JP2002217722A - 基準周波数発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＧＰＳ受信機が出力する基準信号を使用する
基準周波数発生装置において、ＧＰＳ受信機から基準信
号を得ることができない場合でも、高い周波数安定度を
確保できるようにする。 【解決手段】 ＧＰＳ衛星からの信号を受信することに
よりＧＰＳ受信機が出力する基準信号とＶＣＯからの出
力信号との周波数誤差を表す誤差データＥを算出し(S11
0〜S150)、この誤差データＥに基づいてＶＣＯの発振周
波数を制御するための制御データを生成する(S180)装置
において、ＧＰＳ受信機から正常な基準信号が得られな
いホールオーバモード時には(S170-Y)、ＶＣＯの周囲温
度を検出した温度データに基づき、予め設定された変換
テーブルを用いて制御データを生成する(S190)。また、
この変換テーブルを、高精度な周波数制御が行われてい
る精密制御モード時に実際に使用された制御データに基
づいて定期的に更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ衛星からの
受信信号に基づいて生成される協定世界時（ＵＴＣ）に
同期した基準信号を利用する基準周波数発生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＰＨＳや携帯電話等の基地局
において基地局間の同期をとったり、測定器の校正を行
う時の基準となる信号を生成するために、ＧＰＳ（Glob
al Positioning System ）受信機を利用する方法が知ら
れている。

【０００３】即ち、ＧＰＳ受信機は、一般に、現在位置
や移動速度の他に、協定世界時（ＵＴＣ）に高精度で同
期した１０ｋＨｚの信号や１秒周期の１ｐｐｓ（Pulse
PerSecond）と呼ばれるパルス信号を出力するように構
成されているため、これを基準信号とし、電圧制御発振
器（ＶＣＯ）にて生成される出力信号の位相や周波数が
基準信号と一致するように制御するものである。

【０００４】しかし、ＧＰＳ衛星からの信号を受信でき
ない場合や、受信状態が不安定である場合には、ＧＰＳ
受信機から基準信号が得られず、ＶＣＯからの出力信号
を基準信号に追従させることができない。これに対し
て、特開平１０−２５６９００号公報には、基準信号が
途絶えた場合に、その直前の制御値を用いてＶＣＯを一
定電圧で制御することが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＶＣＯの発振
周波数は温度特性を有しているため、ＶＣＯの制御値が
一定とされている時に、環境が変化する等して周囲温度
に変化があると、ＶＣＯの発振周波数が基準信号から大
きくずれてしまうという問題があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決するために、
ＧＰＳ受信機が出力する基準信号を使用する基準周波数
発生装置において、ＧＰＳ受信機から基準信号を得るこ
とができない場合でも、高い周波数安定度を確保できる
ようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の発明である請求項１記載の基準周波数発生装置では、
ＧＰＳ受信手段が、ＧＰＳ衛星からの受信信号に基づい
て協定世界時に同期した基準信号を出力し、誤差検出手
段が、発振周波数を制御可能な発振手段が生成する出力
信号の前記基準信号に対する周波数誤差を繰り返し検出
する。

【０００８】そして、第１制御手段が、誤差検出手段に
て検出された周波数誤差に基づき、その周波数誤差が減
少するように発振手段の発振周波数を制御する。また、
ＧＰＳ受信手段にてＧＰＳ衛星からの信号を受信できな
いか、或いは受信状態が不安定である場合には、第２制
御手段が、周囲温度を測定する温度測定手段での測定結
果に基づき、テーブル記憶手段に記憶された周囲温度対
制御データの変換テーブルに従って発振手段に対する制
御データを設定する。

【０００９】従って、本発明の基準周波数発生装置によ
れば、ＧＰＳ衛星から基準信号が得られない期間中に、
何等かの理由で周囲温度が変化したとしても、高い周波
数精度を確保することができる。次に請求項２記載の基
準周波数発生装置では、テーブル更新手段が、第１制御
手段にて生成される制御データ，及び温度測定手段での
測定結果に基づいて、テーブル記憶手段に記憶された変
換テーブルを更新する。

【００１０】従って、本発明の基準周波数発生装置によ
れば、周囲温度対制御データの特性が、経年変化したと
しても、その変化を確実に反映させることができ、経年
変化による制御の劣化を防止することができる。なお、
特開平７−３２１６４４号公報には、通常時の制御デー
タを、予め設定されているＶＣＯの周囲温度対周波数特
性データの変換テーブルの値を用いて補正することが開
示されている。しかし、このような変換テーブルを更新
するためには、ＶＣＯの発振周波数を測定する必要があ
り、そのための回路が別途必要となる。

