JP2012242190A - Reference signal generation device and reference signal generating method - Google Patents

Reference signal generation device and reference signal generating method Download PDF

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Naoki Kuwajima
直樹 桑島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reference signal generation device and a reference signal generating method which can improve the continuity of a reference signal.SOLUTION: The reference signal generation device 100 includes: a GPS receiver 120 for acquiring a GPS reception time; a standard radio wave receiver 110 for acquiring a standard radio wave reception time, a storage part 140 for storing a time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time; a time difference comparator 130 for correcting the standard radio wave time on the basis of a time difference corresponding to the current date and time; and PLL 150 for synchronizing a reference signal with an input signal generated on the basis of a GPS signal when a GPS reception fault does not occur, while synchronizing the reference signal with an input signal generated on the basis of the corrected standard radio wave reception time when a GPS reception fault has occurred. When recovering from the GPS reception fault, the PLL 150 divides a phase difference between the input signal and the reference signal into multiple pulses to gradually reduce it.

Description

本発明は基準信号発生装置及び基準信号発生方法に関する。   The present invention relates to a reference signal generator and a reference signal generation method.

誤差の少ない高精度な基準信号が求められている。基準信号の生成には、水晶発振器を使用することが多いが、水晶発振器の出力は、最も精度が高いものでも１×１０−１０程度の周波数安定度（つまり、１０１０Ｈｚあたり＋−１Ｈｚの周波数偏差）であるため、このままでは、ＦＭ放送の送受信など、高精度な基準信号が必要とされる場面では使用できない。 There is a need for a highly accurate reference signal with little error. In order to generate the reference signal, a crystal oscillator is often used, but the output of the crystal oscillator has a frequency stability of about 1 × 10 −10 (that is, + −1 Hz per 10 10 Hz) even at the highest accuracy. Therefore, it cannot be used in a scene where a highly accurate reference signal is required, such as transmission / reception of FM broadcasting.

そこで、高精度な基準信号が必要とされる場面では、一般に、水晶発振器の出力をより高精度な入力信号に同期させる、いわゆるＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：位相同期回路）が使用される。例えば、特許文献１には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機と標準電波受信機とが１秒毎に出力する高精度な１秒信号に発振器の出力を同期させる標準電波受装置が開示されている。   Therefore, in a situation where a highly accurate reference signal is required, a so-called PLL (Phase Locked Loop) that synchronizes the output of the crystal oscillator with a more accurate input signal is generally used. For example, Patent Document 1 discloses a standard radio wave receiver that synchronizes the output of an oscillator to a high-accuracy 1-second signal that is output every second by a GPS (Global Positioning System) receiver and a standard radio wave receiver. Yes.

特開２００２−０７１８５４号公報JP 2002-071854 A

ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から受信するＧＰＳ信号を基に１秒信号を生成しているため、ＧＰＳ衛星から電波を受信できないときは、１秒信号を出力できない（以下、この状態を「ホールドオーバー」という）。   Since the GPS receiver generates a 1-second signal based on the GPS signal received from the GPS satellite, it cannot output a 1-second signal when radio waves cannot be received from the GPS satellite (hereinafter, this state is referred to as “holdover”). ").

特許文献１の装置は、ＧＰＳ衛星から電波を受信できないときは、標準電波受信機の１秒信号に基準信号を同期させているので、ホールドオーバーが発生しても、基準信号の精度が極端に低下することはない。しかしながら、ホールドオーバーが発生すると、同期させる信号がＧＰＳ受信機の１秒信号から標準電波受信機の１秒信号に切り替わるため、ホールドオーバー発生前後で、基準信号の連続性が低下するという問題がある。   The apparatus of Patent Document 1 synchronizes the reference signal with the 1-second signal of the standard radio receiver when it cannot receive radio waves from the GPS satellite. Therefore, even if a holdover occurs, the accuracy of the reference signal is extremely high. There is no decline. However, when a holdover occurs, the signal to be synchronized is switched from the 1 second signal of the GPS receiver to the 1 second signal of the standard radio wave receiver, so that there is a problem that the continuity of the reference signal decreases before and after the occurrence of the holdover .

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、基準信号の連続性を高めることができる基準信号発生装置及び基準信号発生方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a reference signal generating apparatus and a reference signal generating method capable of improving the continuity of a reference signal.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる基準信号発生装置は、
ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得手段と、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得手段と、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶手段と、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正手段と、
基準信号を出力する発振器を有し、ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に基準信号を同期させる位相同期手段と、を備え、
前記位相同期手段は、ＧＰＳ受信障害から復旧した際に、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a reference signal generator according to a first aspect of the present invention includes:
GPS reception time acquisition means for acquiring GPS reception time based on the GPS signal;
Standard radio wave reception time acquisition means for acquiring the standard radio wave reception time based on the standard radio wave,
Storage means for storing time difference information associated with the time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time with the received month, day, or time;
Correction means for acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information, and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
It has an oscillator that outputs a reference signal, and when no GPS reception failure has occurred, the reference signal is synchronized with an input signal generated based on the GPS signal, and corrected when a GPS reception failure has occurred Phase synchronization means for synchronizing the reference signal to the input signal generated based on the standard radio wave reception time,
The phase synchronization means divides the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal into a plurality of pulses and gradually shortens when the GPS reception failure is recovered,
It is characterized by that.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる基準信号発生方法は、
ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得ステップと、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得ステップと、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶ステップと、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正ステップと、
ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に、発振器の出力する基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に発振器の出力する基準信号を同期させ、さらに、ＧＰＳ受信障害から復旧した際は、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する位相同期ステップと、を備える、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a reference signal generation method according to a second aspect of the present invention includes:
A GPS reception time acquisition step of acquiring a GPS reception time based on the GPS signal;
A standard radio wave reception time acquisition step for acquiring a standard radio wave reception time based on the standard radio wave;
Storing a time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time, the time difference information associated with the received month, day, or time;
A correction step of acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
When a GPS reception failure has not occurred, the reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the GPS signal, and when a GPS reception failure has occurred, the corrected standard radio wave reception time is set. The reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the reference signal, and further, when the GPS reception failure is recovered, the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal is A phase synchronization step that divides into multiple pulses and gradually shortens,
It is characterized by that.

基準信号の連続性を高めることができる基準信号発生装置及び基準信号発生方法を提供できる。   It is possible to provide a reference signal generation device and a reference signal generation method capable of improving the continuity of the reference signal.

