JP4905536B2 - Time information acquisition device and radio clock - Google Patents
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Description
本発明は、標準時刻電波を受信してその時刻情報を取得する時刻情報取得装置、および、当該時刻情報取得装置を搭載した電波時計に関する。 The present invention relates to a time information acquisition device that receives a standard time radio wave and acquires the time information, and a radio clock equipped with the time information acquisition device.
現在、日本およびドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、長波の標準時刻電波が送信局から送信されている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信局から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されるようになっている。つまり、タイムコードの周期は６０秒である。 Currently, long wave standard time radio waves are transmitted from transmitting stations in Japan, Germany, the UK, Switzerland, and the like. For example, in Japan, standard time radio waves with amplitude modulation of 40 kHz and 60 kHz are transmitted from transmitting stations in Fukushima Prefecture and Saga Prefecture, respectively. The standard time radio wave includes a sequence of codes constituting a time code indicating the year, month, day, hour and minute, and is transmitted in one cycle of 60 seconds. That is, the period of the time code is 60 seconds.
このようなタイムコードを含む標準時刻電波を受信し、受信した標準時刻電波からタイムコードを取り出して、時刻を修正することができる時計（電波時計）が実用化されている。電波時計の受信回路は、アンテナにより受信された標準時刻電波を受け入れ、標準時刻電波信号のみを取り出すためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、包絡線検波などによって振幅変調された標準時刻電波信号を復調する復調回路、および、復調回路によって復調された信号に含まれるタイムコードを読み出す処理回路を備える。 A timepiece (radio timepiece) capable of receiving a standard time radio wave including such a time code, taking out the time code from the received standard time radio wave, and correcting the time has been put into practical use. The reception circuit of the radio clock accepts the standard time radio wave received by the antenna and demodulates the standard time radio signal amplitude-modulated by a band pass filter (BPF) for extracting only the standard time radio signal, envelope detection, etc. A demodulation circuit and a processing circuit that reads a time code included in the signal demodulated by the demodulation circuit are provided.
従来の処理回路は、復調された信号の立ち上がりで同期をとった後、所定のサンプリング周期で２値化して、バイナリーのビット列である単位時間長（１秒）のＴＣＯデータを取得する。さらに、処理回路は、ＴＣＯデータのパルス幅（つまり、ビット「１」の時間や、ビット「０」の時間）を計測し、その幅の大きさに対応して、符号「Ｐ」、「０」、「１」の何れかを決定し、決定された符号の列に基づいて時刻情報を取得する。 The conventional processing circuit synchronizes at the rising edge of the demodulated signal, and then binarizes at a predetermined sampling period to obtain TCO data of a unit time length (1 second) which is a binary bit string. Further, the processing circuit measures the pulse width of the TCO data (that is, the time of bit “1” or the time of bit “0”), and codes “P”, “0” corresponding to the width. "Or" 1 "is determined, and time information is acquired based on the determined code sequence.
時刻情報の取得の際には、まず、秒パルス位置の検出、つまり、秒同期を行なう。秒同期とは、ＴＣＯデータにより示される符号のうち、１秒ごとに到来する符号の先頭位置を検出することである。 When acquiring the time information, first, the detection of the second pulse position, that is, the second synchronization is performed. Second synchronization is to detect the leading position of a code that arrives every second among the codes indicated by the TCO data.
たとえば、特許文献１においては、復調された信号を、所定のサンプリング間隔（５０ｍｓ）で２値化して得られたＴＣＯデータが取得され、１秒ごと（２０サンプル）のバイナリーのビット列からなるデータ群がリスト化される。特許文献１に開示された装置は、このビット列と、符号「Ｐ：ポジションマーカー」を表すバイナリーのビット列のテンプレート、符号「１」を表すバイナリーのビット列のテンプレートおよび符号「０」を表すバイナリーのビット列のテンプレートとをそれぞれ比較して、その相関を求め、相関によりビット列が、符号「Ｐ」、「１」、「０」の何れに該当するかを判断する。
For example, in
秒パルス位置を検出して、符号の先頭位置を順次見出すことで、分の先頭位置を特定することができる。また、分の先頭位置が検出されれば、時刻、曜日、年月日などを示す符号の特定が可能となる。 By detecting the second pulse position and sequentially finding the head position of the code, the head position of the minute can be specified. In addition, if the leading position of the minute is detected, it is possible to specify a code indicating the time, day of the week, date, and the like.
上述したように、標準時刻電波は、種々の国の送信局から送信されており、送信局によって、送信周波数、および、符号の波形形状などが異なる。たとえば、日本では、上述したように、福島県および佐賀県の送信局から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。米国では、たとえば、コロラド州の送信局から、６０ｋＨｚのＷＷＶＢの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。英国では、たとえば、ラグビーの送信局から６０ｋＨｚのＭＳＦの規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。また、ドイツでは、フランクフルト近郊の送信局から、７７．５ｋＨｚのＤＳＦ７７の規格にしたがった標準時刻電波が送信されている。 As described above, the standard time radio wave is transmitted from transmission stations in various countries, and the transmission frequency, the waveform shape of the code, and the like differ depending on the transmission station. For example, in Japan, as described above, standard time radio waves according to the JJY standard of 40 kHz and 60 kHz are transmitted from transmitting stations in Fukushima Prefecture and Saga Prefecture, respectively. In the United States, for example, a standard time radio wave according to the WWVB standard of 60 kHz is transmitted from a transmission station in Colorado. In the UK, for example, a standard time radio wave according to the 60 kHz MSF standard is transmitted from a rugby transmission station. In Germany, a standard time radio wave according to the 77.5 kHz DSF77 standard is transmitted from a transmission station near Frankfurt.
特許文献２には、同調回路における受信周波数を変更して、送信局を特定する技術が提案されている。しかしながら、たとえば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、ＭＳＦでは、送信周波数が６０ｋＨｚと同一であり、上記受信周波数の変更の後、さらに、符号を識別することにより、送信局を特定する必要がある。
従来、同一の送信周波数の標準時刻電波を判別、たとえば、ＪＪＹ、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの何れの送信局から送信された標準時刻電波であるかを判別するためには、何れか一つの規格を選択して、その規格にしたがって、秒同期、分同期などを行なった上で、適切な符号が得られたかを判断している。適切な符号が得られなければ、他の規格が選択され、秒同期、分同期などが繰り返される。 Conventionally, in order to determine the standard time radio wave of the same transmission frequency, for example, to determine which of the JJY, WWVB, and MSF is a standard time radio wave, select one standard. In accordance with the standard, second synchronization, minute synchronization, and the like are performed, and it is determined whether an appropriate code is obtained. If an appropriate code cannot be obtained, another standard is selected, and second synchronization, minute synchronization, etc. are repeated.
したがって、同一の送信周波数の標準時刻電波を判別する際に、実際の送信局とは異なる送信局の規格を選択すると、処理のやり直しが必要であり、判別時間が長時間となり、また、それに伴って消費電力も大きくなるという問題点があった。 Therefore, when a standard time radio wave with the same transmission frequency is discriminated, if a standard of a transmitting station different from the actual transmitting station is selected, it is necessary to redo the processing, and the discrimination time becomes long, and accordingly As a result, power consumption also increases.
本発明は、送信局を適切に判別するとともに、標準時刻電波の秒の先頭位置を精度良く特定できる時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a time information acquisition device capable of appropriately identifying a transmitting station and accurately specifying the second position of the second of a standard time radio wave, and a radio timepiece including the time information acquisition device. .
本発明の目的は、タイムコードを含む標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、少なくとも前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データのサンプル点と、前記予測波形データの対応するサンプル点とを演算することにより、前記入力波形データと前記複数の予測波形データそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段であって、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す第１の演算値をとる一方、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す第２の演算値をとる相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値である前記第１の演算値と前記第２の演算値の累算値に基づいて、前記標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する送信局判別手段と、
前記相関値算出手段により算出された累算値を比較し、かつ、前記送信局判別手段により判別された送信局の種別に基づいて、前記累算値の最適値を特定する相関値比較手段と、
前記最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒パルス位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置により達成される。
An object of the present invention is to receive a standard time radio wave including a time code;
The signal including the time code output from the receiving means is sampled at a predetermined sampling period, and each sample point takes either a first value indicating a low level or a second value indicating a high level. And input waveform data generating means for generating input waveform data having one or more unit time lengths;
The data value of each sample point takes at least one of the first value and the second value, and has the same time length as the input waveform data, and the waveform shape is sequentially a predetermined number of samples. Predicted waveform data generating means for generating a plurality of shifted predicted waveform data ;
Correlation value calculation means for calculating a correlation value between the input waveform data and each of the plurality of predicted waveform data by calculating a sample point of the input waveform data and a corresponding sample point of the predicted waveform data The calculation of the first value in the input waveform data and the first value in the predicted waveform data, or the second value in the input waveform data and the second value in the predicted waveform data While calculating the first calculated value indicating a positive correlation, the calculation of the first value in the input waveform data and the second value in the predicted waveform data, or the second value in the input waveform data A correlation value calculating means that takes a second calculated value indicating a negative correlation by calculating the value and the first value in the predicted waveform data;
A transmitting station that determines the type of transmitting station that transmits the standard time radio wave based on the accumulated value of the first calculated value and the second calculated value that are correlation values calculated by the correlation value calculating means Discrimination means;
Correlation value comparing means for comparing the accumulated values calculated by the correlation value calculating means and specifying the optimum value of the accumulated values based on the type of transmitting station determined by the transmitting station determining means; ,
This is achieved by a time information acquisition device comprising control means for specifying a second pulse position in the time code based on the predicted waveform data indicating the optimum value.
好ましい実施態様においては、前記送信局判別手段が、前記累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。 In a preferred embodiment, the transmitting station discriminating unit discriminates the type of the transmitting station based on the addition result of the maximum value and the minimum value of the accumulated values.
より好ましい実施態様においては、前記予測波形データ生成手段が、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれているＮ個の予測波形データＰ（ｐ）（ｐ＝１〜Ｎ）を生成し、
前記送信局判別手段が、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）を加算して、加算された最小値を取得し、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。
In a more preferred embodiment, the predicted waveform data generating means generates N predicted waveform data P (p) (p = 1 to N) whose waveform shape is sequentially shifted by a predetermined sample,
The transmitting station discriminating means adds the accumulated values Ca (q−n) to Ca (q + n) corresponding to a plurality of samples adjacent to the position indicating the accumulated value Ca (q) that is the maximum value. The maximum value is acquired, and the cumulative values Ca (r−n) to Ca (r + n) corresponding to a plurality of samples adjacent to the position indicating the minimum cumulative value Ca (r) are added and added. The obtained minimum value is acquired, and the type of the transmitting station is determined based on the addition result of the added maximum value and the added minimum value.
別の好ましい実施態様においては、前記送信局判別手段が、前記累算値の最小値と極大値との間隔、或いは、前記累算値の最大値と極小値との間隔に基づいて前記送信局の種別を判別する。 In another preferred embodiment, the transmitting station discriminating means is configured to transmit the transmitting station based on an interval between the minimum value and the maximum value of the accumulated value or an interval between the maximum value and the minimum value of the accumulated value. The type of is determined.
また、別の好ましい実施態様においては、前記予測波形データ生成手段が、各サンプル点が、信号レベルの変化点の前後の何れかの所定区間におけるローレベルを示す第１の値、前記変化点の前後の他の何れかの所定区間におけるハイレベルを示す第２の値、および、前記所定区間以外の他の区間における第３の値の何れかをとり、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成し、
前記送信局判別手段が、前記最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、前記送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別であると判断する。
In another preferred embodiment, the predicted waveform data generation means is configured such that each sample point has a first value indicating a low level in any predetermined section before and after the signal level change point, and the change point. One of the second value indicating the high level in any other predetermined section before and after and the third value in other sections other than the predetermined section, and the waveform shape is sequentially shifted by a predetermined sample. Generate multiple predicted waveform data,
When the transmission station discriminating means has a positive value as a result of adding the maximum value and the minimum value, the transmission station type is a type constituted by a code having a waveform shape that rises at the beginning of the second. Judge.