【００１１】これに対して、本発明の基準周波数発生装
置では、周波数特性ではなく、発振手段に供給する制御
データを変換テーブルに記憶するため、変換テーブル更
新のために周波数の測定を行う必要がなく、しかも、変
換テーブルを参照するだけで、他の演算を行うことなく
速やかに制御データを得ることができる。

【００１２】ところで、テーブル更新手段は、変換テー
ブルの更新を常時行っていてもよいが、ある程度長い期
間が経過しないと、変化を検出することができない。従
って、請求項３記載のように、テーブル更新手段は、予
め設定された起動条件に従って予め設定された更新期間
の間だけ起動されるように構成することが望ましい。

【００１３】その場合、テーブル更新手段の起動条件
は、例えば請求項４記載のように、一定時間（時間単
位，日単位，月単位，年単位）の経過であってもよい
し、請求項５記載のように、第１制御手段にて生成され
る制御データとテーブルに記憶された制御データとの誤
差が、予め設定された上限値を越えることであってもよ
い。

【００１４】更に、更新期間中に前記テーブル更新手段
によって更新されなかった未更新データがある場合、請
求項６記載のように、未更新データ更新手段が、その更
新期間中に更新された更新済データについて更新前後で
の値の変化率を求め、その変化率に基づいて未更新デー
タの更新を行うように構成してもよい。

【００１５】この場合、変換テーブルの全てのデータに
ついて、経年変化の影響を反映させることができ、ＧＰ
Ｓ受信機からの基準信号の供給が途絶えた時に、どのよ
うな環境（周囲温度）にあったとしても、高い周波数安
定度を確実に保持することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面と
共に説明する。図１は、周波数が１０ＭＨｚの信号を生
成する実施形態の基準周波数発生装置の全体構成を表す
ブロック図である。

【００１７】図１に示すように、本実施形態の基準周波
数発生装置１０は、ＧＰＳ衛星から送出された信号を受
信するＧＰＳアンテナ１１と、ＧＰＳアンテナ１１から
の受信信号に基づいて、協定世界時（ＵＴＣ）に同期し
た基準信号を含む各種信号を生成して出力するＧＰＳ受
信機１２と、１０ＭＨｚ近傍で発振し発振周波数を制御
可能な電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３と、ＧＰＳ受信機
１２が出力する基準信号を分周する分周器１４ａ、及び
ＶＣＯ１３にて生成される出力信号を分周する分周器１
４ｂからなる分周部１４と、分周器１４ａにより生成さ
れた分周基準信号の周期をカウンタクロックにてカウン
トするカウンタ１５ａ、分周器１４ｂにより生成された
分周出力信号の周期をカウンタクロックにてカウントす
るカウンタ１５ｂ、及びカウンタ１５ａ，１５ｂにカウ
ントクロック（本実施形態では約１０ＭＨｚ）を供給す
る発振器１５ｃからなるカウント部１５と、ＶＣＯ１６
の周囲温度を検出する温度センサ１６と、ＧＰＳ受信機
１２からの信号、カウント部１５を構成する各カウンタ
１５ａ，１５ｂでのカウント値、及び温度センサ１６で
の検出温度等に基づいて、ＶＣＯ１３を制御するための
制御データを生成する演算処理部１７と、演算処理部１
７にて生成された制御データを、ＶＣＯ１３を制御する
ための電圧信号に変換するＤ／Ａコンバータ１８とを備
えている。

【００１８】このうち、ＧＰＳ受信機１２から分周器１
４ａに供給される基準信号は、１秒周期を有する１ｐｐ
ｓ（puls per second ）、或いは１０ｋＨｚ信号（いず
れも周知）からなり、また、演算処理部１７に対して出
力する信号は、受信信号の受信状態を表す状態信号，及
び受信信号を復調してなるシリアルデータを少なくとも
含んでいる。

