redundante. El inminente cierre de la estación se anunció en 1926, pero se salvó gracias a una avalancha de protestas de ciudadanos que dependían del servicio. Más tarde, en 1931, WWV se sometió a una actualización. Su transmisor, ahora controlado directamente por un oscilador de cuarzo, se trasladó a College Park, Maryland . Las transmisiones comenzaron en 5 MHz. Un año después, la estación se trasladó nuevamente a terrenos del Departamento de Agricultura en Beltsville, Maryland . [10] Se agregaron transmisiones en 10 y 15 MHz, se aumentó la potencia y se agregaron señales de tiempo, un tono A440 e informes de ionosfera a la transmisión en junio de 1937. [10]
WWV fue casi destruida por un incendio el 6 de noviembre de 1940. Se recuperó la frecuencia y el equipo de transmisión, y la estación volvió al aire (con potencia reducida) el 11 de noviembre. El Congreso financió una nueva estación en julio de 1941, y fue construido a 5 kilómetros (3,1 millas) al sur de la ubicación anterior, todavía conocida como Beltsville (aunque en 1961 el nombre utilizado para la ubicación del transmisor se cambiaría a Greenbelt, Maryland ). [10] WWV reanudó las transmisiones normales en 2.5, 5, 10 y 15 MHz el 1 de agosto de 1943. [23]
Transmisiones de señales horarias
A partir de 1913, la principal estación de tiempo oficial que transmite en el este de los Estados Unidos fue la NAA de la Marina en Arlington, Virginia, sin embargo, la NAA fue desmantelada en 1941. WWV comenzó a transmitir segundos pulsos en 1937, pero inicialmente estos no estaban vinculados a la hora real. En junio de 1944, el Observatorio Naval de los Estados Unidos permitió a WWV utilizar el reloj del USNO como fuente para sus señales horarias. Más de un año después, en octubre de 1945, WWV transmitió anuncios de tiempo en código Morse cada cinco minutos. Los anuncios de voz comenzaron el 1 de enero de 1950 y se transmitieron cada cinco minutos. Se emplearon frecuencias de audio de 600 Hz y 440 Hz durante minutos alternos. En ese momento, WWV estaba transmitiendo en 2.5, 5, 10, 15, 20, 25, 30 y 35 MHz. Las transmisiones de 30 y 35 MHz finalizaron en 1953. [10]
Un código de tiempo decimal codificado en binario comenzó a probarse en 1960 y se convirtió en permanente en 1961. Este "código de tiempo de la NASA" se moduló en un tono de audio de 1.000 Hz a 100 Hz, sonando un poco como un monótono "baaga-bong" repetido. [10] El código también se describió como un sonido como una "sierra circular". El 1 de julio de 1971, la transmisión del código de tiempo se cambió a la actual subportadora de 100 Hz , que es inaudible cuando se usa una radio normal (pero se puede escuchar con auriculares o grabar con una grabadora de gráficos ). [26]
WWV se trasladó a su ubicación actual cerca de Fort Collins el 1 de diciembre de 1966, [27] permitiendo una mejor recepción de su señal en todo el territorio continental de Estados Unidos. WWVB firmó en ese lugar tres años antes. En abril de 1967, WWV dejó de utilizar la hora local del sitio del transmisor ( hora del este hasta 1966 y hora de la montaña después) y pasó a transmitir la hora media de Greenwich o GMT. La estación cambió de nuevo a la hora universal coordinada (UTC) en 1974. [10]
Las transmisiones de 20 y 25 MHz se interrumpieron en 1977, pero la transmisión de 20 MHz se restableció al año siguiente. [10] A partir del 4 de abril de 2014, la señal de 25 MHz volvió al aire en modo "experimental". [28]
La voz utilizada en WWV fue la del locutor profesional Don Elliott Heald hasta el 13 de agosto de 1991, cuando los cambios de equipo requirieron volver a grabar la voz del locutor. El que se utilizó en ese momento era el de otro locutor profesional, John Doyle , pero pronto se cambió a la voz del presentador matutino de KSFO Lee Rodgers, desde entonces la voz de John Doyle ha regresado a la transmisión. [29] [30]
WWV, junto con WWVB y WWVH, se recomendó para la eliminación y eliminación de fondos en la solicitud de presupuesto del año fiscal 2019 de NIST. [31] Sin embargo, el presupuesto final del NIST de 2019 conservó la financiación para las tres estaciones. [32]