好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記時刻情報取得装置により特定された送信局の種別および秒パルス位置と、前記タイムコードの先頭位置の前後の信号レベルとに基づき、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定するとともに、前記タイムコードが含む符号を取得して、当該符号が示す値にしたがって、前記タイムコードを構成する日、時、分を含むコードの値を取得し、
取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する。
In a preferred embodiment, the control means determines the division in the time code based on the type and second pulse position of the transmitting station specified by the time information acquisition device and the signal level before and after the start position of the time code. Specify the head position, acquire the code included in the time code, and according to the value indicated by the code, acquire the value of the code including the day, hour, and minute that constitute the time code,
The current time is calculated based on the acquired code value.
また、本発明の目的は、上記時刻情報取得装置と、
内部クロックにより現在時刻を計時する内部計時手段と、
前記時刻情報取得装置により取得された現在時刻によって、前記内部計時手段により計時された現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、前記時刻修正手段により修正された現在時刻を表示する時刻表示手段と、を備えたことを特徴とする電波時計により達成される。
Another object of the present invention is to provide the time information acquisition device,
An internal time measuring means for measuring the current time by an internal clock;
Time correction means for correcting the current time measured by the internal time measurement means according to the current time acquired by the time information acquisition device;
This is achieved by a radio-controlled timepiece comprising time display means for displaying the current time measured by the internal time measuring means or corrected by the time adjusting means.
本発明によれば、送信局を適切に判別するとともに、標準時刻電波の秒の先頭位置を精度良く特定できる、時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a time information acquisition device and a radio timepiece equipped with a time information acquisition device capable of appropriately identifying the transmitting station and accurately identifying the leading position of the second of the standard time radio wave. It becomes possible.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態においては、長波帯の標準時刻電波を受信して、その信号を検波して、信号中に含まれるタイムコードを示す符号の列を取り出して、当該符号の列に基づいて時刻を修正する電波時計に、本発明にかかる時刻情報取得装置を設けている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiment of the present invention, a standard time radio wave in a long wave band is received, the signal is detected, a sequence of codes indicating a time code included in the signal is extracted, and based on the sequence of the codes The radio timepiece for correcting the time is provided with the time information acquisition device according to the present invention.
現在、日本、ドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、所定の送信局から標準時刻電波が送信されるようになっている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信局から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されている。１つの符号は単位時間長（１秒）であるため、１周期では６０個の符号を含み得る。 Currently, standard time radio waves are transmitted from a predetermined transmission station in Japan, Germany, the United Kingdom, Switzerland, and the like. For example, in Japan, standard time radio waves with amplitude modulation of 40 kHz and 60 kHz are transmitted from transmitting stations in Fukushima Prefecture and Saga Prefecture, respectively. The standard time radio wave includes a string of codes constituting a time code indicating the year, month, day, hour and minute, and is transmitted in one cycle of 60 seconds. Since one code has a unit time length (1 second), one cycle can include 60 codes.
図１は、本実施の形態にかかる電波時計の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、電波時計１０は、ＣＰＵ１１、入力部１２、表示部１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、受信回路１６、内部計時回路１７および信号比較回路１８を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the radio timepiece according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
ＣＰＵ１１は、所定のタイミングで、或いは、入力部１２から入力された操作信号に応じてＲＯＭ１４に格納されたプログラムを読み出して、ＲＡＭ１５に展開し、当該プログラムに基づいて、電波時計１０を構成する各部への指示やデータの転送などを実行する。具体的には、たとえば所定時間毎に受信回路１６を制御して標準時刻電波を受信させて、受信回路１６から得られた信号に基づくディジタルデータから、標準時刻電波信号を送信する送信局（標準時刻電波信号の種別）を判別し、標準時刻電波信号に含まれる符号の列を特定し、この符号の列に基づいて内部計時回路１７で計時される現在時刻を修正する処理や、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示部１３に転送する処理などを実行する。本実施の形態においては、１以上の単位時間長の、所定の形態の予測波形データを生成して、予測波形データと、受信回路により受信された標準時刻電波から得た入力波形データとを比較することで、送信局を判別するとともに秒の先頭を特定している。
The
また、本実施の形態においても、たとえば、予想波形データと入力波形データとを比較することにより、分の先頭、および、時、分、年月日を含む各種コード（符号）の値を特定している。年月日および時分が特定されることで、内部計時回路１７における誤差が算出され、内部計時回路１７における現在時刻を修正することができる。
Also in the present embodiment, for example, by comparing the predicted waveform data with the input waveform data, the values of various codes (codes) including the beginning of the minute and the hour, minute, and date are specified. ing. By specifying the date and time, the error in the
入力部１２は、電波時計１０の各種機能の実行を指示するためのスイッチを含み、スイッチが操作されると、対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力する。表示部１３は、文字盤やＣＰＵ１１によって制御されたアナログ指針機構、液晶表示装置を含み、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示する。液晶表示装置は、現在時刻を表示することができる。ＲＯＭ１４は、電波時計１０を動作させ、また、所定の機能を実現するためのシステムプログラムやアプリケーションプログラムなどを記憶する。所定の機能を実現するためのプログラムには、後述する送信局判別および秒パルス位置の検出処理のために信号比較回路１８を制御するプログラム、分先頭位置や符号のデコード処理のため信号比較回路１８を制御するプログラムも含まれる。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１４から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ１１にて処理されたデータなどを一時的に記憶する。
The
受信回路１６は、アンテナ回路や検波回路などを含み、アンテナ回路にて受信された標準時刻電波から復調された信号を得て、信号比較回路１８に出力する。内部計時回路１７は、発振回路を含み、発振回路から出力されるクロック信号を計数して現在時刻を計時し、現在時刻のデータをＣＰＵ１１に出力する。
The
図２は、本実施の形態にかかる受信回路１６の構成例を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、受信回路１６は、標準時刻電波を受信するアンテナ回路５０、アンテナ回路５０により受信された標準時刻電波の信号（標準時刻電波信号）のノイズを除去するフィルタ回路５１、フィルタ回路５１の出力である高周波信号を増幅するＲＦ増幅回路５２、ＲＦ増幅回路５２から出力された信号を検波して、標準時刻電波信号を復調する検波回路５３を備え、検波回路５３によって復調された信号が信号比較回路１８に出力される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the receiving
図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。図３に示すように、本実施の形態にかかる信号比較回路１８は、入力波形データ生成部２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データ生成部２３、波形切り出し部２４、相関値算出部２５、相関値比較部２６および送信局判別部２７を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the signal comparison circuit according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the
入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力された信号を、所定のサンプリング間隔で、その値が複数の値のうちの何れかをとるようなディジタルデータに変換して出力する。たとえば、上記サンプリング間隔は５０ｍｓであり、１秒あたり２０サンプルのデータを取得することができる。なお、本実施の形態にかかるディジタルデータの値については後に詳述する。受信波形データメモリ２２は、入力波形データ生成部２１において生成されたデータを順次記憶する。受信波形データメモリ２２は、複数の単位時間長（１秒）のデータ（たとえば、１０単位時間（１０秒））を記憶することができ、新たにデータを記憶する場合には、古い順にデータを消去していく。
The input waveform
予測波形データ生成部２３は、後述するそれぞれの処理において使用する、比較対象とする所定の時間長の予測波形データを生成する。予測波形データ生成部２３において生成する予測波形データについては秒パルス位置の検出処理、分先頭位置の検出処理および符号のデコード処理のそれぞれにおいて説明する。波形切り出し部２４は、予測波形データの時間長と同じ時間長の入力波形データを、受信波形データバッファ２２から取り出す。
The predicted waveform
相関値算出部２５は、複数の予測波形データのそれぞれと、入力波形データとの相関値を算出する。本実施の形態においては、後述するように相関をとるために共分散を採用している。相関値比較部２６は、相関値算出部２５において算出された相関値（共分散値）を比較して、その最適値を特定する。
The correlation
送信局判別部２７は、相関値算出部２５により算出された共分散値に基づいて、標準時刻電波信号を送信している送信局を判別し、その情報をＣＰＵ１１に出力する。
Based on the covariance value calculated by the correlation
図４は、本実施の形態にかかる電波時計において実行される処理の概略を示すフローチャートである。図４に示す処理は、主として、ＣＰＵ１１およびＣＰＵ１１の指示に基づく信号比較回路１８により実行される。図４に示すように、ＣＰＵ１１および信号比較回路１８（以下、説明の便宜上「ＣＰＵ１１等」とも称する。）は、送信局を判別するとともに秒パルス位置を検出する（ステップ４０１）。なお、秒パルス位置の検出の処理は、秒同期とも称される。図５は、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波の構成を示す図である。図５に示すように、たとえば、ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波は、規格に決められた順序で所定の符号が順次送信される。ＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波信号においては、１秒の単位時間長の「Ｐ」、「１」および「０」を示す符号が連なっている。また、この標準時刻電波は、６０秒を１フレームとしており、１フレームには６０個の符号が含まれる。また、標準時刻電波においては、１０秒ごとにポジションマーカー「Ｐ１」、「Ｐ２」、・・・或いはマーカー「Ｍ」が到来し、また、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」が連続している部分を検出することで、６０秒ごとに到来するフレームの先頭、つまり分の先頭位置を見出すことができる。
FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed in the radio timepiece according to the present embodiment. The process shown in FIG. 4 is mainly executed by the
図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、および、ＭＳＦのそれぞれの規格にしたがった符号の例を示す図である。図５および図６（ａ）に示すように、ＪＪＹには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＪＪＹの符号は、単位時間長（１秒）の符号であり、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がる。ＪＪＹの符号「０」は、最初の８００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く２００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「０」は、８０％デューティの信号である。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く５００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「１」は、５０％デューティの信号である。符号「Ｐ」は、ポジションマーカー或いはマーカーとして使用される符号であり、最初の２００ｍｓだけハイレベルとなり引き続く８００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「Ｐ」は、２０パーセントデューティの信号である。 FIGS. 6A to 6C are diagrams illustrating examples of codes according to JJY, WWVB, and MSF standards, respectively. As shown in FIG. 5 and FIG. 6A, JJY includes three codes indicating “0”, “1”, and “P”, respectively. The code of JJY is a code of unit time length (1 second), and rises from the low level to the high level at the head of the second. The code “0” of JJY becomes the high level only for the first 800 ms, and becomes the low level in the subsequent 200 ms. That is, the code “0” is an 80% duty signal. The code “1” becomes a high level only for the first 500 ms, and becomes a low level in the subsequent 500 ms. That is, the code “1” is a 50% duty signal. The code “P” is a code used as a position marker or a marker, and becomes a high level only for the first 200 ms and becomes a low level in the subsequent 800 ms. That is, the symbol “P” is a signal with a 20 percent duty.