【００１９】ＶＣＯ１３は、恒温槽付水晶発振器（ＯＣ
ＸＯ）を中心に構成され、周囲温度の変化によって、制
御電圧に対する発振周波数の特性が大きく変化しないよ
うにされている。分周部１４を構成する各分周器１４
ａ，１４ｂは、分周基準信号及び分周出力信号の周期が
所望の長さ（本実施形態では１０秒）となるように分周
比が設定されている。具体的には、分周器１４ａでは、
基準信号として１ｐｐｓを用いる場合には１０分周、１
０ｋＨｚの信号を用いる場合には１０⁵ 分周するように
分周比が設定され、また、分周器１４ｂでは、１０ＭＨ
ｚの出力信号を１０⁸ 分周するように分周比が設定され
ている。

【００２０】カウント部１５を構成する各カウンタ１５
ａ，１５ｂは、それぞれ対応する信号（分周基準信号，
分周出力信号）の１周期が終了する毎、即ち立上がりエ
ッジ（立下がりエッジでも可）が入力される毎に、カウ
ント値をレジスタ（図示せず）に保存して演算処理部１
７に対して割込信号を出力すると共に、カウント値をリ
セットし、直ちに次の周期のカウントを開始するように
構成されている。また、発振器１５ｃは、ＶＣＯ１３と
は異なり、高精度を必要とせず安価なものが用いられて
いる。

【００２１】Ｄ／Ａコンバータ１８は、２０ビットのデ
ジタル信号を、０〜５Ｖの電圧信号に変換するように構
成されたものであり、１Ｖを２０９７１５段階で表す分
解能を有している。なお、ＶＣＯ１３は、制御電圧を
４．０Ｖ〜４．５Ｖの間で変化させると、発振周波数
が、９９９９９９４．５４Ｈｚ〜１００００００３．５
２Ｈｚの間で変化するものが用いられており、制御電圧
に対して１７．９６Ｈｚ／Ｖの感度を有している。つま
り、ＶＣＯ１３の発振周波数を、８．６×１０^-5（＝１
７．９６／２０９７１５）Ｈｚ単位で制御できるように
構成されている。

【００２２】次に、演算処理部１７は、ＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭからなる周知のマイクロコンピュータを中心
に構成されており、ＧＰＳ受信機１２の受信状態を監視
する監視処理の他、カウント部１５でのカウント値に基
づいて、ＶＣＯ１３を制御するための制御データを生成
する制御データ生成処理等を実行する。

【００２３】また、演算処理部１７には、電源オフの状
態でも記憶内容を保持可能なＲＡＭ１７ａを備えてお
り、このＲＡＭ１７ａには、ＧＰＳ受信機１２から基準
信号を得ることができない場合に、温度センサ１６にて
検出される周囲温度に基づいて制御データを生成するた
めに使用する変換テーブルが格納されている。その変換
テーブルは、図２（ａ）に示すように、周囲温度の範囲
０〜４０℃を５℃刻みに区切って各温度に対応する制御
データを記憶させたものであり、当該装置の出荷時に
は、初期データが記憶されている。

【００２４】このように構成された本実施形態の基準周
波数発生装置１０では、ＧＰＳアンテナ１１を介して受
信したＧＰＳ衛星からの受信信号に基づいて、ＧＰＳ受
信機１２から出力される基準信号を、分周器１４ａが分
周して分周基準信号を生成し、その１周期分の長さを、
カウンタ１５ａにて発振器１５ｃが生成するカウンタク
ロックを用いて繰り返しカウントする。

【００２５】これと共に、演算処理部１７から供給され
る制御データをＤ／Ａコンバータ１８にて変換してなる
電圧信号により、発振周波数の制御が行われるＶＣＯ１
３からの出力信号を、分周器１４ｂが分周して分周出力
信号を生成し、その１周期分の長さを、カウンタ１５ｂ
にて発振器１５ｃが生成するカウンタクロックを用いて
繰り替えしカウントする。

【００２６】そして、演算処理部１７は、ＧＰＳ受信機
１２から正常な基準信号を得ることができる場合には、
分周基準信号及び分周出力信号の周期を表すカウント値
の比Ｒから、基準信号に対する出力信号の周波数誤差を
表す誤差データＥを求め、この誤差データＥに基づい
て、ＶＣＯ１３の発振周波数を制御するための制御デー
タを生成し、一方、ＧＰＳ受信機１２から正常な基準信
号を得ることができない場合には、温度センサ１６を介
して取得したＶＣＯ１３の周囲温度を表す温度データに
基づき、ＲＡＭ１７ａに格納された変換テーブルを用い
て、制御データを生成する。

