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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Zeitinformationenaus empfangenen, amplitudenmodulierten Zeitzeichensignalen, welche auseiner Vielzahl von Zeitrahmen konstanter Dauer bestehen, wobei eineautomatische Verstärkungzur Verstärkung derZeitzeichensignale vorgesehen ist, mit den Verfahrensschritten:(a)Das Telegramm zumindest eines empfangenen Zeitzeichnesignals wirdin einer ersten Speichereinrichtung hinterlegt;(b) zumindesteine Änderungder Amplitude des Zeitzeichensignals wird im Voraus bestimmt, dielängerals eine erste Dauer dauert;(c) bei Beginn einer im Vorausbestimmten Änderungwird die automatische Verstärkungfestgehalten.Die Erfindung betrifft ferner eine Funkuhr odereine Empfängerschaltungfür eineFunkuhr zum Empfangen und zur Gewinnung von Zeitinformationen ausvon einem Zeitzeichensender gesendeten Zeitzeichensignalen.
    公开号:DE102004004411A1
    申请号:DE102004004411
    申请日:2004-01-29
    公开日:2005-08-18
    发明作者:Horst Häfner；Roland Polonio；Hans-Joachim Sailer
    申请人:C MAX EUROP GmbH；C-MAX EUROPE GmbH；Atmel Germany GmbH；
    IPC主号:G04G5-00
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Zeitinformationenaus empfangenen, amplitudenmodulierten Zeitzeichensignalen. DieErfindung betrifft ferner eine Funkuhr bzw. eine Empfängerschaltungfür eineFunkuhr, insbesondere zur Durchführungdieses Verfahrens.
    [0002] Diefunkgesteuerte Übertragungvon Zeitinformationen erfolgt mittels so genannter Zeitzeichensignale,die von entsprechenden Sendern – nachfolgendkurz als Zeitzeichensender bezeichnet – ausgesendet werden. Untereinem Zeitzeichensignal soll ein Sendersignal kurzer Dauer verstandenwerden, dem die Aufgabe zukommt, die von einem Sender bereitgestellteZeitreferenz zu übertragen.Es handelt sich dabei um eine Modulationsschwingung mit meist mehrerenZeitmarken, die demoduliert lediglich einen Impuls darstellen, derdie ausgesendete Zeitreferenz mit einer bestimmten Unsicherheitreproduziert.
    [0003] Diedeutsche Langwellensendestation DCF-77 sendet gesteuert durch Atomuhrenim Dauerbetrieb Amplituden-modulierte Langwellenzeitsignale nachder amtlichen Atomzeitskala MEZ mit einer Leistung von 50 KW aufder Frequenz 77,5 KHz. In anderen Ländern existieren ähnlicheSender, die Zeitinformationen auf einer Langwellenfrequenz im Bereichzwischen 40 bis 120 KHz aussenden. Alle genannten Länder verwendenfür die Übertragungder Zeitinformation jeweils ein Telegramm, das genau eine Minutelang ist.
    [0004] 1 zeigt das mit BezugszeichenA bezeichnete Codierungsschema (Telegramm) der codierten Zeitinformationim Falle des deutschen Zeitzeichensenders DCF-77. Das Codierungsschema bestehtvorliegend aus 59 Bits, wobei jeweils 1 Bit einer Sekunde des Zeitrahmensentspricht. Im Verlauf einer Minute kann damit ein so genanntesZeitzeichen-Telegramm übertragen werden,das in binär verschlüsselterForm insbesondere eine Information zu Zeit und Datum enthält. Dieersten 15 Bits B enthalten eine allgemeine Codierung, die zum Beispiel Betriebsinformationenenthalten. Die nächsten5 Bits C enthalten allgemeine Informationen. So bezeichnet R dasAntennenbit, A1 bezeichnet ein Ankündigungsbit für den Übergangder mitteleuropäischen Zeit(MEZ) zur mitteleuropäischenSommerzeit (MESZ) und zurück,Z1, Z2 bezeichnen Zonenzeitbits, A2 bezeichnet ein Ankündigungsbitfür eine Schaltsekundeund S bezeichnet ein Startbit der codierten Zeitinformationen. Abdem 21. Bit bis zum 59. Bit werden die Zeit- und Datumsinformationenim BCD-Code übertragen,wobei die Daten jeweils für diedarauf folgende Minute gelten. Dabei enthalten die Bits im BereichD Informationen überdie Minute, im Bereich E Informationen über die Stunde, im BereichF Informationen überden Kalendertag, im Bereich G Informationen über den Tag der Woche, im BereichH Informationen überdas Monat und im Bereich I Informationen über das Kalenderjahr. DieseInformationen liegen bitweise in codierter Form vor. Jeweils amEnde der Bereiche D, E und I sind so genannte Prüf-Bits P1, P2, P3 vorgesehen.Das sechzigste Bit des Telegramms ist nicht belegt und dient demZweck, den Beginn des nächstenRahmens anzuzeigen. M bezeichnet die Minutenmarke und damit denBeginn des Zeitzeichentelegramms.
    [0005] DieStruktur und die Bit-Belegung des in 1 dargestelltenCodierungsschemas zur Übermittlungvon Zeitzeichensignalen ist allgemein bekannt und beispielsweisein dem Artikel von Peter Hetzel, "Zeitinformation und Normalfrequenz", in Telekom Praxis,Band 1, 1993 beschrieben.
    [0006] Die Übertragungder Zeitzeicheninformation erfolgt Amplituden-moduliert mittelseinzelner Sekundenmarken. Die Modulation besteht aus einer AbsenkungX1, X2 (oder einer Anhebung) des Trägersignals X zu Beginn jederSekunde, wobei zu Beginn jeder Sekunde – mit Ausnahme der neunundfünfzigstenSekunde jeder Minute – imFalle eines vom DCF-77 Sender ausgesendeten Zeitzeichensignals dieTrägeramplitudefür dieDauer von 0,1 Sekunden X1 oder fürdie Dauer von 0,2 Sekunden X2 auf etwa 25% der Amplitude abgesenktwird. Diese Absenkungen X1, X2 unterschiedlicher Dauer definierenjeweils Sekundenmarken bzw. in dekodierter Form Datenbits. Dieseunterschiedliche Dauer der Sekundenmarken dient der binären Codierungvon Uhrzeit und Datum, wobei Sekundenmarken mit einer Dauer von 0,1Sekunden X1 der binären "0" und solche mit einer Dauer von 0,2Sekunden X2 der binären "1" entsprechen. Durch das Fehlen der sechzigstenSekundenmarke wird die nächstfolgendeMinutenmarke angekündigt.In Kombination mit der jeweiligen Sekunde ist dann eine Auswertungder vom Zeitzeichensender gesendeten Zeitinformation möglich. 2 zeigt anhand eines Beispielseinen Ausschnitt eines solchen Amplitudenmodulierten Zeitzeichensignals.Die Auswertung der genauen Zeit und des genauen Datums ist allerdingsnur dann möglich,wenn die 59 Sekundenbits einer Minute eindeutig erkannt werden und somitjedem dieser Sekundenmarken jeweils eindeutig eine "0" oder eine "1" zugeordnetwerden kann.
