Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik GPS-Modul, Zeittakt verstellen


von Peter R. (pnu)


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Ich möchte bei meinen Frequenznormal-Spielereien auch einmal GPS als 
Normal einsetzen.

Derzeit sind GPS-Empfänger des folgenden Typs, mit ublox-Neo-6M oder 7M 
vielfach angeboten:

Ublox-Neo-7M-10Hz-GPS-Module-Built-in-Data-Memory-Replace-NEO-6M-De-Stoc 
k

http://www.ebay.de/itm/261981760891?_trksid=p2060353.m1438.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Meine erste Frage dazu:

 Gibt ein solches Modul bei erfolgreichem Empfang schon ein PPS-Signal 
(Sekundentakt) ab, sodass ich nur den betreffenden pin anzapfen muss?

(Oder muss es umprogrammiert werden.)

Zweite Frage:

Wo finde ich ein Beispiel oder eine Beschreibung, wie ich ein modul mit 
ublox Neo 7m 0der ublox neo 6m auf einen andren Zeittakt umprogrammieren 
könnte ( 500Hz, 1000Hz oder gar 2500Hz, als Teilfrequenz von DCF, wären 
meine Wunschfrequenzen).

von Won K. (Firma: Outside the Asylum) (the_sane)


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Für Timung sind eher die T-Ausführungen (NEO6T/LEA6T) gedacht, den 
Timepuls-Ausgang haben die M-Modelle aber auch.
Die Frequenz kannst Du über die zugehörige Software von U-Blox 
einstellen, bei krummen Teilern haben die aber einen ekligen Jitter.

von Peter R. (pnu)


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Danke, schon bin ich etwas schlauer (bezüglich  des "T").
Das Problem mit dem Jitter ist mir bereits bekannt.

Aber, entschuldige, jetzt kommen, nachgeschoben, die ja-abers:

Mein Traum wäre halt eine Kommandozeile der Form ".......", die ich dem 
RXD-Eingang nach Pegelanpassung zuführen könnte.

Beim Installieren der  ublox-Software befürchte ich halt Komplikationen 
mit dem PC, dem Windows XT, Treibern usw.

: Bearbeitet durch User
von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Peter R. schrieb:
> Mein Traum wäre halt eine Kommandozeile der Form ".......", die ich dem
> RXD-Eingang nach Pegelanpassung zuführen könnte.

Das geht, haben wir vor > 10 Jaren mal bei einem damaligen uBlox 
gemacht, von einem 8051 aus.
Unterschied: heute ist die Doku frei herunterladbar vom uBlox Server, da 
stehen alle Kommandos genau drin. Damals waren die Kommandos nur gegen 
NDA zu haben. Keine Ahnung warum.

Dazu braucht man nicht mal die ebenso frei herunterladbare Software. Ist 
nur ein "RTFM"-Problem.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das Thema interessiert mich auch gerade, da ich auf dem Weinheimer 
Flohmarkt einen Thermostatquarzoszillator 10 MHz gekauft habe.

Ich habe das winzige GPS-Modul von Benedikt Sauter
http://shop.embedded-projects.net/digilent/globaltop-gms-d1-gps-receiver-mediatek-mt3329.html?c=131
mit 3,3V-Sekundenimpulsausgang. Sicher nicht der ideale Empfänger für 
einen Referenztakt.

Aus den diversen Baubeschreibungen zu GPS-"disziplinierten" Oszillatoren 
entnehme ich folgende Empfehlungen:

1. Ob die Nachführung mit 10 kHz oder 1 Hz passiert ist bei typischen 
Übergangsfrequenzen der Allen-Abweichung im Bereich 1 Stunde 
uninteressant.

2. Wenn man die Wahl hat sollte man speziell für den Referenzempfang 
optimierte GPS-Empfänger kaufen, die haben z.B. eine 
"sawtooth-correction"

3. gibt es manchmal die Möglichkeit, niedrig über dem Horizont 
befindliche Satelliten auszusparen, da dort die Genauigkeit schlechter 
ist.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Position der Sateitten ist eigentlich egal, denn die arbeiten eh 
Synchron mit der Zeit. Man sollte sich an den Jitter von wievielen auch 
immer Nanosekunden halten und ueber eine Viertelstunde oder so Averagen, 
dh das waere dann die Loopbandbreite des PLL.

von Peter R. (pnu)


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Christoph K. schrieb:
> 1. Ob die Nachführung mit 10 kHz oder 1 Hz passiert ist bei typischen
> Übergangsfrequenzen der Allen-Abweichung im Bereich 1 Stunde
> uninteressant.
>
> 2. Wenn man die Wahl hat sollte man speziell für den Referenzempfang
> optimierte GPS-Empfänger kaufen, die haben z.B. eine
> "sawtooth-correction"
>
> 3. gibt es manchmal die Möglichkeit, niedrig über dem Horizont
> befindliche Satelliten auszusparen, da dort die Genauigkeit schlechter
> ist.