本発明の実施形態に係る基準信号発生装置のブロック図である。1 is a block diagram of a reference signal generator according to an embodiment of the present invention. ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻から算出される時刻差を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time difference calculated from GPS reception time and standard radio wave reception time. ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻の時刻差を１時間分、表にプロットした経時変化特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time-dependent change characteristic which plotted the time difference of GPS reception time and standard radio wave reception time for 1 hour in the table | surface. ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻の時刻差の時間平均を１日分、表にプロットした経日変化特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time change characteristic which plotted the time average of the time difference of GPS reception time and standard radio wave reception time for 1 day in the table | surface. ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻の時刻差の日平均を１年分、表にプロットした経年変化特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the secular variation characteristic which plotted the daily average of the time difference of GPS reception time and standard radio wave reception time for one year in the table | surface. ＧＰＳ受信障害が発生したときに１Ｈｚ信号と１ｐｐｓ信号と間に位相差が発生していることを説明するための図である。It is a figure for demonstrating that the phase difference has generate | occur | produced between 1 Hz signal and 1 pps signal when GPS reception failure generate | occur | produces. ＧＰＳ受信障害復旧後、基準信号を徐々に１ｐｐｓ信号に同期させる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a reference signal is gradually synchronized with a 1pps signal after GPS reception failure recovery.

本発明の実施形態の基準信号発生装置について、図面を参照しながら説明する。基準信号発生装置１００は１０ＭＨｚの基準信号を生成するための装置であり、図１に示すように、標準電波受信機１１０と、ＧＰＳ受信機１２０と、時刻情報コンパレータ１３０と、記憶部１４０と、ＰＬＬ１５０とから構成される。   A reference signal generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The reference signal generator 100 is a device for generating a 10 MHz reference signal. As shown in FIG. 1, the standard radio wave receiver 110, the GPS receiver 120, the time information comparator 130, the storage unit 140, PLL150.

標準電波受信機１１０は、例えば、情報通信研究機構が運用する標準周波数報時局から送信される標準電波を受信する受信機等から構成される。標準電波受信機１１０は、標準電波を受信すると、標準電波に含まれる標準電波受信時刻を取得して、逐次、時刻情報コンパレータ１３０に出力する。なお、以下の説明では、「標準電波受信時刻」は、１分毎に標準電波受信機１１０から出力されるものとする。   The standard radio wave receiver 110 includes, for example, a receiver that receives a standard radio wave transmitted from a standard frequency time signal station operated by the National Institute of Information and Communications Technology. When receiving the standard radio wave, the standard radio wave receiver 110 acquires the standard radio wave reception time included in the standard radio wave and sequentially outputs it to the time information comparator 130. In the following description, it is assumed that the “standard radio wave reception time” is output from the standard radio wave receiver 110 every minute.

ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する受信機等から構成される。ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ信号を受信すると、ＧＰＳ信号からＧＰＳ受信時刻および１ｐｐｓ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号を取得して、逐次、時刻情報コンパレータ１３０および位相比較器１５１に出力する。ここで「ＧＰＳ受信時刻」とは、ＧＰＳ衛星に搭載されている原子時計が生成する極めて精度の高い時刻情報のことをいう。また、「１ｐｐｓ信号」とは、ＧＰＳ信号を基に生成される、ＧＰＳ受信時刻に同期した１秒毎の信号のことをいう。ＧＰＳ受信時刻は時刻情報コンパレータ１３０に出力され、１ｐｐｓ信号は位相比較器１５１に出力される。なお、ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ受信障害が発生してＧＰＳ信号が受信できないときは、ＧＰＳ受信時刻及び１ｐｐｓ信号の出力を停止する（以下、この状態を「ホールドオーバー」という）。   The GPS receiver 120 includes a receiver that receives a GPS signal transmitted from a GPS satellite. When receiving the GPS signal, the GPS receiver 120 acquires the GPS reception time and 1 pps (Pulse Per Second) signal from the GPS signal, and sequentially outputs them to the time information comparator 130 and the phase comparator 151. Here, “GPS reception time” refers to time information with extremely high accuracy generated by an atomic clock mounted on a GPS satellite. The “1 pps signal” refers to a signal generated every second in synchronization with the GPS reception time, which is generated based on the GPS signal. The GPS reception time is output to the time information comparator 130, and the 1 pps signal is output to the phase comparator 151. The GPS receiver 120 stops outputting the GPS reception time and the 1 pps signal when the GPS reception failure occurs and the GPS signal cannot be received (hereinafter, this state is referred to as “holdover”).

時刻情報コンパレータ１３０は、標準電波受信時刻とＧＰＳ受信時刻とを比較するためのアナログ／デジタルプロセッサ等から構成される。時刻情報コンパレータ１３０は、標準電波受信時刻（ｔＳ）とＧＰＳ受信時刻（ｔＧ）との時刻差ΔＴ（図２に示す“ΔＴ１”および“ΔＴ２”）を現在の日時と関連付けて時刻差データベース１４１に格納する。また、時刻情報コンパレータ１３０は、時刻差データベース１４１に格納されている情報を基に、標準電波受信時刻を補正し、さらに、補正した標準電波受信時刻を基に擬似１ｐｐｓ信号を生成し、位相比較器１５１に出力する。ここで「擬似１ｐｐｓ信号」とは、１分毎に出力される標準電波受信時刻を、例えば、内蔵の水晶発振子（不図示）等を使って１秒毎の信号に分割することで生成される、擬似的な１ｐｐｓ信号のことをいう。   The time information comparator 130 includes an analog / digital processor for comparing the standard radio wave reception time and the GPS reception time. The time information comparator 130 associates the time difference ΔT (“ΔT1” and “ΔT2” shown in FIG. 2) between the standard radio wave reception time (tS) and the GPS reception time (tG) with the current date and time in the time difference database 141. Store. Further, the time information comparator 130 corrects the standard radio wave reception time based on the information stored in the time difference database 141, further generates a pseudo 1 pps signal based on the corrected standard radio wave reception time, and compares the phase. To the device 151. Here, the “pseudo 1 pps signal” is generated by dividing the standard radio wave reception time output every minute into signals per second using a built-in crystal oscillator (not shown), for example. This is a pseudo 1 pps signal.

記憶部１４０は、ハードディスク等の記憶装置から構成され、時刻差データベース１４１や設定パラメータ１４２等の各種データを記憶する。   The storage unit 140 includes a storage device such as a hard disk, and stores various data such as a time difference database 141 and setting parameters 142.

時刻差データベース１４１は、時刻情報コンパレータ１３０が算出した時刻差と、算出した日時を関連づけて記憶するデータベースである。時刻差データベース１４１には、標準電波受信時刻とＧＰＳ受信時刻との時間差を１分毎に現在の日時と関連付けて記憶した「経時変化特性情報」と、標準電波受信時刻とＧＰＳ受信時刻との時間差の１日の平均値をその日付と関連付けて記憶した「経日変化特性情報」と、ＧＰＳ受信時刻との時間差の１ヶ月の平均値をその月と関連付けて記憶した「経年変化特性情報」と、が格納されている（「経時変化特性情報」、「経日変化特性情報」、「経日変化特性情報」については後述する）。   The time difference database 141 is a database that stores the time difference calculated by the time information comparator 130 and the calculated date and time in association with each other. The time difference database 141 stores “time-varying characteristic information” in which the time difference between the standard radio wave reception time and the GPS reception time is stored in association with the current date every minute, and the time difference between the standard radio wave reception time and the GPS reception time. "Daily change characteristic information" in which the average value of the day is stored in association with the date, and "annual change characteristic information" in which the average value for one month of the time difference from the GPS reception time is stored in association with the month; Are stored ("Aging characteristics information", "Aging characteristics information", and "Aging characteristics information" will be described later).