    [0007] ModerneEmpfängerfür Zeitzeichensignale weiseneine so genannte automatische Verstärkereinstellung auf, die häufig auchals AGC (AGC = Automatic Gain Control) oder als AGC-Verstärkerstufe bezeichnetwird. Mittels der automatischen Verstärkereinstellung ist es möglich, dieVerstärkungautomatisch auf einen entsprechenden Pegel des empfangenen Zeitzeichensignalsanzugleichen und damit einer Änderungder Amplitude des empfangenen Zeitzeichensignals Rechnung zu tragen.Ohne automatische Verstärkereinstellungwürde immerdieselbe Verstärkungverwendet, was zu einem unerwünschten Übersteuernbzw. Untersteuern führen würde. Vorallem fürsolche Signale, die in ihre Übertragungsstreckemehr oder weniger stark gedämpft werden,ist diese Art der Verstärkungbesonders vorteilhaft. Mittel automatischer Verstärkereinstellung wirddie Empfindlichkeit eines Verstärkerssignifikant optimiert.
    [0008] BeimEmpfang der Zeitzeichensignale besteht allerdings das Problem, dassdie empfangenen Zeitzeichensignale häufig durch Störsignale überlagertsind, welche zum Beispiel durch elektromagnetische Abstrahlung elektrischerund elektronischer Gerätein der Übertragungsstreckevom Zeitzeichensendern zum Zeitzeichenempfänger sowie durch die elektrischenKomponenten innerhalb des Zeitzeichenempfängers selbst verursacht werden.Bei Vorhandensein einer automatischen Verstärkereinstellung würde dessenVerstärkungunerwünschterweise derdurch das Störsignalverursachten Signaländerungnachgeführtwerden. Problematisch daran ist allerdings, dass es je nach Artund Umfang dieser Störsignalezu einem fehlerhaften Empfang der Zeitzeichensignale kommen kann. "Fehlerhaft" bedeutet, dass während derDauer eines empfangenen Minutenprotokolls binäre Fehlentscheidungen getroffen werden,die zu einer fehlerhaften Auswertung von zumindest einem Datenbitdes Minutenprotokolls führen.Die aus dem empfangenen Zeitzeichensignal abgeleitete Zeit wäre dannnicht mehr korrekt.
    [0009] Tretennun bekannte elektrische Störungen auf,beispielsweise verursacht durch ein Weiterschalten eines Schrittmotorsfür dieZeigerstellung der Funkuhr, dann kann die automatische Verstärkereinstellungauf einen vor dem Auftreten einer Störung vorhandenen Verstärkungswertfestgehalten werden. Dadurch wird verhindert, dass der Empfänger des Zeitzeichensignalsdurch ein Störungssignalbedingtes, unerwünschtesNachführender automatischen Verstärkereinstellungunempfindlicher wird. Dieses Prinzip lässt sich allerdings nur pauschalauf das gesamte empfangene Zeitzeichensignal anwenden und auch nurdann, wenn ein bekannter Störimpulsvorliegt. Eine gezielte Anwendung auf spezielle Sekundenimpulsebzw. Datenbits innerhalb des Minutenprotokolls ist mit diesem Verfahrenaber nicht möglich.
    [0010] Einweiteres Problem ergibt sich, wenn das Protokoll des gesendetenZeitzeichens sehr lang dauernde Sekundenimpulse vorsieht. Da dieZeitzeichensignale Amplituden moduliert vorlie gen, beginnt die AGC-Regelungim Empfängerbereits, den Verstärkungswertnachzuführen,wenn AGC-kritische Sekundenimpulse vorhanden sind. Bei AGC-kritischenSekundenimpulsen sind unter Einbeziehung der Dynamik des AGC-Verstärkers dieSekundenimpulse so lang, dass eine Sekundenimpuls bedingt Änderungder Amplitude des Zeitzeichensignals bereits ein Nachführen derAGC-Verstärkungzur Folge hat. Diese Veränderungder AGC-Verstärkung führt unmittelbardazu, dass bei einem nächstenModulationssprung, das heißtam Ende des jeweils AGC-kritischen Sekundenimpulses, bei dem dieAmplitude des Zeitzeichensignals wieder auf ihren Normalwert zurückkehrt,der Empfängerdurch die nun vorliegende, größere Verstärkung übersteuertwird. Dies führt zuVerzerrungen im Empfängerbeim nächstenSekundenimpuls, da die Regelspannung und somit die automatischeVerstärkereinstellungnicht mehr auf dem fürdie Feldstärkedes empfangenen Zeitzeichensignals notwendigen Mittelwert steht.Dies kann je nach empfangenen Zeitzeichensignals zu einer Reduzierungder Empfangsempfindlichkeit führen, wasder Benutzer der Funkuhr an einer reduzierten Reichweite bemerkenwird.
    [0011] Darüber hinausbesteht auch die Gefahr, dass die Dauer des darauf folgenden Sekundenimpulsesfehlerhaft erkannt wird, was zu Fehlinterpretationen und im ungünstigstenFall zu einer fehlerhaften Dekodierung führt.
    [0012] DurchBeeinflussung der Regelspannung könnte das genannte Problem gelöst werden.Zwar ist eine Beeinflussung der Regelspannung und somit der einstellbarenVerstärkunggrundsätzlichsoftwaremäßig realisierbar.Allerdings wärehier eine außerordentlichaufwändige,insbesondere Speicherplatz intensive Software erforderlich. DieseSoftware dürfteeine automatische Verstärkereinstellunglediglich fürdie Fälleeiner unerwünschtenStörungsowie einer Veränderungder Mittelwert bezogenen Amplitude des Zeitzeichensignals vornehmen,nicht jedoch bei einer Sekundenimpuls bedingten Veränderung derAmplitude des Zeitzeichensignals. Um diese Funktionalität mit derentsprechenden Dynamik zu realisieren, wäre ein leistungsstarker Mikrokontroller erforderlich.Allerdings wird bei derzeitigen Funkuhranwendungen typischerweiseein einfacher 4-Bit Mikrokontroller verwendet, der die geforderteDynamik füreine effektive Regelspannungsbeeinflussung nicht bzw. nur eingeschränkt zurVerfügungstellt. Eine komplette Implementierung einer Software gesteuertenRegelspannungsbeeinflussung ist mit einem solchen Mikrocontrollernur begrenzt möglich, dadiese die Möglichkeitendes Mikrokontroller sprengen würde.Ein leistungsstärkererMikrocontroller wird allein aus Kostengründen bei Funkuhren nicht eingesetzt.
    [0013] Zumallgemeinen Hintergrund von Funkuhren und Empfängerschaltungen zum Empfangvon Zeitzeichensignalen wird auf die DE 198 08 431 A1 , die DE 43 19 946 A1 , die DE 43 04 321 C2 ,die DE 42 37 112 A1 unddie DE 42 33 126 A1 verwiesen. Hinsichtlichder Informationsgewinnung und -verarbeitung von Zeitinformationenaus Zeitzeichensignalen wird auf die DE 195 14 031 C2 , die DE 37 33 965 C2 und die EP 042 913 B1 verwiesen.
    [0014] Dervorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Empfänger zumEmpfang von Zeitzeichensignalen mit einer Einrichtung zur automatischenVerstärkereinstellungeine verbesserte Systemempfindlichkeit bereitzustellen. Insbesondere sollauch die Fehlerhäufigkeitdurch verfälschteImpulslängenreduziert werden.
    [0015] Erfindungsgemäß wird zumindesteine dieser Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs1 sowie durch eine Empfängerschaltungfür eineFunkuhr bzw. eine Funkuhr mit den Merkmalen des Patentanspruchs15 gelöst.