【００２７】ここで、演算処理部１７が実行する制御デ
ータ生成処理を、図３に示すフローチャートに沿って説
明する。本処理が起動すると、まずカウント部１５から
割込信号が入力されるまで待機し（Ｓ１１０）、割込信
号の入力があると、その送出元のカウンタ１５ａ又は１
５ｂのカウント値が格納されたレジスタからカウントデ
ータを読み込むと共に、温度センサ１６からＶＣＯ１３
の周囲温度の検出値である温度データを読み込む（Ｓ１
２０）。

【００２８】両カウンタ１５ａ，１５ｂのカウントデー
タＴgps，Ｔvcoが取得されているか否かを判断し（Ｓ１
３０）、まだ、いずれか一方のカウントデータしか取得
していない場合には、Ｓ１１０に戻る。一方、両方のカ
ウントデータが取得されていれば、両カウントデータの
比Ｒ（＝Ｔgps／Ｔvco）を算出し、これを周波数に換算
することにより、出力信号の推定周波数、即ちＶＣＯ１
３の発振周波数を求める（Ｓ１４０）。つまり、出力信
号の周波数は、Ｒ＝１であれば１０ＭＨｚであり、Ｒ＞
０であれば１０ＭＨｚより小、Ｒ＜０であれば１０ＭＨ
ｚより大となる。

【００２９】そして、基準信号の周波数に対する推定周
波数の周波数誤差を表す誤差データＥを算出し（Ｓ１５
０）、当該装置の動作モードの判定（Ｓ１６０）を行
う。その結果、動作モードがホールドオーバモード（後
述する）であるか否かを判断し（Ｓ１７０）、ホールド
オーバモードでなければ、引込み／精密制御処理を実行
することにより、誤差データＥに基づいた制御データを
出力する（Ｓ１８０）。一方、ホールドオーバモードで
あれば、ＲＡＭ１７ａに記憶された変換テーブルに基づ
き、先のＳ１２０にて取得した温度データに対応する制
御データを出力して（Ｓ１９０）、Ｓ１１０に戻る。

【００３０】なお、Ｓ１２０にて取得する温度データ
は、カウンタ１５ａのカウント値の読込時に取得したも
のと、カウンタ１５ｂのカウント値の読込時に取得した
ものがあるが、両温度データの取得タイミングは、通常
ほぼ同時であり、最悪でも分周基準信号及び分周出力信
号の半周期（本実施形態では５秒）しか違わない。この
ため、両温度データは通常は同じ値となり、従って、い
ずれのデータを用いてもよいが、これらの平均値を用い
てもよい。以下、温度データを使用する場合は、同様で
ある。

【００３１】ここでＳ１６０にて実行される動作モード
判定処理の詳細を、図４に示すフローチャートに沿って
説明する。本処理が起動すると、まず、当該装置１０へ
の電源投入後１時間以内であるか否かを判断し（Ｓ２１
０）、１時間を越えていれば、今度は、Ｄ／Ａコンバー
タ１８に現在供給している制御データが、予め設定され
た上限値以上（本実施形態では８９１２８８）であるか
否かを判断し（Ｓ２２０）、上限値以上であれば、更に
この上限値以上の設定が、予め設定された制限回数Ｎ１
（本実施形態では１０回）以上続けて検出された否かを
判断する（Ｓ２３０）。

【００３２】そして、現在設定されている制御データが
上限値以上であり、且つその状態が制限回数Ｎ１以上続
けて検出された場合（Ｓ２３０−ＹＥＳ）、或いは電源
投入後１時間以内である場合（Ｓ２１０−ＹＥＳ）に
は、当該装置１０は不安定な動作状態にあるものとし
て、動作モードを引込み制御モードに設定して（Ｓ３０
０）本処理を終了する。

【００３３】一方、現在設定されている制御データが上
限値より小さい（Ｓ２２０−ＮＯ）か、或いは上限値よ
り大きくても、その状態の検出回数が未だ制限回数Ｎ１
に達していない（Ｓ２３０−ＮＯ）場合には、当該装置
１０は安定した動作状態にあるものとして、今度は、Ｇ
ＰＳ受信機１２からの状態信号（１秒毎に得られる）に
基づき、衛星信号を受信しているか否かを判断し（Ｓ２
４０）、受信していなければ、その受信していない状態
が、予め設定された制限回数Ｎ２（本実施形態では１０
回，即ち１０秒）以上続けて検出されたか否かを判断す
る（Ｓ２５０）。