設定パラメータ１４２は、ＧＰＳ受信障害が復旧してから基準信号が入力信号に同期するまでに要する「時刻同期時間」の大小を指定するための値であり、基準信号発生装置１００の製造段階で、予めメーカー等によって保存されている。   The setting parameter 142 is a value for designating the magnitude of “time synchronization time” required for the reference signal to synchronize with the input signal after the GPS reception failure is recovered, and at the manufacturing stage of the reference signal generator 100, It is stored in advance by a manufacturer or the like.

ここで「時刻同期時間」とは、ＧＰＳ受信障害が発生してからＧＰＳ受信障害から復旧するまでに要する時間（以下、「ホールドオーバー時間」という）と、設定パラメータ１４２と、を基に算出される値のことである。例えば、ホールドオーバー時間がＴｈ、設定パラメータ１４２の値がｍであるとすれば、時刻同期時間はＴｈをｍで割ったＴｈ／ｍである。この場合、基準信号は、ｍが大きいほど入力信号にすばやく同期し、ｍが小さいほどゆっくり入力信号に同期する（即ち、ｍが大きいほど基準信号の連続性が低くなり、ｍが小さいほど基準信号の連続性が高くなる）。   Here, the “time synchronization time” is calculated based on the time required for recovery from the GPS reception failure after the GPS reception failure (hereinafter referred to as “holdover time”) and the setting parameter 142. It is a value. For example, if the holdover time is Th and the value of the setting parameter 142 is m, the time synchronization time is Th / m obtained by dividing Th by m. In this case, the reference signal is quickly synchronized with the input signal as m is large, and is slowly synchronized with the input signal as m is small (that is, the continuity of the reference signal is low as m is large, and the reference signal is small as m is small). Continuity increases).

また、設定パラメータ１４２は、所定の上限値ａの範囲内で定められた正の整数値（すなわち１〜ａの値）である。上限値ａは、ＧＰＳ受信障害復旧直後の基準信号の周波数安定度が、基準信号を使用する外部装置の許容する周波数安定度を満たすように定められた値である。より具体的には、ホールドオーバー発生時の基準信号の周波数安定度は、基準信号発生装置１００が標準電波を使用していることから、最悪でも、標準電波の周波数安定度を維持している。そこで、ホールドオーバー発生時に、基準信号が、標準電波受信時刻の周波数安定度の上限値ぎりぎりいっぱいでＧＰＳ受信時刻とずれていった場合でも、ＧＰＳ受信障害復旧後、基準信号が外部装置の許容する周波数安定度を満たすように滑らかに変化する限界値が上限値ａである。例えば、標準電波の周波数安定度１×１０−１１であり、外部装置の許容する周波数安定度が５０×１０−９であるとすれば、上限値ａは、５０×１０−９を１×１０−１１で割った５０００である。この場合、設定パラメータ１４２は、１〜ａ＝１〜５０００の範囲の値である。 The setting parameter 142 is a positive integer value (that is, a value of 1 to a) determined within a predetermined upper limit value a. The upper limit value a is a value determined so that the frequency stability of the reference signal immediately after the restoration of the GPS reception failure satisfies the frequency stability allowed by the external device using the reference signal. More specifically, the frequency stability of the reference signal when a holdover occurs is maintained at the worst because the reference signal generator 100 uses the standard radio wave. Therefore, when the holdover occurs, the reference signal is allowed by the external device after the GPS reception failure is recovered even if the reference signal is far from the GPS reception time because it is almost full of the upper limit of the frequency stability of the standard radio wave reception time. A limit value that smoothly changes so as to satisfy the frequency stability is the upper limit value a. For example, if the frequency stability of the standard radio wave is 1 × 10 −11 and the frequency stability allowed by the external device is 50 × 10 −9 , the upper limit value a is 50 × 10 −9 1 × 10 It is 5000 divided by -11 . In this case, the setting parameter 142 is a value in the range of 1 to a = 1 to 5000.

ＰＬＬ１５０は、出力信号（図１に示す「基準信号」）の位相を入力信号（図１に示す「１ｐｐｓ信号」および「擬似１ｐｐｓ信号」）に同期させて、出力信号の精度を入力信号の精度にまで高めるための回路であり、位相比較器１５１と、ループフィルタ１５２と、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１５３と、分周回路１５４とから構成される。   The PLL 150 synchronizes the phase of the output signal (“reference signal” shown in FIG. 1) with the input signal (“1 pps signal” and “pseudo 1 pps signal” shown in FIG. 1) to change the accuracy of the output signal to that of the input signal. And includes a phase comparator 151, a loop filter 152, a VCO (Voltage Controlled Oscillator) 153, and a frequency dividing circuit 154.

位相比較器１５１は、プロセッサやタイムインターバルカウンタ等から構成され、ＧＰＳ受信機１２０もしくは時刻情報コンパレータ１３０からの「入力信号」と、分周回路１５４からの「１Ｈｚ信号」とを比較して、それら信号の位相差を「位相差信号」としてループフィルタ１５２に出力する。ここで「１Ｈｚ信号」とは、１０ＭＨｚの基準信号を分周して生成される１秒毎（つまり１Ｈｚ）の信号のことをいう。なお、位相比較器１５１は、ホールドオーバーが発生していないときは、１ｐｐｓ信号と１Ｈｚ信号とを比較して位相差信号を生成し、ホールドオーバーが発生しているときは、擬似１ｐｐｓ信号と１Ｈｚ信号とを比較して位相差信号を生成する。また、位相比較器１５１は内部にタイマ（不図示）を有していて、ホールドオーバーが発生してから回復するまでの時刻を計時する。   The phase comparator 151 includes a processor, a time interval counter, and the like. The phase comparator 151 compares the “input signal” from the GPS receiver 120 or the time information comparator 130 with the “1 Hz signal” from the frequency dividing circuit 154, and compares them. The phase difference of the signal is output to the loop filter 152 as a “phase difference signal”. Here, the “1 Hz signal” refers to a signal every second (that is, 1 Hz) generated by dividing a 10 MHz reference signal. The phase comparator 151 compares the 1 pps signal with the 1 Hz signal to generate a phase difference signal when the holdover does not occur, and generates the phase difference signal with the pseudo 1 pps signal and 1 Hz when the holdover occurs. The signal is compared to generate a phase difference signal. Further, the phase comparator 151 has a timer (not shown) inside, and measures the time from when the holdover occurs until it recovers.