    [0016] Demgemäß ist vorgesehen: – EinVerfahren zur Gewinnung von Zeitinformationen aus empfangenen, amplitudenmodulierten Zeitzeichensignalen,welche aus einer Vielzahl von Zeitrahmen konstanter Dauer be stehen,wobei eine automatische Verstärkungzur Verstärkungder Zeitzeichensignale vorgesehen ist, mit den die Verfahrensschritten: (a)Das Telegramm zumindest eines empfangenen Zeitzeichensignals wirdin einer ersten Speichereinrichtung hinterlegt; (b) Zumindesteine Änderungder Amplitude des Zeitzeichensignals wird im Voraus bestimmt, die länger alseine erste Dauer dauert; (d) Bei Beginn einer im Voraus bestimmten Änderungwird die automatische Verstärkungfestgehalten. (Patentanspruch 1) – EineEmpfängerschaltungfür eineFunkuhr oder Funkuhr zum Empfangen und zur Gewinnung von Zeitinformationenaus von einem Zeitzeichensender gesendeten Zeitzeichensignalen,mit einer ersten Speichereinrichtung, in der zumindest ein Telegrammeines Zeitzeichensignals hinterlegt ist, mit einer Verstärkereinrichtungzur Verstärkung einesempfangenen Zeitzeichensignals, die zumindest eine automatischeVerstärkerstufeaufweist, deren Verstärkungauf die Amplitude des empfangenen Zeitzeichensignals anpassbar ist, miteiner Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Verstärkereinrichtung,die mit der Speichereinrichtung gekoppelt ist und die nach Maßgabe einerim Voraus bestimmten Änderungder Amplitude des Zeitzeichensignals, die länger als eine erste Dauer ist,die automatische Verstärkerstufeso ansteuert, dass deren Verstärkungbei den im Voraus bestimmten Änderungfestgehalten bleibt. (Patentanspruch 15) Vorteilhafte Ausgestaltungenund Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowieder Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
    [0017] Dievorliegende Erfindung basiert darauf, zunächst das Telegramm des gesendetenZeitzeichensignals in einer eigens dafür vorgesehenen Speichereinrichtungzu hinterlegen sowie eine Synchronisation der Auswertung auf denStart des gesendeten Zeitzeichentelegramms vorzunehmen. Dadurchkann exakt vorhergesagt werden, an welcher Stelle im Minutenprotokolldes Zeitzeichentelegramms und damit zu welchem Zeitpunkt ein AGC-kritischer Sekundenimpulsmit einer fürdie automatische Verstärkereinstellungbereits relevanten Längezu erwarten ist. Die Idee der vorliegenden Erfindung besteht nundarin, vorsorglich die automatische Verstärkung bzw. den AGC-Verstärker punktuellfür solcheZeitpunkte festzuhalten, bei denen AGC-kritische Sekundenimpulse erwartet werden,so dass eine durch AGC-kritische Sekundenimpulse erfolgte Absenkungim Zeitzeichensignal die automatische Verstärkereinstellung nicht bzw.nur unwesentlich beeinflussen kann. Auf diese Weise wird verhindert,dass es zu einem unerwünschtenAusregeln und in Folge dessen zu einem Übersteuern des Empfängers bedingtdurch eine Absenkung mit AGC-kritischer Dauer kommen kann.
    [0018] Insbesonderelässt sichgezielt ein einzelner Sekundenimpuls aus dem Zeitzeichentelegrammherausgreifen, bei dem die automatische Verstärkereinstellung festgehaltenwerden soll. Die vorliegende Erfindung beschreibt somit ein besonderseinfaches, jedoch nichtsdestotrotz sehr effektives Verfahren, bei derdie Auswertesicherheit und die Empfangssicherheit durch ein gezieltesManipulieren der automatischen Verstärkereinstellung signifikanterhöhtwird.
    [0019] WeitereVorteile bestehen darin, dass der Empfänger einer Funkuhr nunmehreine größere Systemempfindlichkeitaufweist, da Verzerrungen im Empfänger und Verfälschungender Dauer der Sekundenimpulse stärkervermieden werden. Die Fehlerhäufigkeitdurch verfälschteSekundenimpulsdauern reduziert sich ebenfalls.
    [0020] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung wird am Ende der im Voraus bestimmtenAbsenkungen die fest gehaltene Verstärkung automatisch frei gegeben.Das Ende kann beispielsweise durch Messen der Dauer der AGC-kritischenAbsenkung bestimmt wer den. Zusätzlichoder alternativ kann das Ende einer AGC-kritischen Absenkung auch direkt ausder Kenntnis der Dauer der Absenkung bestimmt werden. Die Dauerwird aus dem bekannten Zeitzeichentelegramm abgeleitet. Insofernkann auch ohne genaue Betrachtung des Zeitzeichensignals die Dauer unddamit das Ende einer jeweils im Voraus bestimmten Absenkung zumBeispiel durch einen einfachen Zählerbestimmt werden.
    [0021] Ineiner sehr vorteilhaften Ausgestaltung wird die automatische Verstärkung aufeinen Verstärkungswertfestgehalten, der zeitlich vor der im Voraus bestimmten Absenkungvorhanden war. Diese Maßnahmehat den Vorteil, dass nach dem Ende der im Voraus bestimmten Absenkungdie Verstärkung möglichstschnell wieder dem Nominalpegel des Zeitzeichensignals angeglichenwird.
    [0022] Ineiner ersten vorteilhaften Alternative werden die im Voraus bestimmtenAbsenkungen anhand des hinterlegten Telegramms des Zeitzeichensignals bestimmt.Dieses Zeitzeichensignal und somit auch die relevanten, im Vorausbestimmten Absenkungen werden dann in einer eigens dafür vorgesehenen Speichereinrichtunghinterlegt.
    [0023] Beidieser ersten Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft,wenn das empfangene Zeitzeichensignal zuvor auf den Minutenbeginndes hinterlegten Telegramms synchronisiert wird. Nachdem das Zeitzeichensignalauf den Minutenbeginn synchronisiert ist, ist aus dem Telegrammheraus bekannt, an welcher Stelle einige der AGC-kritischen Absenkungenvorhanden sind. In diesem Fall muss der AGC-Verstärker lediglich zu diesen Zeitpunktenfestgehalten werden.
    [0024] Ineiner zweiten, ebenfalls sehr vorteilhaften Ausgestaltung wird dievoraussichtliche Dauer einer Absenkung eines empfangenen Zeitzeichensignals während dessenDemodulation bzw.
    [0025] Auswertungbestimmt. Damit könnensolche Absenkungen, die längersind als eine vorgegebene AGC-kritische Dauer, bestimmt werden.Insbesondere kann so nach Überschreiteneiner vorgegebenen Zeitdauer noch während der Auswertung einerAbsenkung des Zeitzeichensignals die voraussichtliche Gesamtdauerdieser Absenkung vorhergesagt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dasserst nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach Beginn einer im Vorausbestimmten Absenkung die automatische Verstärkereinstellung festgehaltenwird.
    [0026] Ineiner dritten, ebenfalls sehr vorteilhaften Alternative kann während bzw.auch noch vor der Demodulation bzw. Auswertung einer Absenkung die Dauerdieser Absenkung durch Abschätzenderen voraussichtlicher Dauer bestimmt werden.