WWV y Sputnik
La señal de 20 MHz de WWV se utilizó para un propósito único en 1958: rastrear la desintegración del satélite ruso Sputnik 1 después de que fallara la electrónica a bordo de la nave. El Dr. John D. Kraus , profesor de la Universidad Estatal de Ohio , sabía que un meteoro que entra en la atmósfera superior deja a su paso una pequeña cantidad de aire ionizado. Este aire refleja una señal de radio perdida de regreso a la Tierra, fortaleciendo la señal en la superficie durante unos segundos. Este efecto se conoce como dispersión de meteoritos . El Dr. Kraus pensó que lo que quedaba de Sputnik exhibiría el mismo efecto, pero a mayor escala. Su predicción fue correcta; La señal de WWV se reforzó notablemente durante períodos de más de un minuto. Además, el fortalecimiento vino de una dirección y en un momento del día que coincidía con las predicciones de las trayectorias de las últimas órbitas del Sputnik. Usando esta información, el Dr. Kraus pudo trazar una línea de tiempo completa de la desintegración del Sputnik. En particular, observó que los satélites no caen como una unidad; en cambio, la nave espacial se dividió en sus componentes a medida que se acercaba a la Tierra. [33] [34]
Formato de transmisión
Además de las frecuencias portadoras estándar, WWV transporta información adicional utilizando modulación de amplitud de banda lateral doble estándar . Las transmisiones de WWV siguen un patrón regular que se repite cada minuto. Están coordinados con su estación hermana WWVH para limitar la interferencia entre ellos. Debido a que son tan similares, ambos se describen aquí.
Segundo | WWV | WWVH |
---|---|---|
0-1 | Bip minuto (0,8 s) | |
1-45 | Tono estándar o anuncio de voz | |
45–52,5 | Silencio (excepto tick) | Anuncio de tiempo de voz |
52,5–60 | Anuncio de tiempo de voz | Silencio (excepto tick) |
Fecha y hora
WWV transmite la fecha y la hora exacta de la siguiente manera:
- Anuncios de voz en inglés de la hora.
- Código de tiempo decimal codificado en binario de fecha y hora, transmitido como pulsos de longitud variable de tono de 100 Hz, un bit por segundo. [35]
En ambos casos, la hora transmitida se da en hora universal coordinada (UTC).
Tics por segundo y marcadores de minutos
WWV transmite "tics" de audio una vez por segundo, para permitir una sincronización manual precisa del reloj. Estos tics se transmiten siempre, incluso durante los anuncios de voz y los períodos de silencio. Cada tic comienza en el segundo, dura 5 ms y consta de 5 ciclos de una onda sinusoidal de 1000 Hz. Para que el tick se destaque más, todas las demás señales se suprimen durante 40 ms, desde 10 ms antes del segundo hasta 30 ms después (25 ms después del tick). Como excepción, no se transmite ningún tic (y ningún intervalo de silencio) a los 29 o 59 segundos después del minuto. En el caso de un segundo intercalar , tampoco se transmite ningún tic durante los segundos 60 del minuto. [36]
En el minuto, el tic se extiende a un pitido de 0,8 segundos de duración, seguido de 0,2 s de silencio. A la hora, este pulso minuto se transmite a 1500 Hz en lugar de 1000 Hz. El comienzo del tono corresponde al comienzo del minuto. [37]
Entre los segundos uno y dieciséis inclusive después del minuto, la diferencia actual entre UTC y UT1 se transmite duplicando algunos de los tics de una vez por segundo, transmitiendo un segundo tick 100 ms después del primero. (El segundo tick se adelanta a otras transmisiones, pero no obtiene una zona silenciosa. [36] ) El valor absoluto de esta diferencia, en décimas de segundo, está determinado por el número de tics duplicados. El signo está determinado por la posición; si los tics duplicados comienzan en el segundo, UT1 está por delante de UTC; si comienzan en los segundos nueve, UT1 está detrás de UTC. [37]
WWVH transmite ticks similares de 5 ms, pero se envían como 6 ciclos de 1200 Hz. El pitido de los minutos también es de 1200 Hz, excepto en la hora, cuando es de 1500 Hz.
