WWVH (短波授时台)
WWVH是美国国家标准与技术研究院管辖短波无线电授时站，以及政府通知的广播站。WWVH位于美国夏威夷州考艾岛凯卡哈的巴金沙导弹靶场，是坐标：21°59′16″N 159°45′47″W / 21.98778°N 159.76306°W WWV 的位于太平洋姊妹站，它们也用作传送协调世界时及美国政府的警报。即使同时收到这两种授时站，也可以透过格式以分办，一个发射站的语音公告与另一个发射站的沉默期互相对应。WWVH的时间信号也可以通过电话获取。WWVH也被作为时钟校正及无线电测试的工具。
历史[编辑]
在1948年11月22日，WWVH仿效WWV，在毛伊岛的基希开始运营，作为在太平洋的标准时间。广播在5、10和15兆赫上。[1]到1964年7月，WWVH的广播中加入了整点的语音播报。WWVB的设备在1948到1967年期间一直受到海洋线侵蚀的问题。到1971年7月，电台搬到了凯卡哈的巴金沙导弹靶场，占地30英亩（12公顷）的。[2]QSL卡的派发从20世纪70年代中期开始。[3]在2019年，国家标准与技术研究院曾经打算，因预算要求而关闭WWVH，但是最终并没有关闭。[4][5]
功能[编辑]
WWVH会在全时间，提供时间信息、太空天气、无线电演习信息。也可以作为无线电传播测试。[4]WWVH在2.5MHz、5MHz、10MHz及15MH上发射讯息，属于短波无线电波。[6]WWVH利用铯原子钟进行定时，足以满足一般用户的需要。在经过校正后，也可以籍由WWVH得到UT1。而BCD时间码则会在副载波上记录。[7][8]WWVH的信号应用于无线电时钟中，用作自动校正时间。[9][3]
WWVH在授时上的绝对误差，发射时位0.0001毫秒以内；位于美国时的接收误差度小于10毫秒；接收时误差最高则为1毫秒。[8][11]
| 电台 | 开始服役年份 | 退役年份 | 报时滴答 | 声音播报 | 风暴警报 | 地球物理学警报 | 整点音效 | 二进制时间码 | UT1时间校正 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| WWV | 1923年 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| WWVH | 1948年 | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | ✔ | |
| WWVB | 1963年 | ✔ | ✔ | ✔ | |||||
| WWVL | 1963年 | 1972年 | ✔ |
传输系统[编辑]
WWVH通过四台发射机广播它的信号，每个频率各使用一台。5MHz的采用半波长的垂直相位阵列天线组成，从天线发射出来的信号与相邻天线的信号是相位正交，发射功率为2.5kW。而其余发射机使用垂直的单极天线，以全向模式发射，发射功率为10kW。每台发射机会有一条备用的垂直的单极天线，调变方式是振幅调变。[2][6]WWVH的辐射方向图呈心形，最大增益处指向太平洋西方。
WWVH 的时间信号也可以拨打 +1 (808) 335-4363 获取。[13]WWVH 的信号相比起全球定位系统的报时，比较精准和易于接收到。[5][14]
广播格式[编辑]
WWVH 信号与 WWV 信号相似。但两者存在些许不同以避免混淆：[10]
语音讯息[编辑]
| 情况 | WWVH | WWV |
|---|---|---|
| 每秒滴答声 | 在单数秒时，播放500Hz滴答声。
在双数秒时，播放600hz滴答声。 |
在单数秒时，播放600Hz滴答声。
在双数秒时，播放500Hz滴答声。 |
| 每分钟的第一个滴答 | 800毫秒的1200Hz滴答声。 | 800毫秒的1000Hz滴答声。 |
| 每小时的第一个滴答 | 皆会发出800毫秒的1500Hz滴答声，广播一次440Hz的音调 | |
| 除在跨过UTC日时，在每小时第1分钟，播放440Hz的滴答声。 | 除在跨过UTC日时，在UTC日的在每小时第2分钟，播放440Hz的滴答声。 | |
如果同时接受到两个授时站的信息，将会产生500Hz和600Hz的互相交叠滴答声，产生类似时计的音效。
WWVH在每小时第0，8 -10，14 - 19, 29 - 30分钟时，不会播放滴答声。取而代之会播送语音信息：
- WWVH的语音信息时间表为：
- 在每小时第29和59分钟发送电台呼号。
- 在UTC 0000、0300、0600、0900、1200、1500、1800和2100的第45分钟传送美国国家气象局地球物理学警报，包括地磁扰动指数，用于预测高频无线电传播。
- 在每小时的第50分钟，公布即将和进行中的军事辅助无线电系统（MARS）和美国国防部（DoD）的演习。每次会播放两星期。[7]
- 在每小时的第8分钟至9分钟播报大西洋公海警报，在每小时第10分钟播报北太平洋东部公海警报，在恶劣情况下会在每小时的52分播报，数据来自美国国家气象局。该服务在2019年1月31日起停止。[15]
- 在每小时的第44分钟，美国海岸警卫队会公布全球定位系统（GPS）状态公告。[2][16][3]
WWVH使用女声（Jane Barbe）进行声音广播，有别于WWV使用声音男声。[8]为了尽量减少WWVH对WWV互相干扰，WWVH在所有频率的广播都是定向的，主要指向太平洋西方。尽管有此措施，在特定地区(特别是在北美的西海岸)以及特定时间，电离层的强度较合适，接收者可以同时听到WWV和WWVH的讯号。
二进制时间码[编辑]
每一分钟，WWVH都会以二进码十进数的格式来广播现在的时间。WWVH会在100Hz的子载波上广播一个二进码十进数（BCD）型式时间码，时间码包括当前的分钟、小时、年月日。时间码以振幅调变方式表达二进制数字，200毫秒的停止代表0位元；500毫秒的停止代表1位元。完整一次二进制时间码广播需要一分钟。位元的编码和发送位元的顺序如下：
- 分钟参考标记位于每分钟的第0，9，19，29，39，49和59秒滴答声。因此，连续的两个标记点所述表示该分钟的开头，并作为接通下一帧的时间标记的时间代码。分钟参考标记能够确保接收器能正确解码时间代码。
- 闰秒指示会在每一滴答内发送的第59秒、60秒、0秒上标记。第三个时间代码的传输是用作指示分钟的开始。
- WWVH的时间代码中有11个未使用的位元，它会发送二进制的0。而时间代码中剩余的42位元用作传输二进制的时间代码等信息。[7]
BCD时间编码格式
上面的例子中的时间编码代表以下的含义：
- 2009年第88日（3月27日）
- 该分钟开始于协调世界时21:30:00。
- DUT1是-0.3秒
- 日光节约时正生效。
电台识别[编辑]
WWVH 每小时会的第 29 分钟和 59 分钟时发出自己的识别。识别文本如下：[注 1]
| “ | 国家标准和技术研究所的时间。这里是夏威夷考艾岛的WWVH电台，在国际分配的2.5、5、10和15兆赫的标准载波频率上进行广播，提供一天的时间、标准时间间隔和其他相关信息。可以通过向地址“无线电台WWVH，417号信箱，凯卡哈，夏威夷96752”向国家标准和技术研究所作出有关这些传输的询问。Aloha。[注 2]。 | ” |
| ——WWVH电台识别 | ||
发送到该地址的接收报告，将会根据要求下以QSL卡的形式回复。 [2][1]
注解[编辑]