    [0027] DiesemVerfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei verschiedenen,aufeinander folgenden Minutentelegrammen Datenbits vorhanden sind, diesich erfahrungsgemäß relativselten ändern.Beispielsweise ändernsich die Daten Bits, die sich auf Statusinformationen bezeichnenund darüberhinaus auch die Datenbits, die sich auf die jeweilige Woche, denMonat und das Jahr beziehen, erfahrungsgemäß relativ selten. Sind dieseInformationen von vorausgehenden Minutentelegrammen bekannt, beispielsweiseindem sie in einer eigens dafürvorgesehene Speichereinrichtung hinterlegt sind, dann kann bei demgerade aktuellen Minutentelegramm abgeschätzt werden, ob Datenbits vorhandensind, die sich nicht ändern.Handelt es sich bei diesen Datenbits um AGC-kritische Datenbits,dann kann hier der entsprechende AGC-Verstärker angehalten werden, sofernein solches AGC-kritisches Datenbit vorhanden ist. In einer zusätzlichenAusgestaltung könnte vorgesehensein, dass auf diese Weise jedem einzelnen Datenbit eine Wahrscheinlichkeitzugeordnet wird, die eine Aussage darüber gibt, ob es sich bei deneinzelnen Datenbits um AGC-kritische oder nicht AGC-kritische Datenbitshandelt. Je nach Applikation kann ab einer vorgegebenen Wahrscheinlichkeitfür einAGC-kritisches Datenbit der entsprechende AGC-Verstärker für diesesDatenbit festgehalten werden.
    [0028] Für dieseerfindungsgemäße Ausgestaltung, diees erlaubt, die voraussichtliche Dauer einer jeweiligen Absenkungim Voraus abzuschätzen,ist eine entsprechende Speichereinrichtung zur Hinterlegung derentsprechenden Dateninformationen sowie eine Auswerteeinrichtung,die die Datenbits vorangegangener Minutentelegramme auswertet erforderlich. Gegenüber denvorstehend beschriebenen zwei alternativen Verfahren ist diesesVerfahren zwar Hardware aufwändiger,jedoch muss hier die jeweilige Dauer einer Absenkung nicht im Vorausbestimmt werden. Darüberhinaus ist hier auch keine Synchronisation auf den Minutenbeginnerforderlich.
    [0029] DieZeitinformation liegt im Zeitzeichensignal bitweise vor, wobei einWert eines jeweiligen Datenbits sich aufgrund des zugeordneten Telegramms desZeitzeichensenders aus einer Dauer einer Änderung der Amplitude des gesendetenZeitzeichensignals ergibt. Einem jeweiligen Datenbit wird dabeiein (binärer)Wert zugeordnet, der aus dieser Dauer der Änderung abgeleitet ist. Dabeibezeichnet eine erste Dauer der Änderungin der Amplitude des Zeitzeichensignals einen ersten logischen Wertdes Datenbits und eine zweite Dauer entsprechend einen zweiten logischenWert des Datenbits. Diese erste und zweite Dauer werden durch dasjeweilige Telegramm des Zeitzeichensenders vorgegeben.
    [0030] Typischerweisebezeichnet der erste logische Wert eine logische "0" (LOW, niedriger Spannungspegel) undder zweite logische Wert eine logische "1" (HIGH,hoher Spannungspegel).
    [0031] Denkbarwäre selbstverständlich aucheine umgekehrte Logik.
    [0032] Inden meisten Telegrammen eines von einem Zeitzeichensender gesendetenZeitzeichensignals bezeichnet eine Änderung eine Absenkung der Amplitudedes Zeitzeichensignals. Denkbar wäre hier selbstverständlich aucheine umgekehrte Logik, das heißtdie binäreKodierung würdehier durch Anhebung der Amplitude vorliegen.
    [0033] Typischerweiseist die erste Dauer kleiner als die zweite Dauer. Die im Vorausbestimmten Absenkungen sind somit als Änderungen der zweiten Dauer imZeitzeichensignal definiert.
    [0034] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung wird die automatische Verstärkereinstellunglediglich fürsolche Absenkungen der Amplitude festgehalten, die bezüglich derDynamik der automatischen Verstärkereinstellungeine AGC-kritische Dauer aufweisen, bei deren Überschreiten der AGC-Verstärker ohneFesthalten reagieren würde.Eine solche hinsichtlich der automatischen Verstärkereinstellung AGC-kritische Dauerentspricht damit zumindest der zweiten Dauer. Bei der ersten Dauererfolgt also kein Festhalten der automatischen Verstärkereinstellung.Die erste Dauer ist typischerweise so gering, dass – je nach AGC-Dynamik – sich dieautomatische Verstärkereinstellungdurch die jeweiligen Absenkungen der ersten Dauer nicht oder nichtwesentlich ändert.Die zweite Dauer, die AGC-kritische Absenkungen bezeichnet, isttypischerweise größer odergleich 500 msec, insbesondere größer odergleich 800 msec.
    [0035] Ineiner Ausgestaltung der Erfindung ist eine zweite Speichereinrichtungvorgesehen, in der zumindest eine im Voraus bestimmte Absenkungbzw. deren Dauer der Amplitude des Zeitzeichensignals hinterlegtist. Dort werden also solche Sekundenimpulse bzw. Absenkungen hinterlegt,die hinsichtlich der automatischen Verstärkereinstellung eine relevanteDauer aufweisen.
    [0036] Dieerste und/oder die zweite Speichereinrichtung können zum Beispiel als Software-oder Hardwarespeicher ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft istes ferner, wenn die erste und die zweite Speichereinrichtung Bestandteileines einzigen Speichers sind.
    [0037] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung können die verschiedenen Telegrammeder verschiedenen Zeitzeichensender in Form einer Tabelle (TableLook up) in einem eigens dafürvorgesehenen integrierten Speicher hinterlegt sein. Im Falle einesintegrierten Speichers kann dieser als RAM, ROM, SRAM oder dergleichenausgebildet sein. Zusätzlichoder alternativ kann das Telegramm auch als Hardwarelogik, zum Beispielals PLD oder FPGA, implementiert sein.
    [0038] Ineiner Ausgestaltung ist ein Demodulator vorgesehen, der das empfangeneZeitzeichensignal demoduliert. Ferner ist eine Steuer- und Auswerteeinrichtungvorgesehen, die die voraussichtliche Dauer einer Absenkung während derDemodulation des empfangenen Zeitzeichensignals im Voraus bestimmt.
    [0039] Ineiner weiteren, sehr vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Referenztaktgeneratorvorgesehen, der ein Referenztakt mit vorbestimmter Taktfrequenz bereitstellt.Ferner ist ein Zählervorgesehen, der durch Zählender Takte des Referenztaktes fortwährend ein Zählerstandssignal als Maß für die bereits verstricheneDauer einer Absenkung erzeugt.
    [0040] Ineiner Ausgestaltung wertet die Steuer- und Auswerteeinrichtung dasZählerstandsignalaus. Bei Überschreiteneines vorgegebenen Zählerstandes, dereiner vorgegebenen, zum Beispiel AGC-kritischen Dauer einer Absenkungentspricht, erzeugt die Steuer- und Auswerteeinrichtung ein Steuersignal. Diesevorgegebene Dauer wird so gewählt,dass sie der Dynamik der automatischen Verstärkereinstellung Rechnung trägt und beikurzen Absenkungen, bei der die automatische Verstärkereinstellungnicht reagiert, auch kein Festhalten der automatischen Verstärkereinstellungvorsieht.