Los tics y los tonos de los minutos se transmiten al 100% de modulación (0 dBc ). [9]
Anuncios de tiempo de voz
Los anuncios de voz de la hora del día se hacen al final de cada minuto, dando la hora del siguiente pitido del minuto. El formato para el anuncio de voz es "En el tono, X hora (s), Y minuto (s), Hora universal coordinada". El anuncio es con voz masculina y comienza 7.5 segundos antes del tono de los minutos.
WWVH hace un anuncio de tiempo idéntico, comenzando 15 segundos antes del tono de los minutos, con voz femenina .
Cuando se instituyeron los anuncios de voz por primera vez, se redactaron de la siguiente manera: "Oficina Nacional de Normas, WWV; cuando vuelve el tono, la hora estándar del este es [hora en formato de 12 horas]". [38] Después del cambio de 1967 a GMT, el anuncio cambió a "Oficina Nacional de Estándares, WWV, Fort Collins, Colorado; el siguiente tono comienza a las X horas, Y minuto (s), hora media de Greenwich". [39] Sin embargo, este formato sería de corta duración. El anuncio se cambió de nuevo al formato actual en 1971. "En el tono, X hora (s), Y minuto (s), hora del meridiano de Greenwich". El nombre "Hora del meridiano de Greenwich" se cambió a "Hora universal coordinada" en 1974. [40]
Los anuncios de tiempo de voz se envían al 75% de modulación (-1,25 dBc), es decir , la portadora varía entre el 25% y el 175% de la potencia nominal. [9]
Otros anuncios de voz
WWV transmite los siguientes anuncios de voz de 44 segundos (en lugar de los tonos de frecuencia estándar) en un horario por hora: [37]
- Una identificación de la estación a las: 00 y: 30 después de cada hora;
- avisos de tormenta marina, proporcionados por el Servicio Meteorológico Nacional , para el Océano Atlántico a las: 08 y: 09 minutos después, y para el Océano Pacífico a: 10 minutos ; A partir del 7 de febrero de 2019, estos han sido reemplazados por un mensaje que indica su descontinuación.
- en: 14 y: 15 pasado, informes de salud satelital GPS del Centro de Navegación de la Guardia Costera ;
- A las: 18 pasado, se transmite un informe especial de "alerta geofísica" de la NOAA , que contiene información sobre la actividad solar y las condiciones de propagación de radio de onda corta. Estas alertas en particular debían ser descontinuadas el 6 de septiembre de 2011. [41] Sin embargo, a partir del 17 de junio de 2011, WWV anunció en: 18 pasado que la decisión se ha retirado y que los informes de alerta geofísica "continuarán durante el tiempo previsible futuro". Aquí hay un ejemplo de este anuncio del 24 de mayo de 2018 a las 0905 UTC: "Siguen los índices solar-terrestres para el 23 de mayo. Flujo solar 73 e índice A planetario estimado 9. El índice K planetario estimado a las 0900 UTC del 24 de mayo fue 1. No se observaron tormentas meteorológicas espaciales durante las últimas 24 horas. No se pronostican tormentas meteorológicas espaciales durante las próximas 24 horas ". [42]
- a las: 10 después de la hora WWV transmite un mensaje del Departamento de Defensa, si existe; WWVH hace lo mismo a las: 50 pasadas la hora. [43]
Los intervalos de tiempo adicionales se transmiten normalmente como un tono de frecuencia estándar, pero pueden ser reemplazados por mensajes de voz si es necesario:
- A las: 04 y: 16 después de la hora, NIST transmite cualquier anuncio con respecto a un cambio manual en el funcionamiento de WWV y WWVH, como anuncios de segundos intercalares . Estos minutos están marcados en el programa de transmisión como "NIST Reservado". Cuando no se utiliza, se emite un tono de 500 Hz. Antes del cierre del sistema de navegación OMEGA en 1997, se emitió un informe de estado OMEGA a las 16 horas después de la hora.