【００３４】そして、衛星信号を受信しているか（Ｓ２
４０−ＹＥＳ）、或いは受信していなくても、その状態
の検出回数が未だ制限回数Ｎ２に達していない場合（Ｓ
２５０−ＮＯ）には、更にＧＰＳ受信機１２が出力する
１ｐｐｓ信号が有効であるか否かを判断し（Ｓ２６
０）、有効でなければその状態が、予め設定された制限
回数Ｎ３（本実施形態では１０回，即ち１０秒）以上続
けて検出されたか否かを判断する（Ｓ２７０）。

【００３５】その結果、１ｐｐｓ信号が有効であるか
（Ｓ２６０−ＹＥＳ）、或いは無効であっても、その状
態の検出回数が未だ制限回数Ｎ３に達していない場合
（Ｓ２７０−ＮＯ）には、検出された誤差データＥに基
づいて高精度な周波数制御を行うことが可能であるもの
として、動作モードを精密制御モードに設定して（Ｓ２
８０）本処理を終了する。なお、１ｐｐｓ信号が有効で
あるか否かの判定は、例えば、ＧＰＳ受信機１２が出力
するシリアルデータの内容を解読し、データに含まれる
情報から判断できる。

【００３６】一方、衛星信号を受信できない状態が、制
限回数Ｎ２以上続けて検出された場合（Ｓ２５０−ＹＥ
Ｓ）、又は１ｐｐｓ信号が無効である状態が、制限回数
Ｎ３以上続けて検出された場合（Ｓ２７０−ＹＥＳ）に
は、検出された誤差データＥの信頼性が低く、これに基
づいて、高精度な周波数制御を行うことができないもの
として、動作モードをホールドオーバモードに設定して
（Ｓ２９０）本処理を終了する。

【００３７】次に、動作モードがホールドオーバモード
ではない場合に実行される引込み／精密制御処理（Ｓ１
８０）の詳細を、図５に示すフローチャートに沿って説
明する。本処理が起動されると、まず動作モードが引込
み制御モードであるか否かを判断し（Ｓ３１０）、引込
み制御モードであれば、ノイズ判定しきい値ＴＨとし
て、予め用意された一定値Ｃ（本実施形態では１１６
２）を設定する（Ｓ３２０）。なお、一定値Ｃは、引込
み制御モードに入った理由（Ｓ２１０−ＹＥＳ／Ｓ２３
０−ＹＥＳ）に応じて異なる値を用いてもよい。

【００３８】一方、動作モードが引込み制御モードでは
ない場合、即ち精密制御モードである場合には、今回の
処理で先のＳ１５０にて検出された誤差データをＥ
（ｎ）とし、過去に検出された新しい方からｍ個の誤差
データＥ（ｎ−１）〜Ｅ（ｎ−ｍ−１）に基づき、その
絶対値の平均値ＡＶを算出する（Ｓ３３０）。

【００３９】そして、算出された平均値ＡＶが非零であ
るか否かを判断し（Ｓ３４０）、非零であれば、算出さ
れた平均値ＡＶに、係数Ｋ（≧１）を乗じたものを、ノ
イズ判定しきい値ＴＨとして設定する（Ｓ３５０）。ま
た、算出された平均値ＡＶが零である場合には、過去に
Ｓ３５０にてノイズ判定しきい値が設定されたことがあ
れば、Ｓ３５０にて最後に設定されたノイズ判定しきい
値を、また、過去にＳ３５０にてノイズ判定しきい値が
設定されたことがなければ、予め用意された初期値を、
ノイズ判定しきい値ＴＨとして設定する（Ｓ３６０）。

【００４０】このようにしてノイズ判定しきい値ＴＨが
設定（Ｓ３２０又はＳ３５０又はＳ３６０）されると、
次に、誤差データＥ（ｎ）の絶対値が、設定されたノイ
ズ判定しきい値ＴＨより小さいか否かを判断し（Ｓ３７
０）、ノイズ判定しきい値ＴＨ以上であれば、この誤差
データＥ（ｎ）が、制御データの算出や、次回以降のノ
イズ判定しきい値ＴＨの算出にて使用されることのない
ように排除して本処理を終了する。