    [0041] DieSteuer- und Auswerteeinrichtung hält im Falle eines Überschreitensdes vorgegebenen Zählerstandesdie Verstärkungder automatischen Verstärkerstufefest.
    [0042] Ineiner vorteilhaften Ausgestaltung ist die automatische Verstärkerstufeals Verstärkervorstufe ausgebildet.Die Verstärkereinrichtungweist darüber hinausnoch zumindest eine weitere Verstärkereinrichtung auf, die derautomatischen Verstärkervorstufenachgeschaltet angeordnet sind.
    [0043] Dadas erfindungsgemäße Verfahrensowohl Hardware basiert oder auch Software basiert verwendet werdenkann, ist ein universeller Einsatz in den unterschiedlichsten Empfängeranordnungenin Funkuhren realisierbar.
    [0044] DieFunktionalitätder erfindungsgemäßen automatischenVerstärkereinstellung,insbesondere der Steuer- und Auswerteeinrichtung, der Zähler und/oderdas Schieberegister könnenvorteilhafterweise Bestandteil einer Logikschaltung, insbesondereeiner festverdrahteten Logikschaltung, sein. Diese Logikschaltungkann zum Beispiel eine FPGA-Schaltung oder eine PLD-Schaltung enthalten.Zwar lässt sichgrundsätzlichdie Funktionalitätdieser Einrichtungen auch durch einen in der Funkuhr typischerweiseohnehin vorhandenen Mikrocontroller erfüllen. Der besondere Vorteilder erfindungsgemäßen Lösung bestehtallerdings darin, dass das erfindungsgemäße Berücksichtigen AGC-kritischerSekundenimpulse sowie die so modifizierte automatischen Verstärkereinstellungauf schaltungstechnisch sehr einfache Weise realisiert werden kann,ohne dass hier der Mikrocontroller in Anspruch genommen werden müsste.
    [0045] Durchdie Verwendung einer solchen Logikschaltung, die die genannten Einrichtungenaufweist, wird der Mikrocontroller entlastet und steht nun anderenAufgaben zur Verfügung,so zum Beispiel der Decodierung und Auswertung des empfangenen Zeitzeichensignals,der Behandlung von Störungenim Zeitzeichensignal sowie anwenderspezifischen Aufgaben.
    [0046] DieErfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figurender Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispielenäher erläutert. Es zeigtdabei:
    [0047] 1 dasCodierungsschema (Zeitzeichentelegramm) einer zum Beispiel von demZeitzeichensender DCF-77 gesendeten codierten Zeitinformation;
    [0048] 2 einenAusschnitt eines störungsfrei vomZeitzeichensender DCF-77 gesendeten, Amplituden-modulierten Zeitzeichensignalsmit 5 Sekundenmarken;
    [0049] 3 einenAusschnitt eines vom amerikanischen Sender WWVB gesendeten Zeitzeichensignals,anhand dem das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird;
    [0050] 4 einBlockschaltbild einer stark vereinfacht dargestellten Funkuhr zurDurchführungdes erfindungsgemäßen Verfahrens.
    [0051] Inallen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elementeund Signale – sofern nichtsanderes angegeben ist – mitden selben Bezugszeichen versehen worden.
    [0052] 3 zeigteinen Ausschnitt eines vom amerikanischen Sender WWVB gesendetenZeitzeichensignals, anhand dem das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird.Es sei angemerkt, dass die Darstellung in 3 nichtgeeignet sei, eine spezielle Kodierung nachzubilden, sondern lediglichbeispielhaft angegeben wurde. Auch ist die Skalierung auf der Zeitachset der besseren Übersichtlichkeithalber vergrößert dargestellt.
    [0053] DerAusschnitt in 3 zeigt drei vollständige ZeitrahmenY1 – Y3des Zeitzeichensignals X. Die Dauer jedes Zeitrahmens Y1 – Y3 beträgt genauT = 1000 msec. Das vom Zeitzeichensender WWVB ausgesendete ZeitzeichensignalX enthältzur binären Kodierungdrei unterschiedliche Sekundenimpulse (Absenkun gen), das heißt ersteAbsenkungen X1 der Dauer T1 = 200 msec, zweite Absenkungen X2 der DauerT2 = 500 msec und dritte Absenkungen X3 der Dauer T3 = 800 msec.Die ersten Absenkungen X1 entsprechen der binären "0" unddie zweiten Absenkungen X2 entsprechen der binären "1",wobei jeweils eine binäre "1" und "0" jeweilseinem Datenbit entspricht. Die dritten Absenkungen X3 treten imTelegramm des WWVB-Senders jeweils zu Beginn des Minutenprotokollssowie als Positionsmarker alle 10 sec im Minutentelegramm auf.
    [0054] Essei nun angenommen, dass die automatische Verstärkereinstellung auf den Nominalpegel desgesendeten Zeitzeichensignals X eingestellt ist, also auf dem Mittelwert,der nahe am hohen Pegel liegt. Die automatische Verstärkereinstellungsoll also möglichstnicht dem Pegel des Zeitzeichensignals X im Bereich der AbsenkungenX1, X2, X3 nachgeführtwerden. Es sei ferner angenommen, dass der AGC-Verstärker einesolche Dynamik aufweist, dass die automatische Verstärkungenohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrensbei den Absenkungen X2, X3 dem Pegel des Zeitzeichensignals X folgenwürde.Die erste Absenkung X1 ist mit der Dauer T1 = 200 msec so gering,dass aufgrund der Trägheitdes AGC-Verstärkersdie automatische Verstärkereinstellungdem Pegel des Zeitzeichensignals X nicht oder nur unwesentlich nachgeführt werden würde.
    [0055] Erfindungsgemäß kann nuneines der nachfolgenden Verfahren eingesetzt werden:
    [0056] Essei angenommen, dass das empfangene Zeitzeichensignal X auf demMinutenbeginn des Zeitzeichentelegramms einsynchronisiert ist, dassalso ein jeweiliger Sekundenbeginn Z bekannt ist.
    [0057] Ausdem in einem Speicher hinterlegten Telegramm des empfangenen ZeitzeichensignalsX ist bekannt, an welcher Stelle die Absenkungen X3 mit bezüglich desAGC-Verstärkersrelevanter Dauer auftreten. Auch ist im Voraus bekannt, an welcher Stelledie übrigenAbsenkungen X1, X2 vorhanden sind. Da nun das empfangene ZeitzeichensignalX auf den Beginn des Minutenprotokolls einsynchronisiert ist, sinddie einzelnen Startzeitpunkte t1, t3, t5 jeweils als SekundenbeginnZ bekannt. Die Endzeitpunkte t2, t4, t6 können sehr einfach über dieDauer T1 – T3der jeweiligen Absenkungen x1 – x3mittels eines Referenztakt getakteten Zählers bestimmt werden.
    [0058] Somitmuss der AGC-Verstärkerlediglich ab dem jeweiligen Startzeitpunkt t5 der AGC-kritischen AbsenkungX3 festgehalten werden. Am Ende t6 oder kurz nach dem Ende t6 dieserAbsenkung X3 wird der AGC-Verstärkerwieder freigegeben. Die Absenkung X3 führt damit zu keinem unerwünschten Nachführung derautomatischen Verstärkereinstellungund hat somit keinerlei Auswirkung bei der Demodulation und Dekodierungdes Zeitzeichensignals X.