- El minuto 11 se utiliza para avisos de tormenta adicionales si es necesario. De lo contrario, se transmite un tono de 600 Hz.
WWVH transmite la misma información en un horario diferente. Los anuncios de voz de WWV y WWVH están programados para evitar diafonía; WWV transmite aire muerto cuando WWVH transmite anuncios de voz, y viceversa. Las advertencias de tormenta de WWVH cubren el área alrededor de las islas hawaianas y el Lejano Oriente en lugar de América del Norte.
Minuto | WWV | WWVH | Minuto | WWV | WWVH | Minuto | WWV | WWVH | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
00 | Identificación de la estación | Silencio | 20 | 500 Hz | 600 Hz | 40 | 500 Hz | 600 Hz | ||
01 | 600 Hz | 440 Hz | 21 | 600 Hz | 500 Hz | 41 | 600 Hz | 500 Hz | ||
02 | 440 Hz | 600 Hz | 22 | 500 Hz | 600 Hz | 42 | 500 Hz | 600 Hz | ||
03 | 600 Hz | (NIST reservado) | 23 | 600 Hz | 500 Hz | 43 | Silencio | Estado del GPS | ||
04 | (NIST reservado) | 600 Hz | 24 | 500 Hz | 600 Hz | 44 | Silencio | Estado del GPS | ||
05 | 600 Hz | 500 Hz | 25 | 600 Hz | 500 Hz | 45 | Silencio | Alertas geofísicas | ||
06 | 500 Hz | 600 Hz | 26 | 500 Hz | 600 Hz | 46 | Silencio | 600 Hz | ||
07 | 600 Hz | 500 Hz | 27 | 600 Hz | 500 Hz | 47 | Silencio | (NIST reservado) | ||
08 | Advertencias de tormenta en el Atlántico norte | Silencio | 28 | 500 Hz | 600 Hz | 48 | Silencio | Advertencias de tormenta en el Pacífico occidental | ||
09 | Advertencias de tormenta en el Atlántico norte | Silencio | 29 | Silencio | Identificación de la estación | 49 | Silencio | Advertencias de tormenta del Pacífico oriental | ||
10 | Advertencias de tormenta del Pacífico nororiental | Silencio | 30 | Identificación de la estación | Silencio | 50 | Silencio | Advertencias de tormenta en el Pacífico Sur | ||
11 | (Advertencias de tormenta adicionales) | Silencio | 31 | 600 Hz | 500 Hz | 51 | Silencio | Advertencias de tormenta en el Pacífico norte | ||
12 | 500 Hz | 600 Hz | 32 | 500 Hz | 600 Hz | 52 | Silencio | (Advertencias de tormenta adicionales) | ||
13 | 600 Hz | 500 Hz | 33 | 600 Hz | 500 Hz | 53 | 600 Hz | 500 Hz | ||
14 | Estado del GPS | Silencio | 34 | 500 Hz | 600 Hz | 54 | 500 Hz | 600 Hz | ||
15 | Estado del GPS | Silencio | 35 | 600 Hz | 500 Hz | 55 | 600 Hz | 500 Hz | ||
dieciséis | (NIST reservado) | Silencio | 36 | 500 Hz | 600 Hz | 56 | 500 Hz | 600 Hz | ||
17 | 600 Hz | Silencio | 37 | 600 Hz | 500 Hz | 57 | 600 Hz | 500 Hz | ||
18 | Alertas geofísicas | Silencio | 38 | 500 Hz | 600 Hz | 58 | 500 Hz | 600 Hz | ||
19 | Alertas geofísicas | Silencio | 39 | 600 Hz | 500 Hz | 59 | Silencio | Identificación de la estación |
Anuncio de identificación de estación cada media hora
WWV se identifica dos veces por hora, a los 0 y 30 minutos después de la hora. El texto de la identificación es el siguiente:
Hora del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología: esta es la estación de radio WWV, Fort Collins Colorado, que transmite en frecuencias portadoras estándar asignadas internacionalmente de dos punto cinco, cinco, diez, quince y veinte megahercios, que proporciona la hora del día, intervalo de tiempo estándar y otra información relacionada. Las consultas sobre estas transmisiones pueden dirigirse al Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Estación de radio WWV, 2000 East County Road 58, Fort Collins, Colorado, 80524.