【００４１】一方、誤差データＥ（ｎ）の絶対値が、設
定されたノイズ判定しきい値ＴＨより小さければ、今回
の誤差データを含む過去ｐ個の誤差データＥ（ｎ）〜Ｅ
（ｎ−ｐ）に基づき、その平均値Ｅavを算出する（Ｓ３
８０）。そして、この平均値Ｅavに、係数Ａ（≦１）を
乗じたものを、ループフィルタ（ローパスフィルタ）を
通すことで制御データに変換し（Ｓ３９０）、この制御
データをＤ／Ａコンバータ１８に出力し（Ｓ４００）、
更にテーブル更新処理を行って（Ｓ４１０）本処理を終
了する。

【００４２】次に、Ｓ４１０にて実行されるテーブル更
新処理の詳細を、図６に示すフローチャートに沿って説
明する。本処理が起動されると、まず動作モードが精密
制御モードであるか否かを判断し（Ｓ５１０）、精密制
御モードでなければそのまま本処理を終了し、一方、精
密制御モードであれば、テーブル更新期間中であるか否
かを判断（Ｓ５１０）する。

【００４３】そして、テーブル更新期間中でなければ、
テーブル更新タイミングであるか否かを判断し（Ｓ５２
０）、テーブル更新タイミングでなければ、そのまま本
処理を終了する。一方、テーブル更新タイミングであれ
ば、テーブル更新期間中であることを表す設定を行い
（Ｓ５３０）、先のＳ１２０にて取得した温度データに
対応する変換テーブル中の制御データを、先のＳ３９０
にて生成された制御データにて更新して（Ｓ５４０）本
処理を終了する。

【００４４】また、テーブル更新期間中である場合（Ｓ
５１０−ＹＥＳ）には、更新終了タイミングか否かを判
断し（Ｓ５５０）、更新終了タイミングでなければ、Ｓ
５４０に移行し、先に説明した通り変換テーブルの更新
を行って本処理を終了する。一方、更新終了タイミング
であれば、テーブル更新期間中の設定を解除（Ｓ５６
０）した後、変換テーブル中の制御データのうち、今回
のテーブル更新期間中に更新が行われた更新データを抽
出して、その平均変化率を算出し（Ｓ５７０）、算出さ
れた平均変化率が正常であるか否かを判断する（Ｓ５８
０）。この判断は、例えば、平均変化率の算出に用いた
各制御データの変化率のばらつきが、算出された平均変
化率に対して許容範囲内にあるか否かにより行うことが
できる。

【００４５】そして、異常があればそのまま本処理を終
了し、正常であれば、今回のテーブル更新期間中に更新
が行われなかった未更新データを、その未更新データに
平均変化率を乗じたデータにて更新し（図２（ｂ）参
照）、本処理を終了する。なお、テーブル更新期間の開
始タイミングは、テーブル更新が予め設定された更新間
隔（例えば１日，１週間，１ヶ月など）で行われるよう
に設定し、また、終了タイミングは、テーブル更新期間
が、数時間〜数日程度継続するように設定する。

【００４６】本実施形態において、ＧＰＳ受信機１２が
受信手段、ＶＣＯ１３が発振手段、分周部１４，カウン
ト部１５，Ｓ１４０，Ｓ１５０が誤差検出手段、ＲＡＭ
１７ａがテーブル記憶手段、Ｓ１６０〜Ｓ１８０が第１
制御手段、Ｓ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１９０が第２制御手
段、Ｓ５４０がテーブル更新手段、Ｓ５７０〜Ｓ５９０
が未更新データ更新手段に相当する。

【００４７】以上説明したように、本実施形態の基準周
波数発生装置１０においては、ＧＰＳ受信機１２から正
常な基準信号が得られないホールドオーバモード時に
は、温度センサ１６からの温度データに基づき、ＲＡＭ
１７ａに記憶された変換テーブルを用いて、信頼できな
いカウント値を用いることなく、ＶＣＯ１３の周囲温度
に対応する制御データを出力するようにされている。

【００４８】従って、本実施形態の基準周波数発生装置
１０によれば、ホールドオーバモードの継続中に、何等
かの理由でＶＣＯ１３の周囲温度が変化したとしても、
これに対応した制御データを生成することができ、高い
周波数安定度を維持することができる。

【００４９】また、本実施形態の基準周波数発生装置１
０では、定期的に一定のテーブル更新期間の間、精密制
御モード時に実際の制御に使用された制御データ、及び
これと同時に検出される温度データに基づいて変換テー
ブルを更新し、テーブル更新期間中に更新されなかった
未更新データについては、更新データから求めた平均変
化率を用いて更新するようにされている。