    [0059] Dieanderen AGC-kritischen Absenkungen X2 können mit diesem Verfahren nichtfestgestellt werden, da aus dem Telegramm heraus nicht bekannt ist,an welcher Stelle nun solche AGC-kritischenAbsenkungen X2 vorhanden sind. Die Schwierigkeit besteht hier insbesonderedarin, dass die Absenkungen X1, X2 bzw. die entsprechenden Datenbitsbeliebige, veränderlicheWerte annehmen könnenje nachdem welche Funkuhr gesteuerte Zeit vorhanden isr. Demgegenüber sindallerdings die AGC-kritischenAbsenkungen X3 im Falle eines vom WWVB-Senders gesendete ZeitzeichensignalsX bekannt, da diese zu Beginn eines jeweiligen Minutentelegrammsund jeweils nach 10 sec innerhalb eines Telegramms vorhanden sind.
    [0060] Beidem zweiten, besonders vorteilhaften Verfahren wird die voraussichtlicheDauer T1 – T3einer Absenkung X1 – X3im Voraus bestimmt wird. Dies geschieht wie folgt (siehe 3).
    [0061] Umzu ermitteln, ob es sich bei einer Absenkung X1 – X3 nun um eine AGC-kritischeAbsenkung X2, X3 handelt, wird beginnend ab dem jeweiligen SekundenbeginnZ dessen Dauer durch Zählender Takte eines Referenztaktes CLK gezählt. Das Zählerstandssignal (Signal "18") ist dann ein Maß für die bereitsverstrichene Dauer einer Absenkung X1 – X3. Nach Überschreiten einer AGC-kritischenDauer Δt, diegrößer istals die Dauer T1 = 200 msec der ersten Absenkungen X1, ohne dassdie Amplitude des Zeitzeichensignals X wieder auf den Nominalpegelzurückkehrt,muss es sich zwangsläufigum eine zweite oder dritte Absenkung X2, X3 handeln. Somit kann bereitsunmittelbar nach Ablauf der Dauer T1 darauf geschlossen werden,ob es sich bei der vorliegenden Absenkung um eine AGC-unkritische AbsenkungX1 oder um eine AGC-kritische Absenkung X2, X3 handelt. Hat dasZeitzeichensignal X am Ende dieser AGC-kritischen Dauer Δt, also zuden Zeitpunkten t7, t8 nicht wieder seinen Nominalpegel erreicht,dann wird ein Steuersignal (Signal "19")ausgegeben. Im Falle einer AGC-kritischen Absenkung X2, X3 wird dieVerstärkungdes AGC-Verstärkersnun sofort nach Ablauf der Dauer Δtfestgehalten, also noch bevor diese die Verstärkung an die jeweilige Absenkung X2,X3 anpasst. Am Ende t4, t6 der Absenkungen X2, X3 wird die automatischeVerstärkereinstellungdurch Zurücksetzendes Steuersignals (Signal "19") wieder freigegeben.
    [0062] Alternativzu den eben beschriebenen Verfahren kann eine AGC-kritische AbsenkungX2, X3 auch durch Abschätzender voraussichtlicher Dauer T2, T3 im Voraus bestimmt werden. DiesemVerfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Falle eines bekanntenTelegramms eines gesendeten Zeitzeichensignals X nicht beliebigeDauern vorhanden sein können.Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass bei verschiedenen,aufeinander folgenden Minutentelegrammen Bereiche vorhanden sind, diesich übermehrere Minutentelegramme hinweg nicht ändern, zum Beispiel Bereiche,in die Statusinformationen, das Jahr, den Monat, die Woche beinhalten.Aus der Kenntnis derartiger Datenbits vorangegangene Minutentelegrammkann sot abgeschätzt werden,an welcher Stelle AGC-kritische Absenkungen X2, X3 im aktuellenMinutentelegramm vorhanden sind und an welcher Stelle AGC-unkritischeAbsenkungen X1 vorhanden sind.
    [0063] Voraussetzungdafür ist,dass die Informationen vorangegangene Telegramme in einer dafür vorgesehenenSpeichereinrichtung abgelegt sind und auch entsprechend ausgewertetwerden können,um daraus abschätzenzu können,ob bei dem aktuell vorliegenden Minutentelegramm AGC-kritische Absenkungenvorhanden sind und an welcher Stelle innerhalb des aktuellen Minutentelegrammsdiese voraussichtlich vorhanden sind.
    [0064] 4 zeigtein Blockschaltbild einer stark vereinfacht dargestellten Funkuhrzur Durchführung deserfindungsgemäßen Verfahrens.
    [0065] Diemit Bezugszeichen 1 bezeichnete Funkuhr weist eine (oderauch mehrere) Antennen 2 zur Aufnahme der von dem Zeitzeichensender 3 gesendetenZeitzeichensignale X auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Antenne 2 alsSpule 14 mit Ferritkern ausgebildet, der ein kapazitivesElement 15, zum Beispiel eine Kondensator, parallel zugeschaltetist. Der Antenne 2 ist eine Empfängerschaltung 5 zumEmpfangen der vom Sender 3 gesendeten und von der Antenne 2 aufgenommenen ZeitzeichensignaleX nachgeschaltet. Die Empfängerschaltung 5 enthält typischerweiseein oder mehrere Filter, zum Beispiel ein Bandpassfilter und eine Gleichrichterschaltungzum Filtern und Gleichrichten des empfangenen ZeitzeichensignalsX. Der Aufbau und die Funktionsweise einer solchen Empfänger schaltung 5 istvielfach bekannt, beispielsweise aus den eingangs genannten Druckschriften,so dass darauf nicht nähereingegangen wird.
    [0066] Fernerweist die Empfängerschaltung 5 eine Einrichtungzur automatischen Verstärkereinstellung – nachfolgendkurz als AGC-Schaltung 24 bezeichnet – auf. Diese AGC-Schaltung 20,deren Verstärkungautomatisch auf die Amplitude eines gesendeten ZeitzeichensignalsX angepasst wird, ist hier als AGC-Verstärkerstufe 24 ausgebildet,der also noch weitere Verstärkerstufen 25 nachgeschaltetsind.
    [0067] DieVerstärkereinrichtung 24, 25 erzeugtein verstärktesAusgangssignal X',welches einer nachgeschalteten Demodulatorschaltung 7 zugeführt wird.Ferner ist eine Dekodierschaltung 6 vorgesehen, die derDemodulatorschaltung 7 nachgeschaltet ist und die der Dekodierungder im demoduliert Zeitzeichensignal X'' enthaltenenInformation dient.
    [0068] DieDekodiereinrichtung 6 und Demodulatorschaltung 7 können Bestandteilder Empfängerschaltung 5 seinoder gesondert in der Funkuhr 1 vorgesehen sein. Im vorliegendenAusführungsbeispielsind die Dekodiereinrichtung 6 und Demodulatorschaltung 7 Bestandteileiner programmgesteuerten Einrichtung 8. Als programmgesteuerteEinrichtung 8 ist typischerweise ein Mikrocontroller vorgesehen,der im Falle einer Funkuhr zum Beispiel als 4-Bit-Controller ausgebildetist. Dieser Mikrocontroller 8 ist dazu ausgelegt, die vonder Empfängerschaltung 5 bzw. derDekodiereinrichtung 6 erzeugten Datenbits aufzunehmen unddaraus eine exakte Uhrzeit und ein exaktes Datum zu errechnen. Ausder so errechneten Uhrzeit und Datum wird ein Signal 12 für die Uhrzeit unddas Datum erzeugt.