日本の佐賀県の送信局から送信されるＪＪＹの規格にしたがった標準時刻電波、ＷＷＶＢの規格にしたがった標準時刻電波、および、ＭＳＦにしたがった標準時刻電波のそれぞれの送信周波数は６０ｋＨｚである。したがって、受信回路において同調周波数を変更することで、これら標準時刻電波の種別を判別することは不可能である。そこで、本実施の形態においては、標準時刻電波に基づく入力波形データと、後述する予測波形データとの間の相関値（共分散値）に基づいて、標準時刻電波の種別、つまり、標準時刻電波を送信する送信局を判別している。 The transmission frequency of the standard time radio wave according to the JJY standard, the standard time radio wave according to the WWVB standard, and the standard time radio wave according to the MSF transmitted from a transmission station in Saga, Japan is 60 kHz. Therefore, it is impossible to determine the type of these standard time radio waves by changing the tuning frequency in the receiving circuit. Therefore, in this embodiment, based on the correlation value (covariance value) between input waveform data based on standard time radio waves and predicted waveform data described later, the standard time radio wave type, that is, standard time radio waves Is determined.
後に詳述するが、本実施の形態においては、標準時刻電波信号、たとえば、上記ＪＪＹの信号が、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がることを正確に検出するために、所定のデータ値を有する単位時間長の波形データを所定数（本実施の形態においては４つ）だけ連続させ、それを５０ｍｓずつずらしたような複数の予測波形データを生成している。このような複数の予測波形データと、入力波形データとの相関値を算出し、最適な相関値を示す予測波形データのローレベルからハイレベルへの立ち上がりを示す変化点を、秒パルス位置（秒の先頭位置）と判断する。また、同じ形状の複数の予測波形データを用いても、ＷＷＶＢやＭＳＦの信号が、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がることを検出することもできる。以下、ＷＷＶＢおよびＭＳＦに従った標準時刻電波の信号について説明する。 As will be described in detail later, in the present embodiment, in order to accurately detect that a standard time radio signal, for example, the JJY signal rises from a low level to a high level at the beginning of a second, a predetermined data value A plurality of pieces of predicted waveform data are generated such that a predetermined number (four in the present embodiment) of waveform data having a unit time length is continued and shifted by 50 ms. The correlation value between the plurality of predicted waveform data and the input waveform data is calculated, and the change point indicating the rising from the low level to the high level of the predicted waveform data indicating the optimum correlation value is represented by the second pulse position (second The first position of Further, even when a plurality of predicted waveform data having the same shape is used, it can be detected that the signal of WWVB or MSF falls from the high level to the low level at the head of the second. Hereinafter, a standard time radio wave signal according to WWVB and MSF will be described.
図６（ｂ）は、米国のＷＷＶＢに含まれる符号を示す図である。図６（ｂ）に示すように、ＷＷＶＢには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＷＷＶＢの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。ＷＷＶＢの符号「０」は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓではハイレベルとなる。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓではハイレベルとなる。また、符号「Ｐ」は、最初の８００ｍｓだけローレベルとなり引き続く２００ｍｓではハイレベルとなる。 FIG. 6B is a diagram illustrating a code included in the WWVB of the United States. As shown in FIG. 6B, WWVB includes three codes indicating “0”, “1”, and “P”, respectively. The sign of WWVB falls from the high level to the low level at the beginning of the second. The code “0” of WWVB becomes a low level only for the first 200 ms, and becomes a high level in the subsequent 800 ms. The code “1” becomes a low level only for the first 500 ms, and becomes a high level in the subsequent 500 ms. Further, the code “P” becomes a low level only for the first 800 ms, and becomes a high level in the subsequent 200 ms.
図６（ｃ）は、英国のＭＳＦに含まれる符号を示す図である。ＭＳＦでは、ＪＪＹやＷＷＶＢと異なり、５つの符号を有し、そのうち４つは、２つのビット（Ａ、Ｂ）のそれぞれの値を表すことができる。ＭＳＦの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。「Ａ＝０、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の１００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く９００ｍｓではハイレベルとなる。「Ａ＝１、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓでローレベルとなる。また、マーカーに相当する符号「Ｍ」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓでハイレベルとなる。「Ａ＝０、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓにおいて、１００ｍｓずつ順次ローレベル、ハイレベル、ローレベルとなり、その後の７００ｍｓでハイレベルとなる。また、「Ａ＝１、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く７００ｍｓではハイレベルとなる。 FIG. 6C is a diagram showing symbols included in the UK MSF. Unlike JJY and WWVB, MSF has five codes, and four of them can represent the values of two bits (A, B). The sign of MSF falls from high level to low level at the beginning of the second. The code corresponding to “A = 0, B = 0” becomes a low level only for the first 100 ms, and becomes a high level in the subsequent 900 ms. The code corresponding to “A = 1, B = 0” becomes a low level only for the first 200 ms, and subsequently becomes a low level in 800 ms. Further, the code “M” corresponding to the marker becomes a low level only for the first 500 ms, and becomes a high level in the subsequent 500 ms. A code corresponding to “A = 0, B = 1” sequentially becomes a low level, a high level, and a low level by 100 ms in the first 300 ms, and then becomes a high level in 700 ms thereafter. Further, the code corresponding to “A = 1, B = 1” becomes a low level only for the first 300 ms, and becomes a high level in the subsequent 700 ms.
ステップ４０１が終了すると、ＣＰＵ等１１は、分の先頭位置、つまり、上記１フレームの標準時刻電波信号の先頭位置を検出する（ステップ４０２）。
When
その後、ＣＰＵ等１１は、標準時刻電波信号の種々の符号（たとえば、ＪＪＹであれば分の一の位の符号（Ｍ１）、分の十の位の符号（Ｍ１０）、日時や曜日など他の符号）を、予測波形データと入力波形データとの比較に基づいてデコードする（ステップ４０３）。
After that, the
以下、本実施の形態にかかる送信局の判別および秒パルス位置の検出処理（ステップ４０１）についてより詳細に説明する。まず、処理において利用される予測波形データについて説明する。図７は、本実施の形態にかかる秒同期において利用される予測波形データの部分を例示する図である。図７において、予測波形データそれぞれの最初の単位時間長に相当する１秒分が表示されている。符号７００で示す破線が、予測波形データの先頭を示している。実際には、本実施の形態においては、図７に示す単位時間長の所定のデータを４つ連続させた、４単位時間長、つまり、４秒分の予測波形データが、予測波形データ生成部２３により生成される。また、本実施の形態では、それぞれ、５０ｍｓずつ、データの先頭（ローレベルからハイレベルへの立ち上がり）の位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）が、予測波形データ生成部２３により生成される。
Hereinafter, the transmission station discrimination and second pulse position detection processing (step 401) according to the present embodiment will be described in more detail. First, predicted waveform data used in the processing will be described. FIG. 7 is a diagram illustrating a portion of predicted waveform data used in the second synchronization according to the present embodiment. In FIG. 7, one second corresponding to the initial unit time length of each predicted waveform data is displayed. A broken line indicated by
図７に示すように、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）は、データの先頭（符号７００参照）でローレベルからハイレベルに立ち上がる。本実施の形態にかかる予測波形データにおいて、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイント（第１の予測波形データでは、符号７００で示すポイント）の前方（時間的に古い側）に所定区間だけ、ローレベルを示す第１の値を有し、上記ポイントの後方（時間的に新しい側）に所定区間だけ、ハイレベルを示す第２の値を有する。また、上記ポイントの前後所定区間以外については、「０」を示す他の第３の値を有する。図７の例では、第１の値として「−１」、第２の値として「１」、第３の値として「０」を用いている。本実施の形態においては、ローレベルを示す第１の値の所定区間、および、ハイレベルを示す第２の値の所定区間は、ともに５０ｍｓである。
As shown in FIG. 7, the first predicted waveform data P (1, j) rises from a low level to a high level at the beginning of the data (see reference numeral 700). In the predicted waveform data according to the present embodiment, the low level is set only for a predetermined interval in front of the point rising from the low level to the high level (the point indicated by
また、実際の演算においては、第１の値を有する部分と第２の値を有する部分、つまり、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）（符号７０１参照）では、符号７１１、７１２に示す部分、第２の予測波形データＰ（２、ｊ）〜第２０の予測波形データＰ（２０，ｊ）では、それぞれ、符号７２１、７３１、７４１、７５１で示す部分のみの演算が実質的に有効となる。
In the actual calculation, in the portion having the first value and the portion having the second value, that is, in the first predicted waveform data P (1, j) (see reference numeral 701),
図７から理解できるように、第２の予測波形データＰ（２，ｊ）（符号７０２参照）は、データの先頭から５０ｍｓだけ経過した位置でローレベルからハイレベルに立ち上がる。以下、第３の予測波形データＰ（３，ｊ）、第４の予測波形データＰ（４，ｊ）、・・・・は、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置が、５０ｍｓに対応する位置だけ順次後ろになっていく。 As can be understood from FIG. 7, the second predicted waveform data P (2, j) (see reference numeral 702) rises from the low level to the high level at a position where 50 ms has elapsed from the top of the data. Hereinafter, in the third predicted waveform data P (3, j), the fourth predicted waveform data P (4, j),..., The rising position from the low level to the high level corresponds to 50 ms. Only the position goes back sequentially.
図８は、本実施の形態にかかる送信局の判別および秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャート、図９は、秒パルス位置の検出処理における共分散値の算出処理の例を示すフローチャートである。また、図１０は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。 FIG. 8 is a flowchart showing in more detail transmission station discrimination and second pulse position detection (second synchronization) according to the present embodiment, and FIG. 9 shows an example of covariance value calculation processing in second pulse position detection processing. It is a flowchart which shows. FIG. 10 is a diagram schematically illustrating the second pulse position detection process according to the present embodiment.
図８に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、上述したような、４単位時間長（４秒）の、それぞれ、５０ｍｓずつ、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）を生成する（ステップ８０１、図１０の符号１００１）。予測波形データの値は、図７を参照して説明したように、第１の値、第２の値および第３の値の何れかとなる。
As shown in FIG. 8, the predicted waveform
次いで、信号比較回路１８において共分散値の算出処理が実行される（ステップ８０２）。図９に示すように、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から、４単位時間長（４秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する（ステップ９０１、図１０の符号１０１１）。本実施の形態では、１秒あたり２０サンプルのデータが取得されるため、Ｓｎ（ｊ）は、８０サンプルを含むデータとなる。なお、処理を高速化させ、或いは、受信波形データバッファ２２のサイズを小さくするために、波形切り出し部２４は、４単位時間長のデータの全てが受信波形データバッファ２２に格納されない状態で、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していっても良い。
Next, covariance value calculation processing is executed in the signal comparison circuit 18 (step 802). As shown in FIG. 9, in accordance with an instruction from the
本実施の形態において、入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力されたアナログ信号（図１０の符号１０１０参照）を、所定レベルを閾値として二値化する。ニ値化の際に、ローレベルのときには、データ値として第１の値「−１」が与えられ、ハイレベルのときには、データ値として第２の値「１」が与えられる。したがって、受信データバッファ２２には、第１の値および第２の値からなるディジタルデータが格納される。したがって、波形切り出し部２４により抽出される入力波形データＳｎ（ｊ）のデータ値も、第１の値或いは第２の値の何れかの値をとる。
In the present embodiment, the input waveform
次いで、相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示に従って、予測波形データを特定するパラメータｐを「１」に初期化し（ステップ９０２）、入力波形データＳｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃ（ｐ）を算出する（ステップ９０３）。また、相関値算出部２５は、共分散値Ｃ（ｐ）の累算値Ｃａ（ｐ）を算出する（ステップ９０４）。
Next, the correlation
本実施の形態において、相関値算出部２５は、入力波形データのデータ値Ｓｎ（ｊ）と、その平均値Ｓｍ、予測波形データのデータ値Ｐ（ｐ，ｊ）値と、その平均値Ｐｍとを用いて、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する。図１０において、Ｓｎ（ｊ）と、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、・・・、Ｐ（２０，ｊ）のそれぞれとの共分散値の算出により、Ｃ（１）、Ｃ（２）、・・・、Ｃ（２０）が得られている。
In the present embodiment, the correlation
共分散値Ｃ（ｐ）は、本来は以下の数式で表される。 The covariance value C (p) is originally represented by the following mathematical formula.