WWV acepta informes de recepción enviados a la dirección mencionada en el ID de la estación y responde con tarjetas QSL .
Frecuencias de tono de audio estándar
WWV y WWVH transmiten 44 segundos de tonos de audio durante la mayoría de los minutos. Comienzan después de la marca del minuto de 1 segundo y continúan hasta el comienzo del anuncio de la hora WWVH 45 segundos después del minuto.
Los minutos pares (excepto el minuto 2) transmiten 500 Hz , mientras que 600 Hz se escuchan durante los minutos impares. El tono se interrumpe durante 40 ms cada segundo por los segundos tics. WWVH es similar, pero intercambia los dos tonos. Esto hace que sea más fácil distinguir las dos estaciones; los dos tonos son mutuamente ortogonales durante 10 milisegundos. [ aclaración necesaria ]
WWV también transmite un tono de 440 Hz , un tono comúnmente utilizado en la música ( A440 , la nota musical A sobre el C central ) durante el minuto 2 de cada hora, excepto la primera hora del día UTC. Dado que el tono de 440 Hz solo se transmite una vez por hora, muchos registradores de gráficos pueden usar este tono para marcar cada hora del día y, de la misma forma, la omisión del tono de 440 Hz una vez al día se puede utilizar para marcar cada veinte. período de cuatro horas. WWVH transmite el mismo tono durante el minuto 1 de cada hora.
No se transmite ningún tono durante los anuncios de voz de WWV o WWVH; lo último hace que WWV no transmita ningún tono durante los minutos 43 a 51 (inclusive) y los minutos 29 y 59 de cada hora. [37] Asimismo, WWVH no transmite ningún tono durante los minutos 0, 8, 9, 10, 14 al 19 y 30.
Los tonos de audio y otros anuncios de voz se envían al 50% de modulación (−3 dBc). [9]
Código de tiempo digital
La hora del día también se transmite continuamente mediante un código de tiempo digital , interpretable por relojes controlados por radio . El código de tiempo utiliza una subportadora de 100 Hz de la señal principal. Es decir, es un tono adicional de bajo nivel de 100 Hz agregado a las otras señales de audio AM.
Este código es similar y tiene el mismo marco que el código de tiempo IRIG H y el código de tiempo que transmite WWVB , excepto que los campos individuales del código se reordenan y se transmiten con el bit menos significativo enviado primero. Al igual que el código de tiempo IRIG, la hora transmitida es la hora del inicio del minuto. También al igual que el código de tiempo IRIG, los datos numéricos (minuto, hora, día del año y los dos últimos dígitos del año) se envían en formato decimal codificado en binario (BCD) en lugar de simples enteros binarios: cada dígito decimal se envía como dos, tres o cuatro bits (dependiendo de su posible rango de valores).
