Zeitcodes und Frequenzen

Präzise Zeit und Frequenz ist die Basis für die exakte Steuerung von Abläufen

Wir beschäftigen uns seit über vierzig Jahren mit genauen Zeitcodes und Zeitsignalen, deren Generierung, Verteilung und Überwachung

  • 1 PPS
  • 1, 5 oder 10 MHz
  • IRIG Zeitcodes
  • SMPTE/EBU Time Codes
  • Have Quick, STANAG Time Codes
  • NTP/PTP

1PPS

1 Puls pro Sekunde (PPS = pulse per second) ist eine übliche Basis bei der Zeitsynchronisation. Es handelt sich um ein Signal, dass sich einmal pro Sekunde wiederholt und dabei durch eine schnell ansteigende Flanke einen möglichst exakten Punkt definiert.

Die GNSS Signale (Navigationssignale der Global Positioning Systems wie GPS, Galileo, Glonass oder Beidou) enthalten ein 1PPS Signal mit einer Genauigkeit von ca. 50 bis 200 Nanosekunden, abhängig von der Qualität des Empfängers.

Unsere Lange-Electronic Präzisionsuhren geben ein 1PPS Signal aus, das phasenstarr mit der 10Mhz Frequenz geschalten ist.

Hier finden Sie unsere Geräte, die Ihnen Puls-Ausgänge bereitstellen

 

1, 5 oder 10 MHz

Mit der Einheit Hertz (Hz) wird eine Anzahl von Schwingungen pro Sekunde, also eine Frequenz bezeichnet.

  • Kilohertz sind demnach 1000 Schwingungen pro Sekunde
  • 1 Megahertz 1 Million Schwingungen pro Sekunde
  • 5 Megahertz 5 Millionen Schwingungen pro Sekunde und 
  • 10 Megahertz 10 Millionen Schwingungen pro Sekunde.

10 MHz Frequenzen gehören zu den Standards bei der Arbeit mit sehr präziser Zeit.

Überblick über Geräte mit präzisen Frequenzausgängen

 

IRIG Zeitcodes

Die IRIG Zeitcodes sind Standards, die von der Inter Range Instrumentation Group (IRIG) entwickelt wurden.

IRIG Timecodes werden bei der Telemetrie, Messwertaufzeichnung und im militärischen Bereich eingesetzt.

Geräte mit IRIG Zeitcode Ausgängen

 

SMPTE und EBU Time Code©

Der SMPTE-Zeitcode wurde in den Jahren 1967 bis 69 von der amerikanischen Society of Motion Picture and Television Engineers SMPTE entwickelt. Er wird verwendet, um die verschiedenen Geräte in der Video- und Audiobearbeitung miteinander zu synchronisieren.

Die Besonderheit von Zeitcodes bei Filmaufnahmen ist die Auslegung auf Frames, also auf die einzelnen Bilder, die über den Zeitcode genau angesteuert werden können, ein SMPTE oder EBU Zeitcode richtet sich also nach der verwendeten Videonorm und den verwendeten Frames pro Sekunde (fps).

Da sich amerikanische und europäische Videonormen in diesem Punkt unterscheiden (PAL und NTSC) gibt es einen von der European Broadcast Union EBU entsprechend angepassten Zeitcode, der den europäischen DIN Normen entspricht.

Masterclock Produkte spezialisiert auf SMPTE und EBU Time Codes

 

Have Quick, STANAG

Das Have Quick Programm ist ein militärisches Verfahren, Kommunikation durch Frequenz-Hopping abhörsicher zu machen. Die Übertragungsfrequenz wird nach einem Muster gewechselt, das nur einer durch einen Schlüssel geschützen Gruppe zugängig ist.

Neben dem Schlüssel ist die gemeinsame Zeitbasis essentiell für eine funktionierende Kommunikation. Für die nötige Zeitinformation werden die Have Quick Time Codes verwendet. Es gibt unterschiedliche Standards, wie z.B. STANAG 4330, die für die Have Quick Synchronisierung definiert sind.

Lange-Electronic Have Quick / STANAG Zeitcode Generatoren

 

NTP

Mit Hilfe des NTP (Network Time Protocol) können Computer über eine Internetverbindung oder innerhalb des lokalen Ethernets auf genaue Uhren (Zeitserver), synchronisiert werden.

Den Ursprung für die Zeit aus dem Internet bildet eine präzise Uhr eines Zeitlabors. Die verteilt die Zeit an Stratum I Uhren, diese an untergeordnete Stratum II Uhren, die wiederum an Stratum III Uhren. Der Computer des Endanwenders bildet dann das Level Stratum IV in der Zeitverteilung.

NTP misst die Laufzeiten, die ein Datenpaket mit einer Zeitanfrage zu einem oder mehreren Zeitservern und zurück benötigt. Für die Berechnung geht es davon aus, dass Hin- und Rückweg gleich lang sind. Da dies in der Realität so nicht gewährleistet ist können keine allzu hohen Synchronisationsgenauigkeiten erwartet werden.

Ob eine Synchronisation per NTP ausreicht hängt vom Anwendungsbereich ab.

Unsere NTP/PTP Time Server

 

PTP

Das Precision Time Protocol PTP wird in lokal begrenzten Netzwerken eingesetzt. Die Uhren innerhalb des Systems kommunizieren miteinander. Über den Best-Master Clock (BMC-) Algorithmus wird die genaueste Uhr im System bestimmt.

Diese Grand-Master-Clock dient als Zeitreferenz für alle anderen Uhren. Sie verschickt die Zeitinformation an die Slaves. Die Slaves wiederum schicken Zeitverzögerungsanfragen an die Grand-Master-Clock, die diese mit ihrer Empfangszeit wieder zurückschickt. Sowohl der Wert der Zeitverzögerung zum Zeitserver als auch die Zeitverzögerung (delay) vom Slave zum Server werden berechnet. Nach Ermittlung des Mittelwertes werden die Uhren der Slaves kontinuierlich korrigiert.

Unsere NTP/PTP Time Server

 

 

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