Střední hodnota nosného kmitočtu 77,5 kHz se neodchyluje od jmenovité hodnoty více než o 10^-12 týdně. Relativní nepřesnost za více než 100 dní je pouze 2*10^-13. Provádět měření přesnosti za kratší dobu nemá význam, neboť vysílač vysílá za týden pouze 77500*3600*24*7 = 4,6872*10¹⁰ sinusových kmitů. Aby bylo kontrolní měření prováděno s přesností 10^-12, musí rozeznat 1/20 periody za týden. Dlouhodobá přesnost 2*10^-13 odpovídá při 77,5 kHz jednomu kmitu za dva roky.

Kódování časové informace je prováděno pulzně šířkovou modulací, poklesem amplitudy nosné na 25 % na začátku každé sekundy. Klíčování je synchroniozováno fázovou synchronizací s nosnou a odpovídá na 10 ľs přesně úřední časové stupnici fyzikálně technického ústavu v Braunschweigu (PTB - Physikalisch-Technischen Bundesanstalt). Tento pokles však odpadá při 59 sekundě každá minuty - minutová značka. Pokles trvá 100 ms - log 0, a 200 ms - log 1. Vzhledem k dokmitávání vysílací antény je však pokles na začátku modulačního impulsu poněkud zploštěn. 150 ľs po začátku klíčování je amplituda nosné ještě 80 % nominální hodnoty. Referenčním okamžikem udávajícím přesný počátek sekundy je začátek poklesu amplitudy (dříve 70% plné amplitudy). Čas šíření od vysílače k přijímači též kolísá. Při měřeních ve vzdálenosti 300 km od vysílače bylo zjištěno maximální kolísání 37 ľs ve dne a 50 ľs v noci. Další zpoždění získá signál časovými konstantami v přijímači. Vysoká selektivita má za následek silné a nepřesně definovatelné zpoždění. Volací značka vysílače je přenášena třikrát v hodině a to v 19, 39 a 59 minutě každé hodiny tónovou modulací nosné 250 Hz morse bez přerušení vysílání časových značek.
 

Kódování úplné časové informace

Přenáší se čas a datum platný pro následující minutu, tak aby na začátku následující minuty již byla kompletní časová informace. Všechny hodnoty čísel jsou v kódu BCD. Takhle je zchytil program DCFMON.

0        10        20        30        40        50      58
|    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |    |  |
00000000000000000010111000000010000111100111100001011010010
M--------------RAZZAS1248124P124812P1248121241248112481248P
 |  Rezervní  ||1  2||   000||   00||   00|D||   0|   0000|
 |----bity----|Řídící|Minuta|Hodina||Den-||e|Měsíc|--Rok--|
                bity                      |n v týdnu

Význam jednotlivých bitů

Bit č.	Název	Význam
0	M	Minutová značka (vždy 0b)
1-14		Rezervní bity
15	R	Anténa (0b normální anténa, 1b rezervní anténa)
16	A1	Hlášení změny časové zóny 1 hodinu předem (0b nic, 1b změna)
17-18	Z1,Z2	Časová zóna (rozdíl v hodinách oproti UTC, 00b = +0h, 01b = +1h = SEČ, 10b = +2h=SELČ, 11b = +3h)
19	A2	Hlášení přestupné sekundy 1 hodinu předem (0b nic, 1b změna)
20	S	START, začátek přenosu časové informace (vždy 1b)
21-27		Minuta
28	P1	Sudá parita minuty (bity 21-27)
29-34		Hodina
35	P2	Sudá parita hodiny (bity 29-34)
36-41		Kalendářní den
42-44		Den v týdnu (100b pondělí, 010b úterý, 110b středa, 001b čtvrtek, 101b pátek, 011b sobota, 111b neděle).
45-49		Měsíc
50-57		Rok (pouze jednotky a desítky)
58	P3	Sudá parita: datum + den v týdnu + rok (bity 36-57)
59		Tento bit se normálně nevysílá (mezera až do bitu 0, minutová značka). Vysílá se pouze když je přestupná sekunda (vkládána 2x za 3 roky, poslední minuta června, nebo prosince).

Letní a zimní čas

Pro jasnější pochopení letního a zimního času a jejich přechodu je zde příklad tak jak byl vysílán a zachycen programem DCFMON.

Před změnou byla časová zóna 10b tj. UTC + 2h = SELČ a bit A1 (č. 16) indikoval 1 hodinu předem, že bude provedena změna času.

 |--Rezervní--|Řídící|Minuta|Hodina||Den-|DvtMěsíc|--Rok--|
 |   bity     ||1  2||   000||   00||   00| ||   0|   0000| * je zavěšeno
M--------------RAZZAS1248124P124812P1248121241248112481248P
00000000000000001100111101011010000111100111100001011010010 * 02:57 27.10.96
00000000000000001100100011011010000111100111100001011010010 * 02:58 27.10.96
00000000000000001100110011010010000111100111100001011010010 * 02:59 27.10.96
00000000000000001010100000000010000111100111100001011010010   02:00 27.10.96
00000000000000000010110000001010000111100111100001011010010 * 02:01 27.10.96
00000000000000000010101000001010000111100111100001011010010 * 02:02 27.10.96
00000000000000000010111000000010000111100111100001011010010 * 02:03 27.10.96

V minutě těsně před 2:00 byla již vysílaná časová zóna 01b tj. UTC +1h = SEČ ale bit A1 byl ještě v log 1. A od 2:01 je již vše normální. Ovladač DCF77 "nevěřil" změně času o 1 hod (nepoužívá bit A1), takže čekal ještě jednu minutu a pak teprve synchronizoval čas (některé budíky, které přijímají DCF77 "nevěří" této změně, taky 15 minut i déle a ukazují tvrdošíjně starý čas).

Zkratky a pojmy

• SEČ - středoevropský čas (UTC + 1h)
• SELČ - středoevropský letní čas (UTC + 2h)
• UTC - koordinovaný světový čas (Universal Time Coordinated)
• TAI - mezinárodní atomový čas (definován pomocí atomové sekundy)
• UT 1 - světový astronomický čas (nehomogenní, závislý na úhlu otočení země kolem osy)
• UT 2 - je vlastně UT 1 bez ročních výkyvů (homogenní čas, definován podle otáčení země)
• Přestupná sekunda - je vkládána jednou za dva až tři roky jako poslední sekunda v červnu nebo v prosinci. Tato korekce času je nutná protože v UTC je trvání sekundy shodné sTAI, ale tím nesouhlasí střední doba roku v časové stupnici UT 2.

Programy pro dekódování a monitorování DCF77

DCF_612.ZIP - Rezidentní ovladač pro dekódování DCF77 a řízení hodin RTC od Roland Elmiger HB9GAA a Eric Vandenbroucque F5HBN.
DCFOMON.ZIP - Můj program slouží k monitorování a ukládání informací vysílaných stanicí DCF77. Tento program využívá rezidentní ovladač od HB9GAA a F5HBN. Oba programy jsou pro DOS a chodí i pod Windows 3.11 (Win 95 jsem raději nezkoušel).

Přijímače

• Schéma a připojení přijímače DCF77 podle HB9GAA s UE2125.
• Schéma podle [2] s A244D (TCA440)

Dosah vysílače DCF77

Literatura

[1] Ing. Jan Hájek, Vysílání normálových frekvencí a přenos časové informace, Sdělovací technika 7/1974 str. 254 až 258
[2] Ing. Josef Pokorný, Digitální hodiny s přijímačem DCF77, AR 8/1994 str. 11 až 15; AR 9/1994 str. 16 až 17