JJYの40kHzの電波をボイスレコーダーに録音してみた

「衝撃の事実」的な話として

　　じつは望遠鏡の接眼鏡を持っていない

というのがあります。これにはおまけがあって

　　じつは望遠鏡にファインダーを付けていない

というのもあったのですが、これは先日惑さんからプレゼントしていただいたので解決（?)しました。この手の話としてもう一つ

　　じつはオシロスコープを持っていない

というのがあります。人さまから見るといずれもなくてどうしてるんだろうと思われそうなものですが、なければないでどうにかなるものです (^^;;

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JJYは電波と言ってもおおたかどや山送信所だったら40kHzですから音声周波数よりちょっと上です。ひょっとしてボイスレコーダーで録音できるのではないかと思いTASCOM のリニアPCMレコーダー ・DR-05 の仕様を見てみました。

　　20Hz～40kHz +1dB/-3dB(Fs 96kHz、EXT IN to LINE OUT、JEITA)

と書いてありましたから使えないこともなさそうです。

さっそく録音してSpectrum Labで見てみました。

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40kHzのところにはっきりとした断続する白い線がありますが、これがJJYです。さすがバーアンテナ＋80dBとなると力強いです。スペースのところにも細い線が見えておりカーソルを合わせてみると太い線が-8dB、細い線が-29dBとなっていましたから振幅10%～100%の話と符合しています。

問題は雑音でいっぱいあるのですが、1.6kHz上と2.3kHz下にかなりつよい雑音源があります。特に2.3kHz下の方は24時間止まったのを見たことがなく、上の図を見る限り帯域もかなりとっているようでかなり性悪な感じです。

またどちらの雑音も-25dBくらいでJJYのスペース部分よりちょっと強いです。

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包絡線の立ち上がりの様子

（同調回路以外の）フィルター（BPF）は一切使わずに録音していますからノイズがすごいですが、「JJYの秒信号の送出方法についてNICTに聞いてみた」に書いた2msecくらいかけて立ち上がる様子がなんとなくわかります。

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GPS受信モジュールGE-612Tの1PPSとの比較
これもBPFは使っていません。

GPSの1PPSは100ms幅のパルスなのですが、ボイスレコーダーなので直流分はカットしてくれてます。

このGPSとJJYの立ち上がりを100ms幅のパルスと比較するとほとんど遅延していないことがわかります。そんなの当たり前だと思われそうですが、電波時計用モジュールの秒信号出力をこの図に当てはめると100ms幅パルスの半分くらいは遅延していました。

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上の図を拡大したもの

秒信号たちあがりのの振幅55%のところが標準時の秒信号に同期しているとされているわけですからわずかに（1msec強？）遅延しているようです。

送信所から160km離れておりそれだけで0.53msecの遅延が発生するのですがこの雑音混じりの信号で1msecより細かい時間分解能の議論をするのは間違っているような気がします。

JJYは周波数標準であって時刻標準はおまけみたいなものという気がするのですが、それでも受信機をうまく作れば1msec程度の精度は得られるのかもしれません。

上の遅延時間マイナス0.53msecだけGPSの1PPS出力が早めに出ているのだという考え方もできそうですが....

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関連

　　「JJY受信機/電波時計の製作記事を集めてみた」

　　「JJY受信機で作る高精度発振器と時刻標準 - はじめに」
　　「JJY受信機を作る - JJYの電波がつかめた！」
　　「JJY受信機を作る - アンテナとプリアンプ」
　　「JJY受信機を作る - 続・アンテナとプリアンプ」
　　「JJYの電界強度と受信機/電波時計の必要利得（増幅率）」
　　「JJY受信機を作る - すでに40kHzのキャリア（連続波）を検出できてるっぽい」
　　「標準電波JJY - 変調波振幅の「最大100%、最小10%」の意味」
　　「JJY受信機を作る - 40kHz/60kHzクリスタルフィルターの功罪」
　　「音で聴くJJY受信機 - プロダクト検波による復調」
　　「クリスタルフィルターの効果を目と耳で確かめる - JJY受信機を作る」
　　「標準電波・長波JJYが停波するとき」
　　「JJY搬送波の周波数をGPS/1PPSで測ってみた」
　　「標準電波にVCTCXO・VM39S5GをPLLで同期してみた - 長波JJY受信機の製作」
　　「高精度発振器の作成に向けて - VCTCXO・VM39S5GをPLLでJJYにロックする」
　　「JJY受信機/電波時計用クリスタルフィルターの設計」
　　「JJYに同期した高精度発振器用PLLの過渡特性」
　　「JJYの秒信号の送出方法についてNICTに聞いてみた」
　　「JJYの40kHzの電波をボイスレコーダーに録音してみた」
　　「JJY秒信号のシンクロダイン検波による取得の試み」

　　時刻
　　「時刻標準について」

　　JJY
　　「JJYの報時信号の送出方法」
　　「JJYの受信法」
　　「JJYを受信したい（要旨）」

　　参考 「NICT 情報通信研究機構 - 電磁波計測研究所 - 時空標準研究室
　　　　　　　　 - 日本標準時グループ 」

　　PLL
　　「高精度発振器をGPS受信モジュールとPLLで作る - はじめに」

　　アナログ乗算器
　　「四象限アナログ乗算器(マルチプライヤー)EL4083の使い方 - 1」

　　アンテナ
　　「JJY受信機を作る - バーアンテナとその特性」

　　参考 「RFワールド - ラジオで学ぶ電子回路
　　　　　　　　 - 第1部 ラジオのための基礎 第1章 ラジオの電波 」

　　クリスタルフィルタ
　　参考　「ＪＡ９ＣＤＥ自作を楽しむホームページ  - クリスタルフィルタ設計製作1 」

　　状態変数型フィルタ
　　「JJY受信機を作る - 状態変数型フィルタの周波数特性」

　　参考　「群馬大学 KobaLab@JP - 発振を利用したアナログフィルタの テスト・調整 」

　　JJY受信機
　　参考 「JR7CWK - 長波JJY受信機の制作」

補足

　　電波時計モジュール
　　「JJYを受信する（訂正あり）」
　　「電波時計モジュールを使ってみた（１）」
　　「電波時計モジュールを使ってみた（２）」
　　「電波時計モジュールが「使えない」理由」

　　「GPS受信モジュールあれこれ」