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）＊Σ（（Ｓｎ（ｊ）−Ｓｍ）＊（Ｐ（ｐ、ｊ）−Ｐｍ））
Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））、Ｐｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｐ（ｐ、ｊ））
なお、シグマは、ｊ＝１〜Ｎについてのものである。なお、上述したように、波形切り出し部２４が、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していく場合には。全てのＳｎ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）がステップ７０３の当初には取得されていない。したがって、ステップ９０３の当初の段階では、平均値Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））が得られない。
C (p) = (1 / N) * Σ ((Sn (j) −Sm) * (P (p, j) −Pm))
Sm = (1 / N) * Σ (Sn (j)), Pm = (1 / N) * Σ (P (p, j))
The sigma is for j = 1 to N. As described above, when the
しかしながら、上記Ｃ（ｐ）は、
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））−Ｓｍ＊Ｐｍ
と変形される。したがって、波形切り出し部２４が、サンプルデータＳｎ（ｊ）を取得するごとに、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）を演算して、乗算結果である演算値を、加算結果に累算することを繰り返し、最後のサンプルデータＳｎ（Ｎ）が得られたときに、相関値算出部２５が、平均値Ｓｍを算出して、累算結果から、Ｓｍ＊Ｐｍを減算すればよい。
However, the above C (p) is
C (p) = (1 / N) Σ (Sn (j) * P (p, j)) − Sm * Pm
And transformed. Therefore, every time the
また、本実施の形態において、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、かつ、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致するときに、正の相関を示す所定値（本実施の形態では「１」）となる。 Further, in the present embodiment, when Sn (j) is the first value “−1” and P (p, j) is the first value “−1”, Sn (j) * P (p , J) becomes “1”. Similarly, when Sn (j) is the second value “1” and P (p, j) is the second value “1”, Sn (j) * P (p, j) is “ 1 ". In other words, when P (p, j) takes the first value or the second value and Sn (j) and P (p, j) match, the predetermined value indicates a positive correlation. (“1” in this embodiment).
その一方、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致しないときに、負の相関を示す負の所定値（本実施の形態では「−１」）となる。 On the other hand, when Sn (j) is the first value “−1” and P (p, j) is the second value “1”, Sn (j) * P (p, j) is “− 1 ". Similarly, when Sn (j) is the second value “1” and P (p, j) is the first value “−1”, Sn (j) * P (p, j) is “−1”. That is, when P (p, j) takes the first value or the second value and Sn (j) and P (p, j) do not match, a negative predetermined value indicating a negative correlation (In this embodiment, “−1”).
さらに、Ｐ（ｐ，ｊ）が第３の値「０」であるときには、Ｓｎ（ｊ）の値にかかわらず、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は、共分散値の算出に影響しない値「０」となる。また、本実施の形態においては、パラメータｐ（ｐ＝１〜２０）ごとの共分散値Ｃ（ｐ）、および、各パラメータｐについての共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）を比較して、その最大値や最小値を見出している。したがって、サンプル数Ｎで、（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））の総和Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を除する必要もない。 Further, when P (p, j) is the third value “0”, Sn (j) * P (p, j) affects the calculation of the covariance value regardless of the value of Sn (j). The value not to be “0”. In the present embodiment, the covariance value C (p) for each parameter p (p = 1 to 20) and the accumulated value Ca (p) of the covariance value for each parameter p are compared. Find the maximum and minimum values. Therefore, it is not necessary to divide the sum Σ (Sn (j) * P (p, j)) of (Sn (j) * P (p, j)) by the number of samples N.
したがって、ステップ８０２においては、単に、
Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を、相関値Ｃ（ｐ）として算出している。
Therefore, in
Σ (Sn (j) * P (p, j)) is calculated as the correlation value C (p).
図１１は、本実施の形態にかかる共分散値の算出例を説明する図である。図１１の例では、入力波形データ、予測波形データのうち、最初の１秒（ｊ＝１〜２０）を示している。また、右側に表示されるＣ（１）〜Ｃ（６）は、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）の総和Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を示している。入力波形データＳｎ（ｊ）においては、ｊ＝４、５のときにハイレベルとなり、第２の値「１」を示す。それ以外ではローレベルであり、第１の値「−１」を示している。 FIG. 11 is a diagram for explaining an example of calculating a covariance value according to the present embodiment. In the example of FIG. 11, the first one second (j = 1 to 20) is shown in the input waveform data and the predicted waveform data. Also, C (1) to C (6) displayed on the right side indicate the total sum Σ (Sn (j) * P (p, j)) of Sn (j) * P (p, j). In the input waveform data Sn (j), when j = 4, 5, the input waveform data Sn (j) is at the high level and indicates the second value “1”. Otherwise, it is at a low level, indicating the first value “−1”.
予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（３，ｊ）では、Ｃ（１）〜Ｃ（３）はそれぞれ「０」となる。その一方、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち上がり位置と一致する予想波形データＰ（４，ｊ）では、Ｃ（４）は「２」となる。これに対して、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち下がり位置と一致する予測波形データＰ（６，ｊ）では、Ｃ（６）は「−２」となる。このように、本実施の形態においては、入力波形データの立ち上がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合には、より強い相関があることを示すようにより大きい共分散値が現れる。また、入力波形データの立ち下がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合、つまり、波形の形状が逆位相になる場合には、負の相関を示す負の共分散値が現れる。その一方、予測波形データの立ち上がり位置以外については、演算結果に影響を与えない値「０」が現れる。 In the predicted waveform data P (1, j) to P (3, j), C (1) to C (3) are “0”, respectively. On the other hand, in the predicted waveform data P (4, j) whose waveform rising position matches the waveform rising position of the input waveform data Sn (j), C (4) is “2”. On the other hand, in the predicted waveform data P (6, j) in which the rising position of the waveform matches the falling position of the waveform of the input waveform data Sn (j), C (6) is “−2”. Thus, in this embodiment, when the rising position of the input waveform data matches the rising position of the predicted waveform, a larger covariance value appears to indicate that there is a stronger correlation. In addition, when the falling position of the input waveform data matches the rising position of the predicted waveform, that is, when the waveform has an opposite phase, a negative covariance value indicating a negative correlation appears. On the other hand, a value “0” that does not affect the calculation result appears except for the rising position of the predicted waveform data.
パラメータｐが「２０」より小さい場合には（ステップ９０５でＮｏ）、パラメータｐがインクリメントされて（ステップ９０６）、ステップ９０３に戻る。全てのパラメータｐについて、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（２０）が取得されると（ステップ９０５でＹｅｓ）、処理を終了する。 If the parameter p is smaller than “20” (No in step 905), the parameter p is incremented (step 906), and the process returns to step 903. When the covariance values C (1) to C (20) are acquired for all the parameters p (Yes in step 905), the process is terminated.
ステップ８０２の後、ＣＰＵ１１は、共分散値の算出（ステップ８０２）の処理回数が、所定回数に達したかを判断する（ステップ８０３）。ステップ８０３でＮｏと判断された場合には、ステップ８０２に戻る。その一方、ステップ８０３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、送信局判別部２７が、送信局判別処理を実行する（ステップ８０４）。図１２は、本実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。
After
図１２に示すように、送信局判別部２７は、共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）の最大値Ｃａｍａｘおよび最小値Ｃａｍｉｎを特定する（ステップ１２０１）。図１３（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝１〜２０）の例を示すヒストグラムである。図１３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、および、ＭＳＦの標準時刻電波信号に基づく入力波形データにしたがって得られている（符号１３００、１３１０、１３２０参照）。
As shown in FIG. 12, the transmitting
それぞれの例において、ｐ＝３が、秒の先頭位置に対応している。ヒストグラムに示される相関値（共分散値の累算値）Ｃａ（ｐ）は、入力波形データと予測波形データとの相関性（波形の類似度）を示している。その最大値Ｃａｍａｘが示す位置（図１３（ａ）の例ではＣａ（３）の位置であるｐ＝３：符号１３０１参照）に対応する予測波形データＰ（ｉ，ｊ）（図１３（ａ）の例では、Ｐ（３，ｊ））は、入力波形データと、最も正の相関が大きな予測波形データとなる。また、図１３（ｂ）、（ｃ）に示す例では、その最小値Ｃａｍｉｎが示す位置（ｐ＝３：符号１３１１、１３２１参照）に対応する予測波形データが、最も負の相関が大きな予測波形データとなる。
In each example, p = 3 corresponds to the start position of the second. The correlation value (accumulated value of covariance values) Ca (p) shown in the histogram indicates the correlation (waveform similarity) between the input waveform data and the predicted waveform data. Predicted waveform data P (i, j) corresponding to the position indicated by the maximum value Camax (p = 3, which is the position of Ca (3) in the example of FIG. 13 (a): 1301) (FIG. 13 (a)). In this example, P (3, j)) is input waveform data and predicted waveform data having the largest positive correlation. In the examples shown in FIGS. 13B and 13C, the predicted waveform data corresponding to the position indicated by the minimum value Camin (p = 3: see
図６を参照して説明したように、ＪＪＹの標準時刻電波信号において、秒先頭位置では立ち上がりエッジであるのに対して、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの標準時刻信号において、秒先頭位置では立ち下がりエッジとなっている。したがって、図１３（ａ）に示すように、ＪＪＹの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、最も大きな正の相関を示す最大値Ｃａｍａｘ(符号１３０１参照)は、最も大きな負の相関を示す最小値Ｃａｍｉｎ（符号１３０２参照）より大きくなる。その一方、ＷＷＶＢおよびＭＳＦの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、最も大きな負の相関を示す最小値Ｃａｍｉｎ(符号１３１１、１３２１参照)が、最も大きな正の相関を示す最小値Ｃａｍａｘ（たとえば、符号１３１２、１３２２参照）より大きくなる。そこで、送信判別部２７は、以下のような判断によりＪＪＹと、ＷＷＶＢ、ＭＳＦとを区別している。
As described with reference to FIG. 6, the standard time radio signal of JJY has a rising edge at the leading position of the second, whereas the standard time signal of WWVB and MSF has a falling edge at the leading position of the second. ing. Therefore, as shown in FIG. 13A, in the input waveform data obtained from the JJY standard time radio signal, the maximum value Camax (see reference numeral 1301) indicating the largest positive correlation indicates the largest negative correlation. It becomes larger than the minimum value Camin (see reference numeral 1302). On the other hand, in the input waveform data obtained from the standard time radio signals of WWVB and MSF, the minimum value Camin (see
送信局判別部２７は、共分散値の累算値を参照して、その最大値Ｃａｍａｘと最小値Ｃａｍｉｎとの和が「０」より大きいかを判断する（ステップ１２０２）。ステップ１２０２でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＪＪＹの送信局であると判断する（ステップ１２０３）。
The transmitting
ステップ１２０２でＮｏと判断された場合には、送信局がＷＷＶＢ或いはＭＳＦの何れであるかを判断する必要がある。図１３（ｂ）に示すように、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、秒の先頭位置（最小値Ｃａｍｉｎが現れる位置）から、２００ｍｓ、５００ｍｓおよび８００ｍｓだけ時間が経過した位置において、累算値の極大値が現れる（符号１３１２、１３１３、１３１４参照）。ＷＷＶＢの標準時刻電波では、符号“０”が秒先頭位置から２００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“１”が秒先頭位置から５００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、また、符号“Ｐ”が秒先頭位置から８００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有している。したがって、符号におけるパルスの立ち上がりと、入力波形データにおける立ち上がりとが一致する場合があるため、上述した位置において正の相関を示す極大値が現れる。
If it is determined No in
その一方、図１３（ｃ）に示すように、ＭＳＦの標準時刻電波信号から得た入力波形データでは、秒の先頭位置（最小値Ｃａｍｉｎが現れる位置）から、１００ｍｓ、２００ｍｓ、３００ｍｓおよび５００ｍｓだけ時間が経過した位置において、累算値の極大値が現れる（符号１３２２〜１３２５参照）。ＭＳＦの標準時刻電波では、符号“Ａ＝０，Ｂ＝０”が秒先頭位置から１００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝１，Ｂ＝０”が秒先頭位置から２００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝０，Ｂ＝１”が秒先頭位置から１００経過後および３００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ａ＝１，Ｂ＝１”が秒先頭位置から３００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有し、符号“Ｍ”が秒先頭位置から５００ｍｓ経過後にパルスの立ち上がりを有する。したがって、符号におけるパルスの立ち上がりと、入力波形データにおける立ち上がりとが一致する場合があるため、上述した位置において正の相関を示す極大値が現れる。
On the other hand, as shown in FIG. 13C, in the input waveform data obtained from the MSF standard time radio signal, the time is 100 ms, 200 ms, 300 ms, and 500 ms from the start position of the second (where the minimum value Camin appears). At the position where elapses, the maximum value of the accumulated value appears (see
ＷＷＶＢの標準時刻電波から得た入力波形データでは、符号の出現頻度を考慮すると、秒の先頭位置から２００ｍｓ或いは５００ｍｓ経過した位置の何れかで、累算値の最大値が出現することが予想される。符号“Ｐ”は、マーカーであるため、他の符号“０”および“１”と比較すると、その出現頻度は小さい。したがって、秒の先頭位置から８００ｍｓ経過した位置で、累算値の最大値は出現しないと考えられる。 In the input waveform data obtained from the standard time radio wave of WWVB, the maximum accumulated value is expected to appear at either 200 ms or 500 ms after the second position in consideration of the appearance frequency of the code. The Since the code “P” is a marker, its appearance frequency is small compared to other codes “0” and “1”. Therefore, it is considered that the maximum value of the accumulated value does not appear at a position where 800 ms has elapsed from the start position of the second.