【００５０】従って、本実施形態の基準周波数発生装置
１０によれば、テーブル更新期間中に、限られた温度範
囲の制御データしか更新されなかったとしても、全ての
温度範囲の制御データに、経年変化の影響を反映させる
ことができる。つまり、普段さらされることのない環境
（周囲温度）にて、ホールドオーバモードとなった場合
にでも、高い周波数安定度を維持することができる。

【００５１】なお、上記実施形態では、テーブル更新期
間中に変換テーブルの更新を逐次行っているが、その期
間中はデータの収集のみを行い、テーブル更新期間が終
了した時点で、未更新データと共に一括して行うように
構成してもよい。この場合、平均変化率が異常であれ
ば、テーブル更新期間中に取得したデータを全て廃棄
し、変換テーブルの更新を全く行わないようにすること
ができる。

【００５２】また、上記実施形態では、更新データに基
づいて算出された平均変化率に異常がある場合には、平
均変化率を用いた未更新データの更新を行わないように
されているが、テーブル更新期間を再開させ、データの
取り直しを行うように構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態の基準周波数発生装置の構成を表す
ブロック図である。

【図２】 変換テーブルの内容、及び未更新データの更
新方法を表す説明図である。

【図３】 演算処理部が実行する制御データ生成処理の
内容を表すフローチャートである。

【図４】 動作モード判定処理の詳細な内容を表すフロ
ーチャートである。

【図５】 引込み／精密制御処理の詳細な内容を表すフ
ローチャートである。

【図６】 テーブル更新処理の詳細な内容を表すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１０…基準周波数発生装置 １１…ＧＰＳアンテナ
１２…ＧＰＳ受信機 １３…電圧制御発振器（ＶＣＯ） １４…分周部 １
４ａ，１４ｂ…分周器 １５…カウント部 １５ａ，１５ｂ…カウンタ １
５ｃ…発振器 １６…温度センサ １７…演算処理部 １７ａ…Ｒ
ＡＭ １８…Ｄ／Ａコンバータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＧＰＳ衛星からの受信信号に基づいて協
   定世界時に同期した基準信号を出力するＧＰＳ受信手段
   と、 発振周波数を制御可能な発振手段と、 該発振手段が生成する出力信号の前記基準信号に対する
   周波数誤差を繰り返し検出する誤差検出手段と、 該誤差検出手段にて検出された周波数誤差に基づき、該
   周波数誤差が減少するように前記発振手段の発振周波数
   を制御する第１制御手段と、 を備えた基準周波数発生装置において、 周囲温度を測定する温度測定手段と、 周囲温度対制御データの変換テーブルを記憶するテーブ
   ル記憶手段と、 前記ＧＰＳ受信手段にてＧＰＳ衛星からの信号を受信で
   きないか、或いは受信状態が不安定である場合、前記温
   度測定手段での測定結果に基づき、前記テーブル記憶手
   段に記憶された変換テーブルに従って前記発振手段に対
   する制御データを設定する第２制御手段と、 を設けたことを特徴とする基準周波数発生装置。
2. 【請求項２】 前記第１制御手段にて生成される制御デ
   ータ，及び前記温度測定手段での測定結果に基づいて、
   前記テーブル記憶手段に記憶された変換テーブルを更新
   するテーブル更新手段を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の基準周波数発生装置。
3. 【請求項３】 前記テーブル更新手段は、予め設定され
   た起動条件に従って予め設定された更新期間の間だけ起
   動されることを特徴とする請求項２記載の基準周波数発
   生装置。
4. 【請求項４】 前記起動条件は、一定時間の経過である
   ことを特徴とする請求項３記載の基準周波数発生装置。
5. 【請求項５】 前記起動条件は、前記第１制御手段にて
   生成される制御データと前記テーブルに記憶された制御
   データとの誤差が、予め設定された上限値を越えること
   であることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の基
   準周波数発生装置。
6. 【請求項６】 前記更新期間中に前記テーブル更新手段
   によって更新されなかった未更新データがある場合、該
   更新期間中に更新された更新済データについて更新前後
   での値の変化率を求め、該変化率に基づいて前記未更新
   データの更新を行う未更新データ更新手段を設けたこと
   を特徴とする請求項３ないし請求項５いずれか記載の基
   準周波数発生装置。