ループフィルタ１５２は、ローパスフィルタ等から構成され、位相差信号から不要な短周期の信号を取り除いて交流成分の少ないきれいな直流信号に変換する。変換した信号は、ＶＣＯ１５３を制御するための「制御信号」として、ＶＣＯ１５３に出力される。   The loop filter 152 is composed of a low-pass filter or the like, and removes an unnecessary short-cycle signal from the phase difference signal and converts it into a clean DC signal with few AC components. The converted signal is output to the VCO 153 as a “control signal” for controlling the VCO 153.

ＶＣＯ１５３は、水晶発振子等を内蔵する電圧制御発振器から構成される。ＶＣＯ１５３は、入力電圧の大小によって発信周波数を制御できるようになっていて、ループフィルタ１５２から入力される制御信号に基づいて１０ＭＨｚの基準信号を生成する。   The VCO 153 is composed of a voltage controlled oscillator incorporating a crystal oscillator or the like. The VCO 153 can control the transmission frequency according to the magnitude of the input voltage, and generates a 10 MHz reference signal based on the control signal input from the loop filter 152.

分周回路１５４は、フリップフロップ等から構成され、１０ＭＨｚの基準信号を分周して、基準信号に同期した１Ｈｚ信号を生成する。生成した１Ｈｚ信号は、位相比較器１５１に出力される。   The frequency dividing circuit 154 includes a flip-flop and the like, and divides a 10 MHz reference signal to generate a 1 Hz signal synchronized with the reference signal. The generated 1 Hz signal is output to the phase comparator 151.

次に、このような構成を有する基準信号発生装置１００の動作について説明する。最初にＧＰＳ受信障害が発生していない場合の動作について説明する。   Next, the operation of the reference signal generator 100 having such a configuration will be described. First, the operation when no GPS reception failure has occurred will be described.

ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信すると、ＧＰＳ信号の中からＧＰＳ受信時刻を取り出して時刻情報コンパレータ１３０に送信する。また、ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ信号を基に１ｐｐｓ信号を生成し、位相比較器１５１に出力する。   When receiving a GPS signal from a GPS satellite, the GPS receiver 120 extracts a GPS reception time from the GPS signal and transmits the GPS reception time to the time information comparator 130. Further, the GPS receiver 120 generates a 1 pps signal based on the GPS signal and outputs it to the phase comparator 151.

位相比較器１５１は、１ｐｐｓ信号を受信すると、１ｐｐｓ信号と分周回路１５４からの１Ｈｚ信号との位相差から「位相差信号」を生成し、ループフィルタ１５２に出力する。   When the phase comparator 151 receives the 1 pps signal, the phase comparator 151 generates a “phase difference signal” from the phase difference between the 1 pps signal and the 1 Hz signal from the frequency dividing circuit 154, and outputs it to the loop filter 152.

ループフィルタ１５２は、位相差信号を受信すると、位相差信号から不要な短周期の信号を取り除いて「制御信号」を生成し、ＶＣＯ１５３に出力する。   When the loop filter 152 receives the phase difference signal, the loop filter 152 removes an unnecessary short-cycle signal from the phase difference signal, generates a “control signal”, and outputs it to the VCO 153.

ＶＣＯ１５３は、ループフィルタ１５２から制御信号を受信すると、その信号に基づいて、内蔵の水晶発振子の出力周波数を上下させて１０ＭＨｚの基準信号を生成し、外部の装置へ出力する。   When the VCO 153 receives the control signal from the loop filter 152, the VCO 153 generates a 10 MHz reference signal by raising or lowering the output frequency of the built-in crystal oscillator based on the control signal, and outputs the reference signal to an external device.

分周回路１５４は、ＶＣＯ１５３が生成した基準信号を分周して１Ｈｚ信号を生成し、位相比較器１５１にフィードバックする。位相比較器１５１は、再び、１Ｈｚ信号と１ｐｐｓ信号とを比較する。   The frequency dividing circuit 154 divides the reference signal generated by the VCO 153 to generate a 1 Hz signal and feeds it back to the phase comparator 151. The phase comparator 151 again compares the 1 Hz signal with the 1 pps signal.

ＰＬＬ１５０（位相比較器１５１、ループフィルタ１５２、ＶＣＯ１５３、分周回路１５４）は、これらの動作を繰り返し、精度の高い１０ＭＨｚの基準信号を生成し続ける。   The PLL 150 (the phase comparator 151, the loop filter 152, the VCO 153, and the frequency dividing circuit 154) repeats these operations and continues to generate a highly accurate 10 MHz reference signal.

また、標準電波受信機１１０は、標準周波数報時局から送信される標準電波を受信すると、標準電波の中から標準電波受信時刻を取り出して時刻情報コンパレータ１３０に送信する。   When the standard radio wave receiver 110 receives the standard radio wave transmitted from the standard frequency time signal station, the standard radio wave receiver 110 extracts the standard radio wave reception time from the standard radio wave and transmits it to the time information comparator 130.

時刻情報コンパレータ１３０は、標準電波受信機１１０から標準電波受信時刻ｔＳを受け取ると、ＧＰＳ受信機１２０から受け取ったＧＰＳ受信時刻ｔＧと比較して、これらの時刻差ΔＴを算出する。そして、算出した時刻差ΔＴを現在の日時と関連づけて時刻差データベース１４１に格納する。   When receiving the standard radio wave reception time tS from the standard radio wave receiver 110, the time information comparator 130 compares these with the GPS reception time tG received from the GPS receiver 120, and calculates these time differences ΔT. Then, the calculated time difference ΔT is stored in the time difference database 141 in association with the current date and time.

具体的には、時刻情報コンパレータ１３０は、図２に示すように、標準電波受信時刻ｔＳとＧＰＳ受信時刻ｔＧとの時刻差ΔＴを毎分１回ずつ算出する。そして、時刻情報コンパレータ１３０は、その時刻差ΔＴを現在の月、日、時、分と関連づけて「経時変化特性情報」として時刻差データベース１４１に格納する。この経時変化特性情報を、縦軸を時刻差ΔＴ、横軸を時間ｔとして表にプロットすると、例えば、図３のようになる。なお、時刻情報コンパレータ１３０は、直近１年間分の時刻差ΔＴを時刻差データベース１４１に格納するものとする。１年を経過した時刻差ΔＴは、随時、削除する。   Specifically, as shown in FIG. 2, the time information comparator 130 calculates the time difference ΔT between the standard radio wave reception time tS and the GPS reception time tG once every minute. Then, the time information comparator 130 stores the time difference ΔT in the time difference database 141 as “time-varying characteristic information” in association with the current month, day, hour, and minute. When this time-dependent change characteristic information is plotted in a table with the time difference ΔT on the vertical axis and the time t on the horizontal axis, for example, FIG. 3 is obtained. Note that the time information comparator 130 stores the time difference ΔT for the most recent year in the time difference database 141. The time difference ΔT after one year has been deleted as needed.