Ohje, in diesen Größenordnungen will ich mich überhaupt nicht wagen. Ich 
spiele da in einer ganz andren Liga. Mir reicht es, wenn ich 10exp-7 
sicher erreiche, also eine Größenordnung besser als 
temperaturkompensierte Oszillatoren.

Damit möchte ich auf lange Sicht einen DDS-Generator auf besser als 1ppm 
bringen, indem ich einen "kalten Thermostaten" benutze und in der 
Berechnung des Frequenzworts für das DDS-IC eine entsprechende 
temperaturabhängige Korrektur einbaue.

Da wäre als Messmittel ein OCXO ganz gut, den ich halt per GPS justiere.

von Zilp Z. (zirp)


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Fuer 200$ gibt's so ein modul bereits fertig...
http://www.digikey.ch/product-detail/en/FTS250-010.0M/CW686-ND/2356074

Eigentlich gibt's mehrere, einfach suchen nach "gps clock"

von Hp M. (nachtmix)


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Peter R. schrieb:
> Da wäre als Messmittel ein OCXO ganz gut, den ich halt per GPS justiere.

Mit nur einem Impuls pro Sekunde vom GPS wird das eine Zeit raubende 
Sache werden.
Leichter dürfte es sein den DDS-Oszillator genau auf die Frequenz des 
DCF77 oder eines deutschen Rundfunksenders zu bringen, denn deren 
Frequenz kommt auch von teuren Mutteroszillatoren die am DCF77 
angebunden sind.
(Wenn du im Norden wohnst, kannst du evtl auch mit Droitwich 
vergleichen: https://de.wikipedia.org/wiki/Sender_Droitwich)

Die Sendefrequenzen der GPS-Satelliten sind zwar sehr genau (obwohl 
absichtlich um ein paar mHz verstimmt um relativistische Effekte zu 
kompensieren), aber sie kommen am Empfänger mit einer 
Dopplerverschiebung von einigen kHz an. Das muss der Empfänger dann 
wieder rausrechnen und das fördert natürlich nicht gerade die 
Genauigkeit der Impulsflanken des 1 Hz Signals.

von Werner M. (Gast)


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Hp M. schrieb:
> Die Sendefrequenzen der GPS-Satelliten sind zwar sehr genau (obwohl
> absichtlich um ein paar mHz verstimmt um relativistische Effekte zu
> kompensieren)

Die Sendefrequenz des GPS bekommt man überhaupt nicht zu Gesicht, weil 
aus dem Sender wegen der Modulation ein zwei Megahertz breites 
Rauschband rauskommt. Da die Sendefrequenz auch nur auf Kilohertz genau 
draus zu bestimmen, grenzt schon an ein Hexenwerk.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ein GPS diszipliniertes Modul ist auch nicht zum Einschalten und 
Benutzen gedacht, sondern zum durchlaufen lassen. Falls man etwas zum 
Einschalten und Benutzen haben moechte, waere ein OCXO die Wahl. Der ist 
nach einer Minute bereit und ist besser als 10E-8, die richtige 
Preisklasse vorausgesetzt.

Ein GPS diszipliniertes Modul selbst zu bauen ist eine Bastelaufgabe 
fuer Leute mit Freude an der Sache. Ein PLL, der einen TCVCXO, oder 
OCXO, nachzieht mit einer Zeitkonstante von einer Stunde oder so ist 
nicht trivial, das Debuggen ist eher eine Geduldssache...

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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http://www.darc.de/distrikte/h/24/projekte-und-selbstbau/10-mhz-gps-guided-oszillator/
http://www.qrp4fun.de/de/s8k.htm
Ich habe noch eine Preis für das Modul von ca 300-400 € in Erinnerung, 
kann aber falsch sein.
Komplett, Quarzoszillator und GPS-Synchronisation in kleinem Gehäuse.
http://www.rf-suisse.ch/html/modules.html

: Bearbeitet durch User
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