    [0069] DieFunkuhr 1 weist ferner eine elektronische Uhr 9 auf,deren Uhrzeit anhand des Uhrenquarzes 10 gesteuert wird.Die elektronische Uhr 9 ist mit einer Anzeige 11,zum Beispiel einem Display, verbunden, über welches die Uhrzeit angezeigt wird.Der Uhr 9 werden nun auch die Signale 12 zugeführt, woraufhindie Uhr 9 die angezeigte Zeit entsprechend korrigiert.
    [0070] Erfindungsgemäß ist nuneine Speichereinrichtung 21 vorgesehen. Die Speichereinrichtung enthält einenersten Speicherbereich 22 und einen zweiten Speicherbereich 23.Im ersten Speicherbereich 21 kann beispielsweise ein odermehrere Zeitzeichentelegramme hinterlegt sein, die jeweils unterschiedlichenZeitzeichensendern zugeordnet sind. Im zweiten Speicherbereich 23 sinddann die im Voraus bestimmten Absenkungen X2, X3 , die bezogen aufein jeweiliges Telegramm AGC-kritischsind, abgelegt.
    [0071] DieSpeichereinrichtung 21 ist mit einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 verbunden.Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 entnimmt der Speichereinrichtung 21 dieInformationen, an welcher Stelle AGC-kritische Absenkungen X2, X3im gesendeten Zeitzeichensignal X vorhanden sind.
    [0072] DieSteuer- und Auswerteeinrichtung 4 steuert entsprechendder von der Speichereinrichtung 21 aufgenommenen Informationdie AGC-Verstärkerstufe 24 derartan, dass deren Verstärkungim Falle einer im Voraus bestimmten, AGC-kritischen Absenkung X2,X3 festgehalten wird. Nach Beendigung bzw. kurz vor einer Beendigungder AGC-kritischen Absenkung X2, X3 wird die Verstärkung der AGC-Schaltung 24 wiederfreigegeben, insbesondere zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, zum Beispiel demSekundenbeginn.
    [0073] Umdie Informationen zu gewinnen, zu welchem Zeitpunkt des ZeitzeichensignalsX nun eine AGC-kritische Absenkung X2, X3 vorhanden ist, ist dieSteuer- und Auswerteeinrichtung 4 mit einer Zählereinrichtung 16 verbunden.Die als Aufwärtszähler ausgebildeteZählereinrichtung 16 wirdim vorliegenden Ausführungsbeispielvon dem Referenztakt CLK eines Referenztaktgenerators 10 getaktet.Als Referenztaktgenerator 10 wird vorteilhafterweise dasUhrenquarz 10 verwendet. Der Aufwärtszähler 16 wird bei jedemSekundenbeginn Z, also bei einem Wechsel der Amplitude des ZeitzeichensignalsX von "HIGH" auf "LOW", auf Null gesetzt.
    [0074] DerSekundenbeginn Z eines jeweiligen Wechsels ist bekannt, da das ZeitzeichensignalX auf das Minutenprotokoll einsynchronisiert ist. Zusätzlich oderalternativ kann der Sekundenbeginn Z auch mittels eines (in 4 nichtdargestelltes) 2-Bit Schieberegisters ermittelt werden, dem eingangsseitigdas demodulierte Zeitzeichensignal X'' zugeführt wird. AmAusgangs des Schieberegisters liegt ein 2-Bit Ausgangssignal an,bei dem die beiden Ausgangsbits sich voneinander unterscheiden,sofern ein Wechsel der Amplitude des Zeitzeichensignals X'' vorliegt.
    [0075] DerZähler 16 zählt nunbeginnend bei Null stetig die Takte des Referenztaktes CLK hoch.Der aktuelle Zählerstanddes Zählers 16 istausgangsseitig als Zählerstandssignal 18 abgreifbar.Das Zählerstandssignal 18 istein Maß für die Dauereiner Absenkung X2, X3 des Zeitzeichensignals X''.Das entsprechende Zählerstandssignalmit dem jeweils aktuellen Zählerstandwird dann der Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 zugeführt, dieden Zählerstandund damit die Zeitdauer seit Beginn einer Absenkung X2, X3 auswertet. Übersteigtdie so gemessene Zeit eine AGC-kritische Zeitdauer Δt, dann gibtdie Steuer- und Auswerteeinrichtung 4 ein Steuersignal 19 aus, über welchesdie AGC-Verstärkerstufe 24 festgehalten wird.
    [0076] Obwohldie vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispielebeschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Artund Weise modifizierbar.
    [0077] Insbesonderesei die Erfindung selbstverständlichnicht auf die vorstehenden Zahlenangaben beschränkt, die lediglich beispielhaftangegeben wurden.
    [0078] Esversteht sich, dass auch die angegebene konkrete schaltungstechnischeVariante lediglich eine möglicheAusführungsbeispieleiner AGC-Einrichtung darstellt, die sehr einfach durch Austauscheneinfacher Bauelemente oder Funktionseinheiten verändert werdenkann.
    [0079] DieErfindung ist ferner nicht auf die angegebenen Zeitzeichensenderbeschränkt.Diese wurden jeweils lediglich zum besseren Verständnis derErfindung verwendet, ohne jedoch die Erfindung dahingehend zu beschränken.
    [0080] UnterFunkuhren sollen darüberhinaus auch solche Uhren verstanden werden, bei denen die Übermittlungdes Zeitzeichensignals drahtgebunden erfolgt, beispielsweise wiebei Uhrenanlagen üblich, diejedoch einen wie beschriebenen Aufbau aufweisen.
    [0081] Inden vorstehenden Ausführungsbeispielen wurdedie Codierung jeweils durch eine Absenkung des Trägersignalszu Beginn eines Zeitrahmens realisiert. Es versteht sich von selbst,dass diese Codierung selbstverständlichauch durch eine Anhebung oder allgemein durch eine Änderungder Amplitude des Trägersignalsrealisiert werden kann.
    A Codierungsschema A1,A2 Ankündigungsbits B allgemeineCodierungsbits C allgemeineDatums- und Uhrzeitinformationen D Minutenbits E Stundenbits F Kalendertagsbits G Wochentagsbits H Kalendermonatsbits I Kalenderjahrbits M Minutenmarke P1–P3 Prüfbits R Antennenbit S Startbit Z1,Z2 Zonenzeitbits CLK Referenztakt T Dauereines Zeitrahmens T1–T3 Dauereiner Absenkung/Sekundenimpulses t1–t8 Zeitpunkte Δt AGC-kritischeDauer X Zeitzeichensignal X1–X3 Absenkungeneines Trägersignals,Sekundenimpuls Y0–Y3 (Zeit-)Rahmen Z Sekundenbeginn 1 Funkuhr 2 (Empfangs-)Antenne 3 Zeitzeichensender 4 Steuer-und Auswerteeinrichtung 5 Empfängerschaltung 6 Dekodiereinrichtung 7 Demodulatorschaltung 8 programmgesteuerteEinrichtung, Mikrocontroller 9 elektronischeUhr 10 Uhrenquarz 11 Anzeige,Display 12 Signalfür Uhrzeitund Datum 14 Spule 15 Kapazität 16 (Aufwärts-)Zähler 18 Zählerstandssignal 19 Steuersignal 20 Logikschaltung 21 Speichereinrichtung 22 ersterSpeicherbereich 23 zweiterSpeicherbereich 24 AGC-Verstärkerstufe,AGC-Verstärker 25 weitereVerstärkerstufen
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] Verfahren zur Gewinnung von Zeitinformationenaus empfangenen, amplitudenmodulierten Zeitzeichensignalen (X),welche aus einer Vielzahl von Zeitrahmen (Y1 – Y3) konstanter Dauer (T)bestehen, wobei eine automatische Verstärkung zur Verstärkung derZeitzeichensignale (X) vorgesehen ist, gekennzeichnet durch dieVerfahrensschritte: (a) Das Telegramm zumindest eines empfangenen Zeitzeichensignals(X) wird in einer ersten Speichereinrichtung (21, 22)hinterlegt; (b) Zumindest eine Änderung (X2, X3) der Amplitude desZeitzeichensignals wird im Voraus bestimmt, die länger alseine erste Dauer (Δt)dauert; (c) Bei Beginn der im Voraus bestimmten Änderung (X2,X3) wird die automatische Verstärkungfestgehalten.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, (d)dass am Ende der im Voraus bestimmten Änderung (X2, X3) die automatischeVerstärkungwieder freigegeben wird.