- ^ National Institute of Standards and Technology Time. This is radio station WWVH, Kauai, Hawaii, broadcasting on internationally allocated standard carrier frequencies of 2.5, 5, 10 and 15 megahertz, providing time of day, standard time interval, and other related information. Inquiries regarding these transmissions may be directed to the National Institute of Standards and Technology, Radio Station WWVH, Post Office Box 417, Kekaha, Hawaii 96752. Aloha.
- ^ 夏威夷语：你好
参考条目[编辑]
- ^ 1.0 1.1 短波授时----中国科学院国家授时中心. www.ntsc.cas.cn. [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-03-18）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Lombardi, Michael A. NIST Time and Frequency Services (PDF). Superintendent of Documents, U.S. Government Printing Office. 2002: 29 – 52 [2022-03-18]. （原始内容 (PDF)存档于2019-02-26）.
- ^ 3.0 3.1 3.2 Time Is Literally Running Out For This Historic Kauai Radio Station. Honolulu Civil Beat. 2018-09-10 [2022-03-18]. （原始内容存档于2020-11-30） （英语）.
- ^ 4.0 4.1 Why WWV and WWVH Still Matter. Radio World. 2020-07-01 [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-03-18） （美国英语）.
- ^ 5.0 5.1 Time May Be Running Out for Millions of Clocks. Voice of American. [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-04-08） （英语）.
- ^ 6.0 6.1 National Institute of Standards and Technology. Radio Station WWVH. NIST. 2015-04-28 [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-05-01） （英语）.
- ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 National Institute of Standards and Technology. WWV and WWVH Digital Time Code and Broadcast Format. NIST. 2015-05-28 [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-04-08） （英语）.
- ^ 8.0 8.1 8.2 National Institute of Standards and Technology. NIST Radio Broadcasts Frequently Asked Questions (FAQ). NIST. 2010-02-03 [2022-03-18]. （原始内容存档于2022-04-16） （英语）.
- ^ David L. Mills. A Precision Radio Clock for WWV Transmissions (PDF). Electrical Engineering Department Technical Report. 1997, 8 (97) [2022-03-18]. （原始内容 (PDF)存档于2017-08-09）.
- ^ 10.0 10.1 Nelson, Glenn; Michael Lombardi; Dean Okayama. NIST Special Publication 250-67: NIST Time and Frequency Stations: WWV, WWVH and WWVB (PDF). NIST. 2005 [January 26, 2017]. （原始内容 (PDF)存档于January 25, 2017）.
- ^ Erin Blakemore. These radio stations don’t play news, talk shows or music. But they do broadcast very, very accurate time signals.. Washing Post. 2020-01-25 [2022-03-19]. （原始内容存档于2020-05-22）.
- ^ NBS Miscellaneous Publication 236 (1967 edition): NBS Standard Frequency and Time Services (PDF). [February 8, 2019]. （原始内容 (PDF)存档于May 17, 2017）.
- ^ Lombardi, Michael A. Telephone Time-of-Day Service. NIST. 2009-09-24 [2019-07-03]. （原始内容存档于July 3, 2019） （英语）.
- ^ 时间的重量：从WWV的命运看时间台. 搜狐新早. 2018-09-10 [2022-03-19]. （原始内容存档于2022-03-18）.
- ^ US Department of Commerce, NOAA. WWV, WWVH HF Voice (Time Tick). www.weather.gov. [2022-03-18]. （原始内容存档于2021-02-06） （美国英语）.
- ^ United States National Imagery and Mapping Agency. Radio Navigational Aids. National Imagery and Mapping Agency. 2002: 2–6 – 2–10.
外部链接[编辑]
- AT THE TONE: A Little History of NIST Radio Stations WWV & WWVH (1955-2005), © 2009 Myke Dodge Weiskopf / Obscure-Disk.
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