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2013年10月16日 (水)

JOAKとGPS

この記事の内容については

  GPSモジュールが衛星との接続を失っていた
  受信機内部で遅延が発生している

の二つの可能性がありさらに検証中です。

新しい記事を書いたときはここにリンクをはります。

(2013-10-17 19:13:33)
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今度はJOAK(NHKラジオ第一・東京)の時報とGPSモジュールの1PPS出力を比較しようという企画です。

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ところで今使っているGPSモジュール・GM-316なんですがデータシートを見てみると1PPS出力のパルス幅は1μ秒になっています。ありえない!と思ったのですが少なくとも私の持っているGM-316は常識的な(?)0.1秒のパルス幅になってます。どういうことなんでしょう?

ネットでひと様の記事を読んで見たのですが「1PPS出力のパルス幅は1μ秒」と書かれたものしかありませんでした。かと言ってそれを確かめてみましたというのもないようですが。「じつはパルス幅は0.1秒」としたものも見つかりません。

データシートをあらためて読んでみたら

To light up an LED, customized firmware can drive 1PPS to output pulse with longer duty cycle, say 100ms.

とあったので“カスタマイズ”されているのかも.....

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このGM-316は1PPS出力を取り出すだけならとれも簡単です。
$池袋駅南口の天文計算

(ちょっと好ましくないことをやっていますが)外付け部品はわずか二個です。1PPS出力はTTLレベルみたいなのでバッファなしLED直付でも点灯するかもしれません。
それからこの写真ではイヤフォンをプチプチさせるための配線は引き出してありません。

こんな簡単なものでもちゃんと1PPS出力が得られます。
GPSモジュール・GM-316の1PPS出力


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さて本題の「JOAKとGPS」なんですが、こうなってました。

これは「プ・プ・プ・ポー」の「プ」のところです。
$池袋駅南口の天文計算

AとCはGM-316の1PPS出力の前後のエッジです。上に書いたようにぴったり0.100秒の間隔があります。

上の方の時報がどこからはじまってどこで終わっているかが問題なんですが、NHKの時報の「プ」は440Hzで0.1秒ということらしいので中央部分の44サイクル分を時報が送出されている時間とみなします

結果としては

  「(このときの)NHKの時報はGM-316の1PPS出力より0.022秒遅れていたようだ」

となります。もちろんGPSモジュールが0.022秒進んでいたという受け取り方もできますがBPMとの比較の結果からいうとNHKの時報が遅れていると考えた方がよさそうです。

NHKの「時計」がどこにおいてあるのか?送信所はどこか?放送波はどう中継されて行くのか?いろいろな要素があるのですがすべてが東京近辺で行われていればこれだけの遅延は起きそうにありません。中継がデジタル化されているとかそういうことなんでしょうか?

またその前に毎時同じだけ遅れているのかそれともばらつきがあるのかも気になります。

参考記事

  「惑さん - NHKの時報とBPMを比べてみた

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