Codificación de bits
La subportadora de 100 Hz se transmite a −15 dBc (18% de modulación) comenzando a los 30 ms desde el inicio del segundo (los primeros 30 ms se reservan para el tic de los segundos), y luego se reduce en 15 dB (a −30 dBc, 3% de modulación) en una de tres veces dentro del segundo. La duración de la subportadora de 100 Hz de alta amplitud codifica un bit de datos de 0, un bit de datos de 1 o un "marcador", de la siguiente manera:
- Si la subportadora se reduce 800 ms después del segundo, esto indica un "marcador".
- Si la subportadora se reduce 500 ms después del segundo, esto indica un bit de datos con valor uno.
- Si la subportadora se reduce 200 ms después del segundo, esto indica un bit de datos con valor cero.
De esta forma se envía un solo bit o marcador en cada segundo de cada minuto excepto el primero (segundo: 00). El primer segundo de cada minuto está reservado para el marcador de minutos, descrito anteriormente.
En el diagrama anterior, las barras rojas y amarillas indican la presencia de la subportadora de 100 Hz, con el amarillo representando la subportadora de mayor intensidad (−15 dB referenciado al 100% de modulación) y el rojo la subportadora de menor intensidad (−30 dB referenciado al 100% modulación). Las barras amarillas más anchas representan los marcadores, las más estrechas representan bits de datos con valor 0 y las de ancho intermedio representan bits de datos con valor 1.
Interpretación
Se tarda un minuto en transmitir un código de tiempo completo. La mayoría de los bits codifican la hora UTC, el día del año, el año del siglo y la corrección UT1 hasta ± 0,7 s.
Al igual que el código de tiempo WWVB, solo se transmiten las decenas y unidades del año ; a diferencia del código de tiempo WWVB, no hay indicación directa de año bisiesto. Por lo tanto, los receptores que supongan que el año 00 es bisiesto (correcto para el año 2000) serán incorrectos en el año 2100. Por otro lado, los receptores que supongan que el año 00 no es un año bisiesto serán correctos para el 2001 al 2399.
La siguiente tabla muestra la interpretación de cada bit, siendo la columna "Ex" los valores del ejemplo anterior.
Un poco | Peso | Significado | Ex | Un poco | Peso | Significado | Ex | Un poco | Peso | Significado | Ex | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
: 00 | No 100 Hz (marca de minutos) | : 20 | 1 | Horas Ejemplo: 21 | 1 | : 40 | 100 | Día del año (cont.) | 0 | ||||
: 01 | 0 | Sin usar, siempre 0. | 0 | : 21 | 2 | 0 | : 41 | 200 | 0 | ||||
: 02 | DST1 | Estado de horario de verano a las 00: 00Z de hoy Ejemplo: Sin horario de verano a las 00: 00Z | 0 | : 22 | 4 | 0 | : 42 | 0 | Sin usar, siempre 0. | 0 | |||
: 03 | LSW | Segundo bisiesto al final del mes | 0 | : 23 | 8 | 0 | : 43 | 0 | 0 | ||||
: 04 | 1 | Unidades dígito del año Ejemplo: 9 | 1 | : 24 | 0 | 0 | : 44 | 0 | 0 | ||||
: 05 | 2 | 0 | : 25 | 10 | 0 | : 45 | 0 | 0 | |||||
: 06 | 4 | 0 | : 26 | 20 | 1 | : 46 | 0 | 0 | |||||
: 07 | 8 | 1 | : 27 | 0 | Sin usar, siempre 0. | 0 | : 47 | 0 | 0 | ||||
: 08 | 0 | Sin usar, siempre 0. | 0 | : 28 | 0 | 0 | : 48 | 0 | 0 | ||||
: 09 | P1 | Marcador | METRO | : 29 | P3 | Marcador | METRO | : 49 | P5 | Marcador | METRO | ||