ＭＳＦの標準時刻電波から得た入力波形データでは、符号の出現頻度を考慮すると、秒の先頭位置から１００ｍｓ、２００ｍｓ或いは３００ｍｓ経過した位置の何れかで、累算値の最大値が出現することが予想される。符号“Ｍ”は、マーカーであるため、他の符号と比較すると、その出現頻度は小さい。したがって、秒の先頭位置から５００ｍｓ経過した位置で、累算値の最大値は出現しないと考えられる。 In the input waveform data obtained from the standard time radio wave of MSF, the maximum accumulated value may appear at a position where 100 ms, 200 ms, or 300 ms have elapsed from the start position of the second in consideration of the appearance frequency of the code. is expected. Since the code “M” is a marker, its appearance frequency is small compared to other codes. Therefore, it is considered that the maximum value of the accumulated value does not appear at a position where 500 ms has elapsed from the start position of the second.
そこで、ステップ１２０２でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）を特定する（ステップ１２０４）。次いで、送信局判別部２７は、当該Ｃａ（ｐ１）が累算値の最大値であるかを判断する（ステップ１２０５）。ステップ１２０５でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ１２０６）。
Therefore, when it is determined No in
ステップ１２０５でＮｏと判断された場合には、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）に加えて、送信局判別部２７は、８００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ２）を特定し（ステップ１２０７）、Ｃａ（ｐ１）或いはＣａ（ｐ２）が、累算値Ｃａの２番目に大きな値であるかを判断する（ステップ１２０８）。ステップ１２０８でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ１２０６）。
If it is determined No in
その一方、ステップ１２０８でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ１２０９）。
On the other hand, when it is determined No in
送信局判別処理（ステップ８０４）が終了すると、相関値比較部２６は、相関値の累算値Ｃａ（１）〜Ｃａ（２０）を比較して、送信局にしたがった、累算値の最適値Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ８０５）。送信局がＪＪＹの送信局であれば、最適値は最大値となる。その一方、送信局がＷＷＶＢ或いはＭＳＦの送信局であれば、最適値は最小値となる。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ８０６）。
When the transmission station determination process (step 804) is completed, the correlation
以下、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の、最適値の有効の判断について説明する。得られた共分散値Ｃ（ｐ）の中で最大値を示すＣ（ｘ）が最も相関の高い予測波形であるが、母数の不十分な標本から得られた共分散値においては、ノイズによる偶発的な要因で最大値が出現する場合もある。このような場合を排除する目的で、たとえば、ステップ８０６においては、たとえば、以下のような判断基準を設け、誤検出を避ける。
（１）共分散計算に使用した入力波形データの数が既定数以上であること
（２）Ｃ（ｘ）を示すｘの値が複数回数出現し、かつ、複数回数ｘの値が等しく、その頻度が他に比べて大きいこと。（ｘが最頻値）
（３）既定回数以上連続してｘの値が等しいこと。（最頻値の連続性）
（４）Ｃ（ｐ）の分散が規定値以下であること、
（５）Ｃ（ｐ）の統計量である尖度や歪度もしくは、それに準ずる評価関数を計算し、その結果が規定値に達しているかを判断すること。
Hereinafter, determination of validity of the optimum value when the transmitting station is a JJY transmitting station will be described. Among the obtained covariance values C (p), C (x) indicating the maximum value is a predicted waveform having the highest correlation. However, in a covariance value obtained from a sample with insufficient parameters, noise The maximum value may appear due to an accidental factor. For the purpose of eliminating such a case, for example, in
(1) The number of input waveform data used for covariance calculation is greater than or equal to a predetermined number. (2) The value of x indicating C (x) appears multiple times, and the value of the multiple times x is equal. The frequency is higher than others. (X is the mode)
(3) The value of x is continuously equal to the predetermined number of times. (Continuity of mode)
(4) The variance of C (p) is below a specified value,
(5) Calculate kurtosis or skewness, which is a statistic of C (p) , or an evaluation function equivalent thereto, and determine whether the result reaches a specified value.
無論、有効性の判断は上述した手法に限定されず、相関値の平均値や標準偏差を利用して、たとえば、相関値の極大値であっても、平均値より小さいものは有意ではないと判断しても良いし、統計において一般的な有意水準（たとえば、５パーセント）を利用しても良い。 Of course, the judgment of effectiveness is not limited to the above-described method, and the average value or standard deviation of the correlation value is used, for example, even if the correlation value is the maximum value, the value smaller than the average value is not significant. Judgment may be made, or a general significance level (for example, 5%) in statistics may be used.
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ８０６でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す予想波形データにおける信号レベルの変化点、つまり、ローレベルを示す第１の値からハイレベルを示す第２の値に変化する位置を、秒パルス位置と判断する（ステップ８０９）。ＣＰＵ１１は、秒パルス位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。この秒パルス位置は、以下に述べる分先頭位置の検出等の処理で使用される。
If the optimum value C (x) is valid (Yes in step 806), the
送信局の判別および秒パルス位置の検出（ステップ４０１）が終了すると、分先頭位置が検出される（ステップ４０２）。分先頭位置の検出を、分同期とも称する。ステップ４０１により、すでに秒パルス位置（秒の先頭位置）は確定している。また、たとえば、ＪＪＹでは、図５に示すように、１分のフレームにおいて、末尾にポジションマーカー「Ｐ０」を示す符号が配置され、また、先頭にマーカー「Ｍ」を示す符号が配置される。ポジションマーカー「Ｐ０」およびマーカー「Ｍ」は、ともに、デューティ２０％の符号「Ｐ」である。分同期においては、分の先頭位置の前後を含む所定の単位時間長の予測波形データが生成される。
When the determination of the transmitting station and the detection of the second pulse position (step 401) are completed, the minute start position is detected (step 402). Detection of the minute start position is also referred to as minute synchronization. In
以下、送信局がＪＪＹの送信局であると判断された場合について説明する。この場合には、デューティ２０％の符号「Ｐ」が連続している形態の２単位時間長の予測波形データが生成されるまた、それぞれ秒パルス位置（つまり秒先頭位置）から開始される２単位時間長（２秒）の入力波形データが６０個生成される。予測波形データと、６０個の入力波形データの各々との相関値を算出することにより６０個の相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を得ることができる。 Hereinafter, a case where it is determined that the transmitting station is a JJY transmitting station will be described. In this case, predicted waveform data having a two-unit time length in a form in which a code “P” with a duty of 20% is continuous is generated, and each of two units starting from the second pulse position (that is, the second head position). 60 pieces of input waveform data having a time length (2 seconds) are generated. By calculating the correlation value between the predicted waveform data and each of the 60 input waveform data, 60 correlation values (covariance values) C (1) to C (60) can be obtained.
図１４は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）の例をより詳細に示すフローチャートである。また、図１５は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出における入力波形データおよび予測波形データを説明する図である。秒同期によって、すでに秒パルス位置（秒先頭位置）は確定している。 FIG. 14 is a flowchart showing in more detail an example of minute position detection (minute synchronization) according to the present embodiment. FIG. 15 is a diagram for explaining input waveform data and predicted waveform data in the detection of the leading position according to this embodiment. With the second synchronization, the second pulse position (second head position) has already been determined.
予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１からの指示にしたがって、ＪＪＹの規格にしたがった符号「Ｐ」を２つ連ねた形態の２単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ１４０１）。図１５に示すように、この予測波形データ（符号１５００参照）は、単位時間長（１秒）において最初の２００ｍｓ（２０％）がハイレベルで残りがローレベルであるような波形を２つ連ねたものである。
The predicted waveform
予測波形データ生成部２３は、生成された予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間に属するデータ値（特徴値）を抽出する（ステップ１４０２）。図１６（ａ）、（ｂ）は、ＪＪＹの各符号における特徴区間を説明する図である。図１６（ａ）に示すように、符号「Ｐ」（符号１６０１参照）、符号「１」（符号１６０２参照）および符号「０」（符号１６０３参照）においては、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。たとえば、符号「Ｐ」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１６１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。
The predicted waveform
したがって、本実施の形態においては、符号「Ｐ」において２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。図１５に示す予測波形データＰ（ｊ）において、単位時間長のサンプル数が２０であれば、ｊ＝１〜４０となる。この場合には、予測波形データ生成部２３は、特徴値として、２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間および１２００ｍｓ〜１５００ｍｓの区間のデータ値、つまり、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜Ｐ（３０）のみを抽出する。
Therefore, in the present embodiment, the section of 200 ms to 500 ms is the feature section in the code “P”. In the predicted waveform data P (j) shown in FIG. 15, if the number of samples of unit time length is 20, j = 1 to 40. In this case, the predicted waveform
後述するが、符号のデコード処理においても、予測波形データの特徴区間の特徴値が利用される。符号のデコード処理では、符号「０」或いは符号「１」の何れであるかが判断できれば良い。つまり、分同期は終了しているため、符号「Ｐ」の判別は不要である。 As will be described later, the feature value of the feature section of the predicted waveform data is also used in the code decoding process. In the code decoding process, it is only necessary to determine whether the code is “0” or “1”. That is, since the minute synchronization has been completed, it is not necessary to determine the code “P”.
