许多电子产品目录和高科技商店出售“无线电控制”。时钟和手腕手表能够接收这些信息的人广播信号。这些时钟和手表确实与科罗拉多州的原子钟同步。这一特点是由NIST - the国家标准与技术研究所,位于科罗拉多州博尔德市。NIST管理无线电台WWVB,也就是传输时间代码的电台。
WWVB是一个非常有趣的广播电台。它有高发射功率(50000美国瓦茨),一个非常有效的天线和极低的频率(60000赫兹)。作为比较,一个典型的AM无线电台的广播频率为1,000,000 Hz。高功率、低频率的组合给出了无线电波从WWVB反弹,因此这一个站可以涵盖所有的美国大陆+加拿大和中美洲(滚动约四分之三的漂亮的页面覆盖地图).
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时间代码从WWVB发送,使用最简单的系统之一,并以非常低的数据速率1位每秒钟(为了比较,一个典型的调制解调器通过电话线以每秒数万比特的速度传输——想象一下以每秒1比特的速度接收一个网页!)60000 Hz的信号一直在传输,但每秒钟它的功率都会显著降低,持续0.2、0.5或0.8秒:
- 降低0.2秒的功率意味着二进制零
- 降低0.5秒的功率是二进制的一位.
- 0.8秒的能量降低是一个分离器。
时间代码以BCD(二进制编码的十进制)发送,它表示每年的分钟、小时、天,以及关于夏令时和闰年的信息。时间传输使用53位和7个分隔符,因此需要60秒。
一个时钟或手表可以包含一个非常小和相对简单的天线和接收器来解码信号中的信息,并准确地设置时钟的时间。你所要做的就是设置时区,这样时钟就能显示非常准确的时间。唯一比它更精确,而且你可以随身携带的是GPS接收器,它从轨道上的GPS卫星的原子钟中获得实时原子钟精度。看到GPS接收器的工作原理获取详细信息。
这里有几个有趣的链接:
- 原子钟是如何工作的
- 广播是如何工作的
- NIST无线电台WWVB
- 覆盖地图-大约四分之三的地方
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