また、時刻情報コンパレータ１３０は、１時間分の時刻差ΔＴ、即ち、連続して６０個の時刻差ΔＴを時刻差データベース１４１に格納すると、この６０個の時刻差ΔＴの平均値ΔＴｈを算出し、その平均値ΔＴｈを現在の月、日、時と関連づけて「経時変化特性情報」として時刻差データベース１４１に格納する。この経日変化特性情報を、縦軸を時間平均ΔＴｈ、横軸を時間として表にプロットすると、例えば、図４のようになる。なお、時刻情報コンパレータ１３０は、直近１年間分の時間平均ΔＴｈを時刻差データベース１４１に格納するものとする。１年を経過した時間平均ΔＴｈは随時削除する。   In addition, when the time information comparator 130 stores the time difference ΔT for one hour, that is, 60 time differences ΔT continuously in the time difference database 141, the time information comparator 130 calculates an average value ΔTh of the 60 time differences ΔT. The average value ΔTh is stored in the time difference database 141 as “time-varying characteristic information” in association with the current month, day, and time. FIG. 4 shows, for example, plots of this daily change characteristic information in a table with the vertical axis representing time average ΔTh and the horizontal axis representing time. Note that the time information comparator 130 stores the time average ΔTh for the most recent year in the time difference database 141. The time average ΔTh after one year has been deleted as needed.

また、時刻情報コンパレータ１３０は、１日分の時間平均ΔＴｈ、即ち、連続して２４個の時間平均ΔＴｈを時刻差データベース１４１に格納すると、この２４個のΔＴｈの平均値ΔＴｄを算出し、その平均値ΔＴｄを現在の月、日、時と関連づけて「経年変化特性情報」として時刻差データベース１４１に格納する。この経年変化特性情報を表にプロットすると、例えば、図５のようになる。なお、時刻情報コンパレータ１３０は、直近１年間分の日平均ΔＴｈを時刻差データベース１４１に格納するものとする。１年を経過した時間平均ΔＴｈは随時削除する。   Further, when the time information comparator 130 stores the time average ΔTh for one day, that is, 24 time averages ΔTh continuously in the time difference database 141, the time information comparator 130 calculates the average value ΔTd of the 24 ΔThs, The average value ΔTd is stored in the time difference database 141 as “aging characteristic information” in association with the current month, day, and time. When this aging characteristic information is plotted in a table, for example, FIG. 5 is obtained. Note that the time information comparator 130 stores the daily average ΔTh for the most recent year in the time difference database 141. The time average ΔTh after one year has been deleted as needed.

また、時刻情報コンパレータ１３０は、現在の日時に対応する情報、即ち、前年の同月、同日、同時刻の時刻差ΔＴ、時間平均ΔＴｈ、日平均ΔＴｄを、時刻差データベース１４１から取得し、これらの値を基に、下記（式１）を満たす補正量ΔＴｃを算出する。ここで、Ａ１、Ａ２、Ａ３はそれぞれ予め定められた定数である。
ΔＴｃ＝（Ａ１ΔＴ＋Ａ２ΔＴｈ＋Ａ３ΔＴｄ）／３・・・・・・・・・（式１） Further, the time information comparator 130 obtains information corresponding to the current date and time, that is, the same month, same day, same time of the previous year, time difference ΔT, time average ΔTh, and daily average ΔTd from the time difference database 141, and Based on the value, a correction amount ΔTc that satisfies the following (formula 1) is calculated. Here, A1, A2, and A3 are predetermined constants.
ΔTc = (A1ΔT + A2ΔTh + A3ΔTd) / 3 (Equation 1)

さらに、時刻情報コンパレータ１３０は、下記（式２）を満たす擬似ＧＰＳ受信時刻を生成する。ここで、ｔＰは擬似ＧＰＳ受信時刻の生成時刻であり、ｔＳは標準電波時刻の受信時刻である。
ｔＰ＝ｔＳ−ΔＴｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２） Furthermore, the time information comparator 130 generates a pseudo GPS reception time that satisfies the following (Equation 2). Here, tP is the generation time of the pseudo GPS reception time, and tS is the reception time of the standard radio wave time.
tP = tS−ΔTc (2)

標準電波受信時刻が１分毎に出力されることから、擬似ＧＰＳ受信時刻も１分毎に出力される。そこで、時刻情報コンパレータ１３０は、擬似ＧＰＳ受信時刻を１秒毎の信号に分割して擬似１ｐｐｓ信号を生成する。時刻情報コンパレータ１３０は、生成した擬似１ｐｐｓ信号を位相比較器１５１に出力する。   Since the standard radio wave reception time is output every minute, the pseudo GPS reception time is also output every minute. Therefore, the time information comparator 130 divides the pseudo GPS reception time into signals per second and generates a pseudo 1 pps signal. The time information comparator 130 outputs the generated pseudo 1 pps signal to the phase comparator 151.

次にＧＰＳ受信障害が発生した場合の動作について説明する。   Next, the operation when a GPS reception failure occurs will be described.

ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信できなくなると、ＧＰＳ受信時刻および１ｐｐｓ信号の出力を停止する。   When the GPS receiver 120 becomes unable to receive a GPS signal from a GPS satellite, the GPS receiver 120 stops outputting the GPS reception time and the 1 pps signal.

位相比較器１５１は、ＧＰＳ受信機１２０から１ｐｐｓ信号を受信できなくなると、ホールドオーバーが発生している間の時間を計測するため、内部タイマのカウントを開始するとともに、位相比較のための入力信号を１ｐｐｓ信号から擬似１ｐｐｓ信号に切り替える。そして、擬似１ｐｐｓ信号と１Ｈｚ信号との位相差を「位相差信号」としてループフィルタ１５２に出力する。その他の動作は、ＧＰＳ受信障害が発生していない場合の動作と同じであるので説明を省略する。   When the phase comparator 151 cannot receive a 1 pps signal from the GPS receiver 120, the phase comparator 151 starts counting an internal timer and measures an input signal for phase comparison in order to measure the time during which the holdover occurs. Is switched from a 1 pps signal to a pseudo 1 pps signal. The phase difference between the pseudo 1 pps signal and the 1 Hz signal is output to the loop filter 152 as a “phase difference signal”. The other operations are the same as the operations when no GPS reception failure has occurred, and thus description thereof is omitted.

最後に、ＧＰＳ受信機１２０がＧＰＳ受信障害から復旧した場合の動作について説明する。   Finally, the operation when the GPS receiver 120 recovers from a GPS reception failure will be described.

ＧＰＳ受信機１２０は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信できる状態になると、ＧＰＳ受信時刻および１ｐｐｓ信号の出力を再開する。   When the GPS receiver 120 is ready to receive a GPS signal from a GPS satellite, it resumes the GPS reception time and the output of the 1 pps signal.