: 10 | 1 | Ejemplo de minutos : 30 | 0 | : 30 | 1 | Día del año 1 = 1 de enero, 32 = 1 de febrero, etc. Ejemplo: 86 | 0 | : 50 | + | Signo DUT1 (1 = positivo) | 1 | ||
: 11 | 2 | 0 | : 31 | 2 | 1 | : 51 | 10 | Decenas de dígitos del año Ejemplo: 0 | 0 | ||||
: 12 | 4 | 0 | : 32 | 4 | 1 | : 52 | 20 | 0 | |||||
: 13 | 8 | 0 | : 33 | 8 | 0 | : 53 | 40 | 0 | |||||
: 14 | 0 | 0 | : 34 | 0 | 0 | : 54 | 80 | 0 | |||||
:15 | 10 | 1 | : 35 | 10 | 0 | : 55 | DST2 | Estado de horario de verano a las 24: 00Z de hoy Ejemplo: no hay horario de verano a las 24: 00Z de hoy | 0 | ||||
:dieciséis | 20 | 1 | : 36 | 20 | 0 | : 56 | 0,1 | Magnitud DUT1 (0 a 0,7 s). DUT1 = UT1 −UTC. Ejemplo: 0,3 s | 1 | ||||
: 17 | 40 | 0 | : 37 | 40 | 0 | : 57 | 0,2 | 1 | |||||
: 18 | 0 | Sin usar, siempre 0. | 0 | : 38 | 80 | 1 | : 58 | 0.4 | 0 | ||||
: 19 | P2 | Marcador | METRO | : 39 | P4 | Marcador | METRO | : 59 | P0 | Marcador | METRO |
El ejemplo que se muestra codifica el día 86 (27 de marzo) de 2009, a las 21:30:00 UTC. DUT1 es +0.3, entonces UT1 es 21: 30: 00.3. El horario de verano no estaba en vigor en las 00:00 UTC anteriores (DST1 = 0) y no estará en vigor en las siguientes 00:00 UTC (DST2 = 0). No hay un segundo intercalar programado (LSW = 0). El día del año normalmente va desde el 1 (1 de enero) hasta el 365 (31 de diciembre), pero en los años bisiestos, el 31 de diciembre sería el día 366 y el día 86 sería el 26 de marzo en lugar del 27 de marzo.
Horario de verano y segundos intercalares
El código de tiempo contiene tres bits que anuncian cambios en el horario de verano (DST) y segundos intercalares inminentes .
- Bit: 03 se establece cerca del comienzo del mes que está programado para finalizar en un segundo bisiesto. Se borra cuando ocurre el segundo intercalar.
- El bit: 55 (DST2) se establece a la medianoche UTC justo antes de que entre en vigor el horario de verano. Se borra a la medianoche UTC justo antes de que se reanude la hora estándar.
- El bit: 02 (DST1) se establece a la medianoche UTC justo después de que entre en vigor el horario de verano y se borra a la medianoche UTC justo después de que se reanude la hora estándar.
Si los bits DST1 y DST2 difieren, DST cambiará durante el día UTC actual, a las siguientes 02:00 hora local. Antes de las siguientes 02:00 hora local, los bits serán los mismos. Cada cambio en los bits de DST ocurre a las 00:00 UTC y, por lo tanto, se recibirá primero en los Estados Unidos continentales entre las 16:00 (PST) y las 20:00 (EDT), según la zona horaria local y si el DST está a punto de comenzar. comenzar o terminar. Por lo tanto, un receptor en la zona horaria del este (UTC-5) debe recibir correctamente la indicación "DST está cambiando" dentro de las siete horas antes de que comience el horario de verano y seis horas antes de que finalice el horario de verano, si va a cambiar la visualización de la hora local a la correcta hora. Los receptores en las zonas horarias Central, Mountain y Pacific tienen una, dos y tres horas más de aviso previo, respectivamente.
Durante un segundo intercalar, se transmite un cero binario en el código de tiempo; [44] en este caso, el minuto no irá precedido de un marcador.