    [3] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die automatische Verstärkung auf einen Verstärkungswertfestgehalten wird, der zeitlich vor der im Voraus bestimmten Änderung(X2, X3) vorhanden war.
    [4] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die im Voraus bestimmten Änderungen (X2, X3) anhand des hinterlegtenTelegramms des Zeitzeichensignals (X) bestimmt und in einer zweitenSpeichereinrichtung (21, 23) hinterlegt werden.
    [5] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass das empfangene Zeitzeichensignal (X) auf denMinutenbeginn des hinterlegten Telegramms synchronisiert wird.
    [6] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die voraussichtliche Dauer (T1 – T3) einer Änderung(X1 – X3) während derDemodulation und Auswertung des empfangenen Zeitzeichensignals (X)im Voraus bestimmt wird.
    [7] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Dauer (T1 – T3) einer Änderung(X1 – X3)der Amplitude durch Abschätzenderen voraussichtlicher Dauer (T1 – T3) im Voraus bestimmt wird.
    [8] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass erst nach einer vorgegebenen Zeitdauer (Δt) nach Beginnder im Voraus bestimmten Änderung(X2, X3) die automatische Verstärkungfestgehalten wird.
    [9] Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Zeitinformation im Zeitzeichensignal (X)bitweise vorliegt, wobei jeweils einem Zeitrahmen (Y1 – Y3) zumindest einDatenbit zugeordnet ist, wobei der Wert des jeweiligen Datenbitsdurch die Dauer (T1, T2) einer Änderung(X1, X2) der Amplitude des gesendeten Zeitzeichensignals (X) bestimmtist, wobei eine erste Dauer (T1) der Änderung (X1) der Amplitudedes Zeitzeichensignals (X) einem ersten logischen Wert des Datenbitsund eine zweite Dauer (T2) der Änderung(X2) einem zweiten logischen Wert des Datenbits entspricht.
    [10] Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dassder erste logische Wert eine logische Null und der zweite logischeWert eine logisch Eins bezeichnet.
    [11] Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,dass eine Änderung (X1 – X3) derAmplitude des Zeitzeichensignals (X) eine Absenkung (X1 – X3) derAmplitude des Zeitzeichensignals (X) bezeichnet.
    [12] Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet,dass die erste Dauer (T1) kleiner als die zweite Dauer (T2) ist.
    [13] Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,dass die im Voraus bestimmten Änderungen(X2, X3) Änderungenzumindest der zweiten Dauer (T2, T3) im Zeitzeichensignal (X) entsprechen.
    [14] Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,dass die zweite Dauer (T2) größer alsoder gleich 500 msec, insbesondere größer als oder gleich 800 msec,ist.
    [15] Empfängerschaltung(5) füreine Funkuhr oder Funkuhr (1) zum Empfangen und zur Gewinnungvon Zeitinformationen aus von einem Zeitzeichensender (3)gesendeten Zeitzeichensignalen (X), insbesondere zum Betreiben einesVerfahrens entsprechend einem der vorherigen Ansprüche, miteiner ersten Speichereinrichtung (21, 22), inder zumindest ein Telegramm eines Zeitzeichensignals (X) hinterlegtist, mit einer Verstärkereinrichtung(24, 25) zur Verstärkung eines empfangenen Zeitzeichensignals(X), die zumindest eine automatische Verstärkerstufe (24) aufweist,deren Verstärkungauf die Amplitude des empfangenen Zeitzeichensignals (X) anpassbarist, mit einer Steuereinrichtung (4) zur Ansteuerungder Verstärkereinrichtung(24, 25), die mit der Speichereinrichtung (21, 22)gekoppelt ist und die nach Maßgabeeiner im Voraus bestimmten Änderung(X2, X3) der Amplitude des Zeitzeichensignals (X), die länger alseine erste Dauer (Δt)ist, die automatische Verstärkerstufe(24) so ansteuert, dass deren Verstärkung bei den im Voraus bestimmten Änderung(X2, X3) festgehalten bleibt.
    [16] Empfängerschaltungoder Funkuhr nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass einezweite Speichereinrichtung (21, 23) vorgesehenist, in der zumindest eine im Voraus bestimmte Änderung (X2, X3) der Amplitudedes Zeitzeichensignals (X) hinterlegt ist, die länger als die erste Dauer (Δt) dauert.
    [17] Empfängerschaltungoder Funkuhr nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,dass ein Demodulator (7) vorgesehen ist, der das empfangeneZeitzeichensignal (X) demoduliert, und dass eine Auswerteeinrichtung(4) vorgesehen ist, die die voraussichtliche Dauer (T1 – T3) einer Änderung(X1 – X3)währendder Demodulation des empfangenen Zeitzeichensignals (X) im Vorausbestimmt und/oder abschätzt.
    [18] Empfängerschaltungoder Funkuhr nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurchgekennzeichnet, – dassein Referenztaktgenerator (10) zur Bereitstellung einesReferenztaktes (CLK) vorgesehen ist, – dass ein Zähler (16)vorgesehen ist, der durch Zählender Takte des Referenztaktes (CLK) ein Zählerstandssignal (18)als Maß für die Dauer(T1 – T3)einer Änderung(X1 – X3)bestimmt, – dasseine Steuer- und Auswerteeinrichtung (4) vorgesehen ist,die das Zählerstandssignal(18) auswertet und die bei Überschreiten eines vorgegebenen Zählerstandes,der der ersten Dauer (Δt)entspricht, ein erstes Steuersignal (19) erzeugt, dessenVorhandsein die Verstärkungder automatischen Verstärkerstufe(24) festhält.
    [19] Empfängerschaltungoder Funkuhr nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet,dass die Verstärkereinrichtung(24, 25) eine Verstärkervorstufe (24)zur automatischen Verstärkereinstellungaufweist und dass die Verstärkereinrichtung(24, 25) weitere Verstärkerstufen (25) aufweist, dieder Verstärkervorstufe(24) nachgeschaltet angeordnet sind.
    [20] Empfängerschaltungoder Funkuhr nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung (4) und/oder derZähler(16) Bestandteil einer Logikschaltung (20), insbesondereeiner festverdrahteten Logikschaltung (20), sind.
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