位相比較器１５１は、ＧＰＳ受信機１２０から１ｐｐｓ信号を受信すると、即座に内部タイマのカウントを停止し、そのタイマ値をホールドオーバー時間Ｔｈ（図６に示す“ホールドオーバー時間”）として取得する。そして、位相比較器１５１は、ホールドオーバー時間Ｔｈと設定パラメータ１４２の値ｍとを基に、下記（式３）を満たす時刻同期時間Ｔｙ（図６に示す“時刻同期時間”）を算出する。なお、ｍは１〜ａの正の整数値である。
Ｔｙ＝Ｔｈ／ｍ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式３） When the phase comparator 151 receives the 1 pps signal from the GPS receiver 120, the phase comparator 151 immediately stops counting the internal timer and acquires the timer value as the holdover time Th ("holdover time" shown in FIG. 6). Then, the phase comparator 151 calculates a time synchronization time Ty (“time synchronization time” shown in FIG. 6) that satisfies the following (Equation 3) based on the holdover time Th and the value m of the setting parameter 142. Note that m is a positive integer value of 1 to a.
Ty = Th / m (3)

位相比較器１５１は、基準信号が１ｐｐｓ信号に同期するまでの、１ｐｐｓ信号のパルス数ｎを算出する（例えば、時刻同期時間Ｔｙを１ｐｐｓ信号のパルス間隔１秒で割って算出する）。さらに、位相比較器１５１は、基準信号に同期する１Ｈｚ信号と１ｐｐｓ信号との位相差（図６に示すΔＴｄ）を、例えば、内蔵のタイムインターバルカウンタ（不図示）等を使用して取得する。そして、その位相差ΔＴｄとパルス数ｎを基に、下記（式４）を満たす補正量（図７に示すΔＴｅ：１ｐｐｓ信号１パルスあたりに基準信号を補正する補正量）を取得する。
ΔＴｅ＝ΔｄＴ／ｎ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４） The phase comparator 151 calculates the pulse number n of the 1 pps signal until the reference signal is synchronized with the 1 pps signal (for example, the time synchronization time Ty is calculated by dividing the pulse interval of the 1 pps signal by 1 second). Furthermore, the phase comparator 151 acquires the phase difference (ΔTd shown in FIG. 6) between the 1 Hz signal and the 1 pps signal synchronized with the reference signal, for example, using a built-in time interval counter (not shown). Then, based on the phase difference ΔTd and the number of pulses n, a correction amount that satisfies the following (Equation 4) (ΔTe shown in FIG. 7: a correction amount for correcting the reference signal per pulse of 1 pps signal) is acquired.
ΔTe = ΔdT / n (4)

位相比較器１５１は、図７に示すように、１ｐｐｓ信号にΔＴｄを加えた／減じた信号から、１パルス毎にΔＴｅを減じた／加算した信号に基準信号を同期させることで、時刻同期時間Ｔｙをかけて（つまり、ｎパルスをかけて）、基準信号を徐々に１ｐｐｓ信号に同期させる。   As shown in FIG. 7, the phase comparator 151 synchronizes the reference signal with the signal obtained by adding / subtracting ΔTd to the 1 pps signal to the signal obtained by subtracting / adding ΔTe for each pulse, thereby generating a time synchronization time. Apply Ty (ie, n pulses) and gradually synchronize the reference signal with the 1 pps signal.

本実施形態によれば、昨年１年間におけるＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻の間の経時偏差（即ち、基準信号発生装置１００を設置した場所での昨年１年間における季節的な傾向、昼夜の傾向等）に基づいて標準電波受信時刻を補正しているので、時刻情報コンパレータ１３０は、ＧＰＳ受信機１２０からＧＰＳ受信時刻が取得できない場合であっても、ＧＰＳ受信時刻に極めて近い「擬似ＧＰＳ受信時刻」を得ることができる。その結果、時刻情報コンパレータ１３０は、「１ｐｐｓ信号」に極めて近い「擬似１ｐｐｓ信号」を生成できるので、基準信号発生装置１００は、ホールドオーバーが発生しても、擬似１ｐｐｓ信号を使って、高い連続性を持った基準信号を生成することができる。   According to the present embodiment, the time-dependent deviation between the GPS reception time and the standard radio wave reception time in the last year (that is, the seasonal trend in the last year at the place where the reference signal generator 100 is installed, the trend of day and night) The time information comparator 130 corrects the “pseudo GPS reception time very close to the GPS reception time even when the GPS reception time cannot be obtained from the GPS receiver 120. Can be obtained. As a result, the time information comparator 130 can generate a “pseudo 1 pps signal” that is very close to the “1 pps signal”, so that the reference signal generator 100 uses the pseudo 1 pps signal even if a holdover occurs. A reference signal having the characteristics can be generated.

また、疑似ＧＰＳ受信時刻は標準電波受信時刻を基に生成したものなので、ホールドオーバー発生中に基準信号発生装置１００が生成する基準信号の周波数安定度を、最悪でも、標準電波の周波数安定度と同程度にすることができる。しかも、標準電波受信時刻を昨年１年間の経時偏差に基づいて補正しているので、基準信号発生装置１００は、ホールドオーバーが発生しても、標準電波の周波数安定度よりもさらに高い周波数安定度の基準信号を生成できる。   In addition, since the pseudo GPS reception time is generated based on the standard radio wave reception time, the frequency stability of the reference signal generated by the reference signal generator 100 during the holdover occurrence is, at worst, the frequency stability of the standard radio wave. It can be the same level. In addition, since the standard radio wave reception time is corrected based on the chronological deviation over the last year, the reference signal generator 100 has a frequency stability higher than the frequency stability of the standard radio wave even if a holdover occurs. The reference signal can be generated.

また、基準信号発生装置１００は、ＧＰＳ受信障害から復旧した場合に、基準信号と１ｐｐｓ信号との位相差を、時刻同期時間をかけて徐々に短縮しているので、ＧＰＳ受信障害復旧後の基準信号の連続性を高めることができる。   Moreover, since the reference signal generator 100 gradually shortens the phase difference between the reference signal and the 1 pps signal over the time synchronization time when the GPS reception failure is recovered, the reference signal after the GPS reception failure is recovered. Signal continuity can be increased.

また、基準信号発生装置１００は、時刻同期時間の長短を決定するための設定パラメータ１４２を記憶しているので、外部装置の許容する周波数安定度に合わせて、設定パラメータ１４２の値を変更することによって、容易に時刻同期時間の長短を調整することができる。   Further, since the reference signal generator 100 stores the setting parameter 142 for determining the length of the time synchronization time, the value of the setting parameter 142 can be changed in accordance with the frequency stability allowed by the external device. Thus, the length of the time synchronization time can be easily adjusted.