図１６（ｂ）に示すように、符号「１」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１６１２参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。その一方、符号「０」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１６１３参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。したがって、符号「１」および「０」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、符号「１」の特徴区間における特徴値は「−１」であり、符号「０」の特徴区間における特徴値は「１」である。 As shown in FIG. 16B, in the code “1”, the section (see the code 1612) from 500 ms to 800 ms is at the low level (data value “−1”). And a unique value “−1”. On the other hand, in the code “0”, an interval from 500 ms to 800 ms (see reference numeral 1613) is a high level (data value “1”). In this interval, a unique value “1” different from other codes “1” is obtained. "have. Therefore, in the codes “1” and “0”, a section of 500 ms to 800 ms is a feature section. Further, the feature value in the feature section with the code “1” is “−1”, and the feature value in the feature section with the code “0” is “1”.
次いで、秒先頭位置を特定するためのパラメータｉが初期化され、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から秒先頭位置から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を生成する（ステップ１４０４）。また、波形切り出し部２４は、予測波形データの特徴区間に対応するよう、Ｓｎ（ｉ，ｊ）の特徴区間に属するデータ値を抽出する（ステップ１４０５）。波形切り出し部２４は、ｉ＝１のときには、Ｓｎ（１，５）〜Ｓｎ（１，１０）およびＳｎ（１，２５）〜Ｓｎ（１，３０）を、特徴区間に属するデータ値として抽出する。一般には、
Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、
Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータとして抽出される。
Next, the parameter i for specifying the second head position is initialized, and in accordance with an instruction from the
Sn (i, 5) -S (i, 10), and
Sn (i, 25) to S (i, 30) are extracted as data belonging to the feature section.
次いで、相関値算出部２５は、特徴区間に属する入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と、特徴区間に属する予測波形データＰ（ｊ）との相関値（共分散値）Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ１４０６）。共分散値の算出は、秒同期処理と同様であるため、特徴区間との兼ね合いのみを説明する。本実施の形態においては、入力波形データについて、Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータ値として抽出される。また、予測波形データについても、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜（Ｐ３０）が抽出される。
Next, the correlation
したがって、共分散値Ｃ（ｉ）の算出の際の、入力波形データのデータ値と、予測波形データのデータ値の乗算値の総和
ΣＳｎ（ｉ，ｊ）＊Ｐ（ｊ）において、ｊ＝５〜１０，２５〜３０となる。ここで、図１６（ａ）を参照して説明したように、符号「Ｐ」の特徴区間のデータ値（特徴値）は「−１」である。したがって、予測区間における予測波形データＰ（ｊ）（ｊ＝５〜１０、２５〜３０）は、「−１」となる。したがって、上記乗算値の総和を算出する際に、Ｓｎ（ｉ，ｊ）（ｊ＝５〜１０，２５〜３０）を求め、それに、特徴値「−１」を乗じれば良い。
Therefore, when calculating the covariance value C (i), the sum of the product values of the input waveform data and the data value of the predicted waveform data ΣSn (i, j) * P (j), j = 5 -10, 25-30. Here, as described with reference to FIG. 16A, the data value (feature value) of the feature section of the code “P” is “−1”. Therefore, the prediction waveform data P (j) (j = 5 to 10, 25 to 30) in the prediction section is “−1”. Therefore, when calculating the total sum of the multiplication values, Sn (i, j) (j = 5 to 10, 25 to 30) may be obtained and multiplied by the feature value “−1”.
次いで、ＣＰＵ１１は、パラメータｉが６０であるか否かを判断し（ステップ１４０７）、ステップ１４０７でＮｏと判断された場合には、パラメータｉをインクリメントする（ステップ１４０８）。引き続くステップ１４０４においては、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、次の秒先頭位置（つまり、先の入力波形データの秒先頭位置から２０サンプルだけ後ろの位置）から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を取得する。以下、新たに取得した入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と予測波形データＰ（ｊ）との間で共分散値が算出される。
Next, the
図１５に示すように、入力波形データＳｎ（１，ｊ）は、ある秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１５０１、１５０２から構成される。次の入力波形データＳｎ（２，ｊ）は、次の秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１５０２、１５０３から構成される。このように、Ｓｎ（ｎ−１，ｊ）とＳｎ（ｎ，ｊ）とは、単位時間長（１秒）だけ秒先頭位置がずれたデータとなっている。最後尾の入力波形データＳｎ（６０，ｊ）は、先頭の入力波形データＳｎ（１，ｊ）から５９秒ずれた２単位時間長のデータ１５５９、１５６０から構成される。
As shown in FIG. 15, the input waveform data Sn (1, j) is composed of
入力波形データＳ（１，ｊ）、Ｓ（２，ｊ）、Ｓ（３，ｊ）、・・・、Ｓ（６０，ｊ）の特徴区間に属するデータ値と、予測波形データの特徴区空間に属する値とが用いられて、それぞれの共分散値が算出される。図１５においては、図示の便宜上、Ｓｎ（１，ｊ）、Ｓｎ（２，ｊ）、Ｓｎ（３，ｊ）、・・・、Ｓｎ（６０，ｊ）との間で共分散を算出する予測波形データを、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、Ｐ（３，ｊ）、・・・、Ｐ（６０，ｊ）としているが、実際にはこれらは同じ値Ｐ（ｊ）である。 The data values belonging to the feature sections of the input waveform data S (1, j), S (2, j), S (3, j),..., S (60, j) and the feature section space of the predicted waveform data Are used to calculate the respective covariance values. In FIG. 15, for convenience of illustration, prediction for calculating covariance among Sn (1, j), Sn (2, j), Sn (3, j),..., Sn (60, j). The waveform data is P (1, j), P (2, j), P (3, j),..., P (60, j), but these are actually the same value P (j). It is.
全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）が取得されると、相関値比較部２６は、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１４０９）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１４１０）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図８のステップ８０６）と同様である。なお、ステップ８０６に関する最適値の有効性の判断において、（１）〜（３）を適用する場合には、ステップ１４０３〜１４０９の処理の組が複数回実行される。
When all the correlation values (covariance values) C (1) to C (60) are acquired, the correlation
ステップ１４１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１４０３に戻り、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形バッファ２２に格納された、先の処理に用いられたデータとは別の入力波形データを取得する。
If it is determined No in
ステップ１４１０でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す入力波形データにおいて、２番目の符号「Ｐ」の先頭位置、つまり、２番目のローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置を、分の先頭位置と判断する（ステップ１４１１）。ＣＰＵ１１は、分の先頭位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
If it is determined Yes in
分先頭位置の検出（ステップ４０２）、つまり、分同期が終了すると、分、時、曜日などの符号がデコードされる（ステップ４０３）。分のデコードでは、分の一の位のデコードおよび分の十の位のデコードが実行される。また、時のデコードでは、時の一の位のデコードおよび時の十の位のデコードが実行される。以下、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の分の一の位のデコードについて説明する。 When the minute leading position is detected (step 402), that is, when the minute synchronization is completed, codes such as minutes, hours, and days of the week are decoded (step 403). In the minute decoding, one-minute decoding and ten-minute decoding are executed. In the hour decoding, the hour's first digit and the hour's tenth digit are executed. Hereinafter, the decoding of a fraction of the case where the transmitting station is a JJY transmitting station will be described.
図１７は、本発明の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理の例を示すフローチャートである。この実施の態様においては、波形切り出し部２４が、符号（分の一の位）の先頭位置から４単位時間長の入力波形データＳｎ（ｊ）を取得する（ステップ１７０１）。１秒あたり２０サンプルであれば、８０サンプル（ｊ＝１〜８０）の入力波形データを得ることができる。
FIG. 17 is a flowchart showing an example of a fractional detection process according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, the
次いで、波形切り出し部２４は、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ１７０２）。図１６（ｂ）に示すように、ＪＪＹに基づく符号「０」、「１」についての特徴区間は、符号の先頭から５００ｍｓの位置から８００ｍｓの位置である。したがって、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間は、
Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６）、Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６）、Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６）、および、Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６）のデータ値の区間となる。
Next, the
It is a section of data values of Sn (10) to Sn (16), Sn (30) to Sn (36), Sn (50) to Sn (56), and Sn (70) to Sn (76).
次いで、ＢＣＤにより表される分の一の位の値を特定するパラメータＢＣＤが「００００」に初期化される（ステップ１７０３）。予測波形データ生成部２３は、パラメータＢＣＤが示す符号に対応する４単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ１７０４）。また、予測波形データ生成部２３は、上記予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ１７０５）。この特徴区間は、
Ｐ（１０）〜Ｐ（１６）、Ｐ（３０）〜Ｐ（３６）、Ｐ（５０）〜Ｐ（５６）、および、Ｐ（７０）〜Ｐ（７６）のデータ値の区間となる。
Next, the parameter BCD that specifies the value of the fractional part represented by BCD is initialized to “0000” (step 1703). The predicted waveform
This is a section of data values P (10) to P (16), P (30) to P (36), P (50) to P (56), and P (70) to P (76).
次いで、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値と、Ｐ（ｊ）の特徴区間の対応するデータ値（特徴値）とを乗じて演算値を取得し、得られた演算値に基づき、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する（ステップ１７０６）。なお、予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間は４つあり、それぞれのデータ値は「１」または「０」となる。したがって、データ値の乗算は以下のように取得することができる。
（特徴区間（Ｐ（１０）〜Ｐ（１６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６））＋（特徴区間（Ｐ（３０）〜Ｐ（３６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６））＋（特徴区間（Ｐ（５０）〜Ｐ（５６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６））＋（特徴区間（Ｐ（７０）〜Ｐ（７６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６））
したがって、全てのデータ値の乗算値の総和を求める必要は無い。
Next, the correlation
(Feature value of feature section (P (10) to P (16))) × Σ (Sn (10) to Sn (16)) + (Feature value of feature section (P (30) to P (36))) × Σ (Sn (30) to Sn (36)) + (feature value of feature section (P (50) to P (56))) × Σ (Sn (50) to Sn (56)) + (feature section ( Characteristic value of P (70) to P (76)) × Σ (Sn (70) to Sn (76))
Therefore, there is no need to obtain the sum of the multiplication values of all data values.
パラメータが「ＢＣＤ＝１００１」より小さければ（ステップ１７０７）、パラメータＢＣＤをインクリメント（ステップ１７０８）してステップ１７０４に戻る。ステップ１７０７でＹｅｓと判断された場合には、ステップ１７０９に進む。
If the parameter is smaller than “BCD = 1001” (step 1707), the parameter BCD is incremented (step 1708) and the process returns to step 1704. If YES is determined in
全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（１０）が取得されると、相関値比較部２６は、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（１０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１７０９）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１７１０）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図８のステップ８０６）と同様である。ステップ１７１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１７０１に戻る。その一方、ステップ１７１０でＹｅｓと版出された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す予測波形データが示す値（ＢＣＤ）を、分の一の位の値と判断する（ステップ１７１１）。ＣＰＵ１１は、分の一の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
When all the correlation values (covariance values) C (1) to C (10) are acquired, the correlation
分の十の位、時の一の位および十の位、曜日など、他の符号のデコードも、分の一の位と同様の処理により実現できる。符号のデコードにより、現在日時、曜日、現在時刻などを含む時刻情報が取得されると、ＣＰＵ１１は、得られた時刻情報をＲＡＭ１５に記憶する。また、ＣＰＵ１１は、符号から得られた現在時刻に基づいて、内部計時回路１７において計時された現在時刻を修正するとともに、得られた現在時刻を表示部１３に表示する（ステップ４０４）。
Decoding of other codes such as the tenths of a minute, the hours of the hour, the tens of the digits, and the day of the week can also be realized by the same processing as the ones of the minutes. When the time information including the current date and time, the day of the week, the current time, and the like is acquired by decoding the code, the
ＪＪＹの信号についての、秒同期、分同期、および、符号のデコードを説明したが、ＷＷＶＢおよびＭＳＦなど他の規格についても、秒同期、分同期、および、符号のデコードが可能である。 Although second synchronization, minute synchronization, and code decoding have been described for the JJY signal, second synchronization, minute synchronization, and code decoding are also possible for other standards such as WWVB and MSF.