Ver también
- CHU - Estación de transmisión de tiempo de onda corta canadiense
- DCF77 - Estación de transmisión de tiempo de onda larga en Alemania
- Radio reloj - receptores de señal horaria
Estación | Año en servicio | Año fuera de servicio | Frecuencias de radio | Frecuencias de audio | Tono musical | Intervalos de tiempo | Señales de tiempo | Corrección UT2 | Pronósticos de propagación | Alertas geofísicas |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
WWV | 1923 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
WWVH | 1948 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ||
WWVB | 1963 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |||||
WWVL | 1963 | 1972 | ✔ |
Referencias
- ^ Las transmisiones a 25 MHz se realizaron por última vez en 2014 de forma experimental. Fueron descontinuados debido a que los niveles de flujo solar cayeron por debajo de los necesarios para la propagación en las frecuencias superiores de HF / onda corta. Este deterioro comenzó en los últimos años del 24º ciclo solar .
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La estabilidad de la escala de tiempo ahora permite que el tiempo de la estación se mantenga típicamente dentro de ± 0.02 μs (20 ns) del estándar de tiempo nacional en Boulder, y acordar dentro de 1 × 10-14 en frecuencia.
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La hora se mantiene dentro de menos de 0,0001 milisegundos de la hora universal coordinada (UTC)
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- ^ DX Listening Digest 5-016 (26 de enero de 2005) editado por Glenn Hauser: "Durante un breve período de tiempo, se utilizó la voz de un locutor de Atlanta llamado John Doyle en la transmisión; el anuncio de voz fue luego regrabado por una personalidad de radio en el área de San Francisco llamado Lee Rodgers ... La estación de radio NIST WWVH en Kauai, Hawaii, tiene una transmisión similar usando una voz femenina. La locutora, Jane Barbe , falleció hace varios años ". - Glenn Nelson, estaciones de radio NIST WWV / WWVB
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- ^ "Publicación miscelánea de NBS 236 (edición de 1967): Servicios de tiempo y frecuencia estándar de NBS" (PDF) .
enlaces externos
Mapear todas las coordenadas usando: OpenStreetMap |
Descargar coordenadas como: KML |
- Página web oficial de WWV (NIST.gov)
- Texto de alerta geofísico actual de la WWV (NOAA.gov)
- "At The Tone: Un poco de historia de las estaciones de radio del NIST WWV y WWVH" (bandcamp.com)
- Logro en radio: setenta años de ciencia, tecnología, estándares y medición de radio en la Oficina Nacional de Estándares por Wilbert F. Snyder y Charles L. Bragaw (1986)
- Patente de los Estados Unidos 4582434 para "reloj actualizado continuamente con corrección de tiempo" controlado por WWV. Solicitado el 23 de abril de 1984 y expedido el 15 de abril de 1986 a Heath Corporation (USPTO.gov)
- Patente de EE.UU. 4768178 para "reloj digital actualizado continuamente controlado por señal de radio de alta precisión controlado por la WWV" Aplicada el 24 de febrero de 1987 y expedida el 30 de agosto de 1988 a Precision Standard Time, Inc. (USPTO.gov)
- Un reloj de radio de precisión para transmisiones de WWV por David L. Mills, Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Delaware, 1997. Describe el software de decodificación de código de tiempo de WWV utilizando procesamiento de señales digitales (udel.edu)
- "Proyecto de clase: un demodulador / decodificador de receptor WWV / H" Diapositivas de conferencias para los algoritmos DSP del decodificador de tiempo WWV por David L. Mills, Universidad de Delaware, 12 de noviembre de 2004 (udel.edu)
- "Recepción, identificación y decodificación de señales de tiempo de radio LF / HF" por Nick Hacko, VK2DX (genesisradio.com.au)
Coordenadas : 40 ° 40′47 ″ N 105 ° 2′33 ″ W / 40.67972 ° N 105.04250 ° W / 40.67972; -105.04250