なお、時刻情報コンパレータ１３０は、１分毎にＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻を比較して時刻差ΔＴを算出したが、標準電波受信機１１０からより短い間隔で標準電波受信時刻を出力できるようにして、より短い時間間隔で時刻差ΔＴを算出してもよい。また、時刻情報コンパレータ１３０は、より長い時間間隔で時刻差ΔＴを算出してもよい。   The time information comparator 130 calculates the time difference ΔT by comparing the GPS reception time and the standard radio wave reception time every minute, but the standard radio wave reception time can be output from the standard radio wave receiver 110 at a shorter interval. Thus, the time difference ΔT may be calculated at shorter time intervals. The time information comparator 130 may calculate the time difference ΔT at a longer time interval.

また、本実施形態では、時刻差データベース１４１に１年間の日平均ΔＴｄ、時間平均ΔＴｈ及び時刻差ΔＴを格納し、日平均ΔＴｄ、時間平均ΔＴｈを算出することなく、時刻差ΔＴとその算出日時とを関連づけて時刻差データベースに格納してもよい。この場合、時刻情報コンパレータ１３０は、現在の日付及び時刻に対応する時刻差ΔＴを時刻差データベースから取得し、取得した時刻差ΔＴにて標準電波受信時刻を補正してもよい。   Further, in this embodiment, the daily average ΔTd, time average ΔTh, and time difference ΔT for one year are stored in the time difference database 141, and the time difference ΔT and its calculation date and time are calculated without calculating the daily average ΔTd and time average ΔTh. And may be stored in the time difference database. In this case, the time information comparator 130 may acquire the time difference ΔT corresponding to the current date and time from the time difference database, and correct the standard radio wave reception time with the acquired time difference ΔT.

また、時刻差データベース１４１に複数年分の日平均ΔＴｄ、時間平均ΔＴｈ及び時刻差ΔＴを格納してもよい。この場合、時刻情報コンパレータ１３０は、現在時刻に対応する複数年分の日平均ΔＴｄ、時間平均ΔＴｈ及び時刻差ΔＴを基に、補正量ΔＴｃを算出してもよい。   The time difference database 141 may store a daily average ΔTd, a time average ΔTh, and a time difference ΔT for a plurality of years. In this case, the time information comparator 130 may calculate the correction amount ΔTc based on the daily average ΔTd, time average ΔTh, and time difference ΔT for a plurality of years corresponding to the current time.

また、基準信号発生装置１００の設置場所に予め設置された別の機器にて時刻差データベース１４１を生成し、その時刻差データベース１４１を基準信号発生装置１００の設置の際に記憶部１４０に格納してもよい。基準信号発生装置１００は、設置直後からその設置場所におけるＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻の経時変化に基づいて、疑似ＧＰＳ受信時刻を生成することができる。   Further, the time difference database 141 is generated by another device installed in advance at the installation location of the reference signal generator 100, and the time difference database 141 is stored in the storage unit 140 when the reference signal generator 100 is installed. May be. The reference signal generator 100 can generate a pseudo GPS reception time immediately after installation based on the time-dependent change in the GPS reception time and the standard radio wave reception time at the installation location.

また、時刻差データベース１４１や設定パラメータ１４２を外部から格納できるようにするため、ＵＳＢポート等の外部インタフェースを備えていてもよい。   Further, an external interface such as a USB port may be provided so that the time difference database 141 and the setting parameter 142 can be stored from the outside.

また、ＰＬＬ１５０は、位相比較器１５１や分周回路１５４等をデジタルプロセッサ等で構成するデジタルＰＬＬであってもよいし、位相比較器１５１や分周回路１５４等をアナログ回路で構成するアナログＰＬＬであってもよい。   The PLL 150 may be a digital PLL in which the phase comparator 151, the frequency dividing circuit 154, etc. are configured by a digital processor or the like, or an analog PLL in which the phase comparator 151, the frequency dividing circuit 154, etc. are configured by an analog circuit. There may be.

また、ＶＣＯ１５３は、ＯＣＶＣＸＯ（ｏｖｅｎ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：恒温槽付電圧制御水晶発振器）やＴＣＶＣＸＯ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ-ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：温度補償型電圧制御水晶発振器）等の電圧制御水晶発振器であってもよい。   Further, the VCO 153 includes an OCVCXO (even-controlled voltage-controlled crystal oscillator), and a TCVCXO (temperature-compensated voltage-controlled crystal oscillator). It may be.

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。   A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.

（付記１）
ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得手段と、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得手段と、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶手段と、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正手段と、
基準信号を出力する発振器を有し、ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に基準信号を同期させる位相同期手段と、を備え、
前記位相同期手段は、ＧＰＳ受信障害から復旧した際に、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する、
ことを特徴とする基準信号発生装置。 (Appendix 1)
GPS reception time acquisition means for acquiring GPS reception time based on the GPS signal;
Standard radio wave reception time acquisition means for acquiring the standard radio wave reception time based on the standard radio wave,
Storage means for storing time difference information associated with the time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time with the received month, day, or time;
Correction means for acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information, and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
It has an oscillator that outputs a reference signal, and when no GPS reception failure has occurred, the reference signal is synchronized with an input signal generated based on the GPS signal, and corrected when a GPS reception failure has occurred Phase synchronization means for synchronizing the reference signal to the input signal generated based on the standard radio wave reception time,
The phase synchronization means divides the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal into a plurality of pulses and gradually shortens when the GPS reception failure is recovered,
A reference signal generator.

（付記２）
ＧＰＳ受信障害が発生してからＧＰＳ受信障害から復旧するまでの受信障害時間を計測する計測手段、を備え、
前記位相同期手段は、
前記受信障害時間を基に、ＧＰＳ受信障害が復旧してから基準信号が入力信号に同期するまでの同期時間を算出する算出手段、を備え、
ＧＰＳ受信障害から復旧した際に、前記同期時間をかけて、前記基準信号と入力信号との位相差を徐々に短縮する、
ことを特徴とする付記１に記載の基準信号発生装置。 (Appendix 2)
Measuring means for measuring a reception failure time from the occurrence of a GPS reception failure until recovery from the GPS reception failure,
The phase synchronization means includes
Based on the reception failure time, comprising a calculation means for calculating a synchronization time from the recovery of the GPS reception failure until the reference signal is synchronized with the input signal,
When recovering from a GPS reception failure, gradually reduce the phase difference between the reference signal and the input signal over the synchronization time,
The reference signal generator according to appendix 1, wherein:

（付記３）
ＧＰＳ受信障害が復旧してから基準信号が入力信号に同期するまでの時間の大小を示す設定値を記憶する設定値記憶手段、を備え、
前記算出手段は、前記受信障害時間を前記設定値で割ることによって前記同期時間を算出する、
ことを特徴とする付記２に記載の基準信号発生装置。 (Appendix 3)
Setting value storage means for storing a setting value indicating the amount of time from when the GPS reception failure is recovered until the reference signal is synchronized with the input signal;
The calculating means calculates the synchronization time by dividing the reception failure time by the set value;
The reference signal generator according to appendix 2, characterized in that:

（付記４）
前記設定値は、上限値を有する値であり、
前記上限値は、前記標準電波の周波数安定度と、前記基準信号を使用する外部装置の許容する周波数安定度と、を基に算出される値である、
ことを特徴とする付記３に記載の基準信号発生装置。 (Appendix 4)
The set value is a value having an upper limit value,
The upper limit value is a value calculated based on the frequency stability of the standard radio wave and the frequency stability allowed by an external device using the reference signal.
The reference signal generating device according to appendix 3, wherein

（付記５）
ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得ステップと、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得ステップと、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶ステップと、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正ステップと、
ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に、発振器の出力する基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に発振器の出力する基準信号を同期させ、さらに、ＧＰＳ受信障害から復旧した際は、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する位相同期ステップと、を備える、
ことを特徴とする基準信号発生方法。 (Appendix 5)
A GPS reception time acquisition step of acquiring a GPS reception time based on the GPS signal;
A standard radio wave reception time acquisition step for acquiring a standard radio wave reception time based on the standard radio wave;
Storing a time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time, the time difference information associated with the received month, day, or time;
A correction step of acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
When a GPS reception failure has not occurred, the reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the GPS signal, and when a GPS reception failure has occurred, the corrected standard radio wave reception time is set. The reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the reference signal, and further, when the GPS reception failure is recovered, the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal is A phase synchronization step that divides into multiple pulses and gradually shortens,
A method for generating a reference signal.

１００ 基準信号発生装置
１１０ 標準電波受信機
１２０ ＧＰＳ受信機
１３０ 時刻情報コンパレータ
１４０ 記憶部
１４１ 時刻差データベース
１４２ 設定パラメータ
１５０ ＰＬＬ
１５１ 位相比較器
１５２ ループフィルタ
１５３ ＶＣＯ
１５４ 分周回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Reference signal generator 110 Standard radio wave receiver 120 GPS receiver 130 Time information comparator 140 Memory | storage part 141 Time difference database 142 Setting parameter 150 PLL
151 Phase comparator 152 Loop filter 153 VCO
154 Frequency divider

Claims (5)

ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得手段と、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得手段と、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶手段と、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正手段と、
基準信号を出力する発振器を有し、ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に基準信号を同期させる位相同期手段と、を備え、
前記位相同期手段は、ＧＰＳ受信障害から復旧した際に、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する、
ことを特徴とする基準信号発生装置。 GPS reception time acquisition means for acquiring GPS reception time based on the GPS signal;
Standard radio wave reception time acquisition means for acquiring the standard radio wave reception time based on the standard radio wave,
Storage means for storing time difference information associated with the time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time with the received month, day, or time;
Correction means for acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information, and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
It has an oscillator that outputs a reference signal, and when no GPS reception failure has occurred, the reference signal is synchronized with an input signal generated based on the GPS signal, and corrected when a GPS reception failure has occurred Phase synchronization means for synchronizing the reference signal to the input signal generated based on the standard radio wave reception time,
The phase synchronization means divides the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal into a plurality of pulses and gradually shortens when the GPS reception failure is recovered,
A reference signal generator. ＧＰＳ受信障害が発生してからＧＰＳ受信障害から復旧するまでの受信障害時間を計測する計測手段、を備え、
前記位相同期手段は、
前記受信障害時間を基に、ＧＰＳ受信障害が復旧してから基準信号が入力信号に同期するまでの同期時間を算出する算出手段、を備え、
ＧＰＳ受信障害から復旧した際に、前記同期時間をかけて、前記基準信号と入力信号との位相差を徐々に短縮する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基準信号発生装置。 Measuring means for measuring a reception failure time from the occurrence of a GPS reception failure until recovery from the GPS reception failure,
The phase synchronization means includes
Based on the reception failure time, comprising a calculation means for calculating a synchronization time from the recovery of the GPS reception failure until the reference signal is synchronized with the input signal,
When recovering from a GPS reception failure, gradually reduce the phase difference between the reference signal and the input signal over the synchronization time,
The reference signal generator according to claim 1. ＧＰＳ受信障害が復旧してから基準信号が入力信号に同期するまでの時間の大小を示す設定値を記憶する設定値記憶手段、を備え、
前記算出手段は、前記受信障害時間を前記設定値で割ることによって前記同期時間を算出する、
ことを特徴とする請求項２に記載の基準信号発生装置。 Setting value storage means for storing a setting value indicating the amount of time from when the GPS reception failure is recovered until the reference signal is synchronized with the input signal;
The calculating means calculates the synchronization time by dividing the reception failure time by the set value;
The reference signal generator according to claim 2. 前記設定値は、上限値を有する値であり、
前記上限値は、前記標準電波の周波数安定度と、前記基準信号を使用する外部装置の許容する周波数安定度と、を基に算出される値である、
ことを特徴とする請求項３に記載の基準信号発生装置。 The set value is a value having an upper limit value,
The upper limit value is a value calculated based on the frequency stability of the standard radio wave and the frequency stability allowed by an external device using the reference signal.
The reference signal generator according to claim 3. ＧＰＳ信号を基にＧＰＳ受信時刻を取得するＧＰＳ受信時刻取得ステップと、
標準電波を基に標準電波受信時刻を取得する標準電波受信時刻取得ステップと、
ＧＰＳ受信時刻と標準電波受信時刻との時間差を、受信した月、日、または、時刻と関連づけた時間差情報を記憶する記憶ステップと、
現在の月、日、または、時刻に対応する時刻差を前記時間差情報から取得し、取得した時間差に基づいて標準電波時刻を補正する補正ステップと、
ＧＰＳ受信障害が発生していない場合は前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号に、発振器の出力する基準信号を同期させ、ＧＰＳ受信障害が発生している場合は補正した標準電波受信時刻を基に生成される入力信号に発振器の出力する基準信号を同期させ、さらに、ＧＰＳ受信障害から復旧した際は、前記ＧＰＳ信号を基に生成される入力信号と前記基準信号との位相差を、複数パルスに分割して徐々に短縮する位相同期ステップと、を備える、
ことを特徴とする基準信号発生方法。 A GPS reception time acquisition step of acquiring a GPS reception time based on the GPS signal;
A standard radio wave reception time acquisition step for acquiring a standard radio wave reception time based on the standard radio wave;
Storing a time difference between the GPS reception time and the standard radio wave reception time, the time difference information associated with the received month, day, or time;
A correction step of acquiring a time difference corresponding to the current month, day, or time from the time difference information and correcting the standard radio wave time based on the acquired time difference;
When a GPS reception failure has not occurred, the reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the GPS signal, and when a GPS reception failure has occurred, the corrected standard radio wave reception time is set. The reference signal output from the oscillator is synchronized with the input signal generated based on the reference signal, and further, when the GPS reception failure is recovered, the phase difference between the input signal generated based on the GPS signal and the reference signal is A phase synchronization step that divides into multiple pulses and gradually shortens,
A method for generating a reference signal.
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