ＷＷＶＢやＭＳＦの場合の共分散について再度説明する。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＷＷＶＢやＭＳＦでは、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。図１８は、入力波形データと予測波形データとの間の共分散値を説明する図である。図１８（ａ）において、入力波形データＳｎ（ｊ）は、秒の先頭位置（符号１８００参照）で、ローレベルからハイレベルに立ち上がる。上記立ち上がりのポイントの前方で、ローレベルに対応する第１の値をとり、立ち上がりのポイントの後方で、ハイレベルに対応する第２の値をとるような予測波形データＰ（ｊ）と、上記入力波形データＳｎ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最大値である「２」をとる。このように、ＪＪＹに基づく入力波形データのように秒の先頭位置で立ち上がる波形では、秒の先頭位置で、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最大値が現れる。 The covariance in the case of WWVB or MSF will be described again. As shown in FIGS. 6B and 6C, WWVB and MSF fall from the high level to the low level at the beginning of the second. FIG. 18 is a diagram for explaining a covariance value between input waveform data and predicted waveform data. In FIG. 18A, the input waveform data Sn (j) rises from a low level to a high level at the first position of the second (see reference numeral 1800). Predicted waveform data P (j) that takes a first value corresponding to a low level before the rising point and takes a second value corresponding to a high level after the rising point; Considering the covariance value C with the input waveform data Sn (j), the maximum value is “2”. In this way, in a waveform that rises at the start position of the second like input waveform data based on JJY, the maximum value of the covariance value (or the accumulated value of the covariance values) appears at the start position of the second.
その一方、図１８（ｂ）に示すように、秒の先頭位置（秒パルス位置）で、ハイレベルからローレベルに立ち下がるような入力波形データＳ’ｎ（ｊ）を考える。この入力波形データＳ’ｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最小値である「−２」をとる。すなわち、ＷＷＢＶやＭＳＦのように、秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるようなデータについては、最適値として、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最小値を選択すれば良い。 On the other hand, as shown in FIG. 18B, consider input waveform data S′n (j) that falls from a high level to a low level at the start position (second pulse position) of the second. Considering the covariance value C between the input waveform data S′n (j) and the predicted waveform data P (j), the minimum value is “−2”. That is, for data that falls from the high level to the low level at the beginning of the second, such as WWBV and MSF, the minimum value of the covariance value (or the accumulated value of the covariance values) is selected as the optimum value. Just do it.
或いは、ＷＷＶＢやＭＳＦのように秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるような形態のデータの秒の先頭位置を検出するために、上述した予測波形データＰ（ｐ，ｊ）を反転させた他の予測波形データを適用しても良い。図１８（ｃ）において、入力波形データＳ’ｎ（ｊ）は、図１８（ｂ）のものと同様である。また、予測波形データＰ’（ｊ）は、図１８（ｂ）に示す予測波形データＰ（ｊ）を反転させたものである。この場合には、ｐ＝２のときの共分散値Ｃ（２）が最大値をとる。したがって、予測波形データの形状を、反転させることにより、最適値として、共分散値（或いは共分散値の最適値）の最大値を選択するように構成することも可能である。 Alternatively, in order to detect the leading position of the second of the data that falls from the high level to the low level at the leading position of the second, such as WWVB or MSF, the above-described predicted waveform data P (p, j) is inverted Other predicted waveform data may be applied. In FIG. 18C, the input waveform data S′n (j) is the same as that in FIG. The predicted waveform data P ′ (j) is obtained by inverting the predicted waveform data P (j) shown in FIG. In this case, the covariance value C (2) when p = 2 takes the maximum value. Therefore, by inverting the shape of the predicted waveform data, the maximum value of the covariance value (or the optimum value of the covariance value) can be selected as the optimum value.
図１４および図１７を参照して、送信局がＪＪＹの送信局であった場合の分の先頭位置の検出、および、分の一の位の検出の処理について説明した。送信局がＷＷＶＢの送信局である場合、或いは、送信局がＭＳＦの送信局である場合にも、入力波形データと、予測波形データを用いて、共分散値（或いは共分散値の累算値）の最適値を算出し、分の先頭位置や、符号を決定することができる。 With reference to FIGS. 14 and 17, the processing for detecting the leading position of the minute when the transmitting station is a JJY transmitting station and the detection of the fractional position has been described. When the transmitting station is a WWVB transmitting station or when the transmitting station is an MSF transmitting station, the input waveform data and the predicted waveform data are used to calculate the covariance value (or the accumulated value of the covariance values). ) Is calculated, and the leading position and sign of the minute can be determined.
分先頭位置の検出においては、図１４と同様に、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦの規格にしたがった分先頭位置の前後の所定数の符号を含む予測波形データが生成される（ステップ１４０１参照）。その後、予測波形データの特徴区間が抽出される（ステップ１４０２参照）。また、符号の値の検出においても、図１７と同様に、入力波形データが取得され（ステップ１７０１参照）、その特徴区間が抽出される（ステップ１７０２参照）。また、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦの規格にしたがった予測波形データが生成され（ステップ１７０４）、その特徴区間が抽出される（ステップ１７０５参照）。以下、ＷＷＶＢにしたがった符号の特徴区間、および、ＭＳＦにしたがった符号の特徴区間について説明する。 In the detection of the minute head position, similarly to FIG. 14, predicted waveform data including a predetermined number of codes before and after the head position is generated according to the WWVB or MSF standard (see step 1401). Thereafter, a feature section of the predicted waveform data is extracted (see step 1402). Also in the detection of the sign value, the input waveform data is acquired (see step 1701) and its characteristic section is extracted (see step 1702), as in FIG. In addition, predicted waveform data according to the WWVB or MSF standard is generated (step 1704), and the feature section is extracted (see step 1705). Hereinafter, the feature section of the code according to WWVB and the feature section of the code according to MSF will be described.
図１９は、ＷＷＶＢの各符号における特徴区間を説明する図である。図１９に示すように、ＷＷＶＢの符号においても、マーカー（符号１９０１参照）、符号「０」（符号１９０２参照）および符号「１」（符号１９０３参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。マーカーでは、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１９１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＷＷＶＢのマーカーにおいて５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。 FIG. 19 is a diagram for explaining a feature section in each code of WWVB. As shown in FIG. 19, also in the WWVB code, the value of the marker (see reference numeral 1901), the reference numeral “0” (see reference numeral 1902), and the reference numeral “1” (see reference numeral 1903) There are different sections with unique values. In the marker, an interval from 500 ms to 800 ms (see reference numeral 1911) is a low level (data value “−1”), and this interval has a unique value “−1” different from others. In the present embodiment, a section of 500 ms to 800 ms is a feature section in the WWVB marker. The data value of the feature section is “−1” indicating a low level.
また、符号「０」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。その一方、符号「１」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１３参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、符号「０」および「１」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間におけるデータ値は、それぞれ、「１」、「−１」となる。 In addition, in the code “0”, the section from 200 ms to 500 ms (refer to the code 1912) is the high level (data value “1”), and in this section, a unique value “1” different from the other codes “1”. have. On the other hand, in the code “1”, the section from 200 ms to 500 ms (refer to the code 1913) is the low level (data value “−1”). In this section, the unique value “ -1 ". Therefore, in the codes “0” and “1”, a section of 500 ms to 800 ms is a feature section. The data values in the feature section are “1” and “−1”, respectively.
図２０は、ＭＳＦの各符号における特徴区間を説明する図である。図２０に示すように、ＭＳＦの符号においても、マーカー（符号２００１参照）、符号「００」（符号２００２参照）、符号「０１」（符号２００３参照）、符号「１０」（符号２００４参照）および符号「１１」（符号２００５参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。 FIG. 20 is a diagram for explaining a feature section in each code of MSF. As shown in FIG. 20, also in the MSF code, a marker (see reference numeral 2001), a reference numeral “00” (see reference numeral 2002), a reference sign “01” (see reference numeral 2003), a reference sign “10” (see reference numeral 2004), and In the code “11” (see the code 2005), there is a section having a unique value whose value is different from the values of other codes.
マーカーでは、３００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号２０１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＭＳＦのマーカーにおいて３００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。 In the marker, an interval from 300 ms to 500 ms (see reference numeral 2011) is a low level (data value “−1”), and this interval has a unique value “−1” different from others. In the present embodiment, a section of 300 ms to 500 ms is a feature section in the MSF marker. The data value of the feature section is “−1” indicating a low level.
また、符号「００」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「１」を有している。符号「０１」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１３参照）においてハイレベル（データ値「１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１４参照）においてローレベル（データ値「−１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「１」で後半が「−１」）を有している。符号「１０」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１５参照）においてローレベル（データ値「−１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１６参照）においてハイレベル（データ値「１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「−１」で後半が「１」）を有している。さらに、符号「１１」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１７参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間が特徴区間となる。それぞれのデータ値は、図２０に示すようなものとなる。 In addition, in the code “00”, the section (see the code 2012) from 100 ms to 300 ms is a high level (data value “1”), and in this section, has a unique value “1” different from other codes. ing. In the code “01”, a high level (data value “1”) in a section from 100 ms to 200 ms (see 2013), and a low level (data value “−1”) in a section from 200 ms to 300 ms (see 1014). In the above section, there are combinations of values different from other codes (the first half is “1” and the second half is “−1”). In the code “10”, the low level (data value “−1”) in the section from 100 ms to 200 ms (see the code 2015), and the high level (data value “1”) in the section from the 200 ms to 300 ms (see the code 1016). In the above section, there is a combination of values different from other codes (the first half is “−1” and the second half is “1”). Further, in the code “11”, the section from 100 ms to 300 ms (see the code 2017) is the low level (data value “−1”), and in this section, a unique value “−1” different from other codes is set. Have. Therefore, a section extending from 100 ms to 300 ms is a feature section. Each data value is as shown in FIG.
本実施の形態においては、送信局判別部２７は、相関値算出部２５において算出され累算された相関値の累算値に基づいて、標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する。また、相関値比較部２６は、累算値を比較し、かつ、送信局判別部２７により判別された送信局の種別に基づいて、累算値の最適値を特定し、ＣＰＵ１１が、最適値を示した予測波形データに基づいて、タイムコードにおける秒パルス位置を特定する。このように、相関値の累算値が、送信局の種別の判別に利用されると同時に、秒パルス位置の特定にも利用される。相関値の最適値を用いて、ほぼ同時に送信局の判別および秒パルス位置の特定が可能であるため、処理時間の短縮化を図ることができ、また、省電力化も実現できる。
In the present embodiment, the transmitting
また、本実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最大値と最小値との加算結果に基づいて、送信局の種別を判別する。入力波形データと予測波形データにおいて、その値の変化が同時でかつ同位相であれば、相関値は正の相関を示す値となる。その一方、その値の変化が同時でかつ逆位相であれば、相関値は負の相関を示す値となる。これを利用して、本実施の形態によれば、秒の先頭位置で立ち上がるような波形形状の符号を出力する送信局（たとえば、ＪＪＹの送信局）と、秒の先頭位置で立ち下がるような波形形状の送信局（たとえば、ＷＷＶＢやＭＳＦの送信局）とを判別することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the transmission
また、送信局判別部２７は、前記累算値の最小値と極大値との間隔、或いは、前記累算値の最大値と極小値との間隔に基づいて前記送信局の種別を判別する。たとえば、符号の先頭位置における値の変化が同位相（たとえば立ち下がる）であるような複数の規格の標準時刻電波であっても、その符号の形状は異なる。そこで、秒の先頭位置と考えられる累算値の最小値（または最大値）と、符号における値の変化点と考えられる極大値（または極小値）との間隔に基づいて送信局の種別を判別することで、符号の先頭位置における値の変化が同位相であるような複数の規格を識別することが可能となる。
In addition, the transmitting
たとえば、前記実施の形態においては、予測波形データ生成部２３は、各サンプル点が、信号レベルの変化点の前後の何れかの所定区間におけるローレベルを示す第１の値、前記変化点の前後の他の何れかの所定区間におけるハイレベルを示す第２の値、および、前記所定区間以外の他の区間における第３の値の何れかをとり、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する。また、送信局判別部２７は、最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別、たとえば、ＪＪＹであると判断することができる。
For example, in the above-described embodiment, the predicted waveform
また、本実施の形態においては、上述した処理により特定された送信局の種別および秒パルス位置と、タイムコードの先頭位置の前後の信号レベルに基づき、タイムコードにおける分先頭位置を特定するとともに、タイムコードが含む符号を取得して、当該符号が示す値にしたがって、タイムコードを構成する日、時、分を含むコードの値を取得し、取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出する。したがって、内部計時回路１７において得られた時刻を、算出された現在時刻により修正することが可能となる。
Further, in the present embodiment, based on the type of transmitting station and second pulse position specified by the above-described processing and the signal level before and after the start position of the time code, the minute start position in the time code is specified, Acquire the code included in the time code, acquire the code value including the day, hour, and minute that make up the time code according to the value indicated by the code, and calculate the current time based on the acquired code value To do. Therefore, it is possible to correct the time obtained in the
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ＪＪＹと、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦとを、共分散値の累算値の最大値と最小値の和の正負によって判別した。第２の実施の形態においては、ノイズの影響を考慮して、ＪＪＹと、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦとを判別する条件を変更している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, JJY and WWVB or MSF are discriminated by the sign of the sum of the maximum value and minimum value of the covariance accumulated value. In the second embodiment, the condition for discriminating between JJY and WWVB or MSF is changed in consideration of the influence of noise.
図２１は、本発明の第２の実施の形態にかかる送信局判別処理の例を示すフローチャートである。送信局判別部２７は、共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）の最大値Ｃａｍａｘおよび最小値Ｃａｍｉｎを特定する（ステップ２１０１）。ステップ２１０１は、図１２のステップ１２０１と同様である。次いで、送信局判別部２７は、最大値Ｃａｍａｘを示す位置ｑの前後の累算値Ｃａ（ｑ−１）およびＣａ（ｑ＋１）を、元の最大値Ｃａｍａｘ（＝Ｃａ（ｑ））に加算する（ステップ２１０２）。加算後の最大値Ｃａｍａｘは、以下のような値となる。
Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（ｑ−１）＋Ｃａ（ｑ）＋Ｃａ（ｑ＋１）
FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of a transmitting station determination process according to the second embodiment of the present invention. The transmitting
Camax = Ca (q-1) + Ca (q) + Ca (q + 1)
同様に、送信局判別部２７は、送信局判別部２７は、最小値Ｃａｍｉｎを示す位置ｒの前後の累算値Ｃａ（ｒ−１）およびＣａ（ｒ＋１）を、元の最小値Ｃａｍｉｍ（＝Ｃａ（ｒ））に加算する（ステップ２１０３）。加算後の最小値Ｃａｍｉｎは、以下のような値となる。
Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（ｒ−１）＋Ｃａ（ｒ）＋Ｃａ（ｒ＋１）
Similarly, the transmitting
Camin = Ca (r−1) + Ca (r) + Ca (r + 1)
送信局判別部２７は、加算後の最大値Ｃａｍａｘと加算後の最小値Ｃａｍｉｎとの和が「０」より大きいかを判断する（ステップ２１０４）。ステップ２１０４でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＪＪＹの送信局であると判断する（ステップ２１０５）。ステップ２１０４でＮｏと判断された場合には、ステップ２１０６に進む。ステップ２１０６〜ステップ２１１１は、図１２のステップ１２０４〜１２０９と同様である。
The transmitting
第２の実施の形態を適用したときの利点について説明する。サンプリングのタイミングによって、実際の秒の先頭位置が、隣接するサンプル点の中心付近に位置する場合がある。この場合には、先頭位置の両側にある上記隣接するサンプル点の何れかの位置での累算値Ｃａが最大値或いは最小値となる。しかしながら、現れる最大値或いは最小値の絶対値は十分ではなく、送信局を正しく判断できない可能性がある。 Advantages when the second embodiment is applied will be described. Depending on the sampling timing, the actual start position of the second may be located near the center of the adjacent sample points. In this case, the accumulated value Ca at any position of the adjacent sample points on both sides of the head position becomes the maximum value or the minimum value. However, the absolute value of the maximum value or the minimum value that appears is not sufficient, and there is a possibility that the transmitting station cannot be determined correctly.
図２２（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データＳｎ（ｊ）および予測波形データＰ（ｐ，ｊ）（ｐ＝１〜２０）の共分散値の累算値Ｃａ（ｐ）（ｐ＝０〜１９）の他の例を示すヒストグラムである。図２２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、ＷＷＶＢの標準時刻電波信号に基づく入力波形データ、および、ＭＳＦの標準時刻電波信号に基づく入力波形データにしたがって得られている（符号２２００、２２１０、２２２０参照）。なお、この図においては、位置を示すパラメータｐは、０〜１９としている。
FIGS. 22A to 22C show the accumulated value Ca (p) (p = p = covariance value) of the input waveform data Sn (j) and the predicted waveform data P (p, j) (p = 1 to 20). It is a histogram which shows the other example of 0-19. FIGS. 22A to 22C respectively show input waveform data based on the JJY standard time radio signal, input waveform data based on the WWVB standard time radio signal, and input waveform data based on the MSF standard time radio signal. (See
図２２（ａ）において、秒の先頭位置は、ｐ＝２の位置と、ｐ＝３の位置との間にある（矢印２２０１参照）。したがって、累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（２）＝６６であるが（符号２２０２参照）、隣接する値もＣａ（３）＝５４（符号２２０３参照）であり、Ｃａｍａｘが十分な大きさを持っていないことが見出せる。その一方、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１９）＝−８０である（符号２２０４参照）。したがって、単に最大値Ｃａｍａｘと最小値Ｃａｍｉｎとの和を考えると、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−１４＜０となり、第１の実施の形態の手法にしたがうと、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断されてしまう。 In FIG. 22A, the second position of the second is between the position of p = 2 and the position of p = 3 (see arrow 2201). Therefore, although the maximum value Camax = Ca (2) = 66 (see reference numeral 2202), the adjacent value is also Ca (3) = 54 (see reference numeral 2203), and Camax is sufficiently large. You can find that you do not have. On the other hand, the minimum accumulated value Camin = Ca (19) = − 80 (see reference numeral 2204). Therefore, simply considering the sum of the maximum value Camax and the minimum value Camin, Camax + Camin = −14 <0, and according to the method of the first embodiment, it is determined that the input waveform data is not based on at least JJY. End up.
図２２（ｂ）においては、秒の先頭位置は、ｐ＝１の位置と、ｐ＝２の位置との間にある（矢印２２１１参照）。累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（６）＝８２であり（符号２２１２参照）、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（２）＝−７４である（符号２２１３参照）。このため、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝８＞０となり、第１の実施の形態の手法にしたがうと、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。同様に、図２２（ｃ）においては、秒の先頭位置は、ｐ＝２の位置と、ｐ＝３の位置との間にある（矢印２２２１参照）。累算値の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（５）＝６２であり（符号２２２２参照）、累算値の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（３）＝−６４である（符号２２２３参照）。このため、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝２＞０となり、第１の実施の形態にかかる手法にしたがうと、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。 In FIG. 22B, the second position of the second is between the position of p = 1 and the position of p = 2 (see arrow 2211). The maximum accumulated value Camax = Ca (6) = 82 (see reference numeral 2212), and the minimum accumulated value Camin = Ca (2) = − 74 (see reference numeral 2213). Therefore, Camax + Camin = 8> 0, and according to the method of the first embodiment, it is determined that the input waveform data is based on JJY. Similarly, in FIG. 22C, the start position of the second is between the position of p = 2 and the position of p = 3 (see arrow 2221). The maximum value of the accumulated value is Camax = Ca (5) = 62 (see reference numeral 2222), and the minimum value of the accumulated value is Camin = Ca (3) = − 64 (see reference numeral 2223). Therefore, Camax + Camin = 2> 0, and according to the method according to the first embodiment, it is determined that the input waveform data is based on JJY.
上述したように、秒の先頭位置がサンプル点の間に位置する場合に誤った判断がなされることを回避するために、第２の実施の形態においては、最大値の現れる位置の前後の位置に対応する累算値、および、最小値の現れる位置の前後の位置に対応する累算値を考慮している。 As described above, in order to avoid making an erroneous determination when the leading position of the second is located between the sample points, in the second embodiment, positions before and after the position where the maximum value appears. And the accumulated values corresponding to positions before and after the position where the minimum value appears are taken into consideration.
第２の実施の形態に従うと、図２２（ａ）〜（ｃ）に示す例では、以下のような判別結果が得られる。図２２（ａ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（１）＋Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＝１２０であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１８）＋Ｃａ（１９）＋Ｃａ（０）＝−８０である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝４０＞０となり、ＪＪＹに基づく入力波形データであると判断される。 According to the second embodiment, the following discrimination results are obtained in the examples shown in FIGS. In FIG. 22A, the maximum value after addition Camax = Ca (1) + Ca (2) + Ca (3) = 120 considering the accumulated values of the front and rear positions, and the accumulation of the front and rear positions. In consideration of the calculated value, the minimum value after addition Camin = Ca (18) + Ca (19) + Ca (0) = − 80. Therefore, in this case, Camax + Camin = 40> 0, and it is determined that the input waveform data is based on JJY.
図２２（ｂ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（５）＋Ｃａ（６）＋Ｃａ（７）＝８２であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（１）＋Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＝−１２０である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−３８＜０となり、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断される。 In FIG. 22B, the maximum value after addition Camax = Ca (5) + Ca (6) + Ca (7) = 82 in consideration of the accumulated value of the front and rear positions, and the accumulation of the front and rear positions. In consideration of the calculated value, the minimum value after addition Camin = Ca (1) + Ca (2) + Ca (3) = − 120. Therefore, in this case, Camax + Camin = −38 <0, and it is determined that the input waveform data is not based on at least JJY.
同様に、図２２（ｃ）においては、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最大値Ｃａｍａｘ＝Ｃａ（４）＋Ｃａ（５）＋Ｃａ（６）＝８６であり、また、前後の位置の累算値を考慮した、加算後の最小値Ｃａｍｉｎ＝Ｃａ（２）＋Ｃａ（３）＋Ｃａ（４）＝−１０８である。したがって、この場合には、Ｃａｍａｘ＋Ｃａｍｉｎ＝−２２＜０となり、少なくともＪＪＹに基づく入力波形データではないと判断される。 Similarly, in FIG. 22 (c), the maximum value after addition Camax = Ca (4) + Ca (5) + Ca (6) = 86 in consideration of the accumulated values of the front and rear positions, and The minimum value after addition Camin = Ca (2) + Ca (3) + Ca (4) = − 108 in consideration of the accumulated value of the position. Therefore, in this case, Camax + Camin = −22 <0, and it is determined that the input waveform data is not based on at least JJY.
第２の実施の形態によれば、送信局判別部２７は、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）（たとえば、Ｃａ（ｑ−１）、Ｃａ（ｑ）およびＣａ（ｑ＋１））を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）（たとえば、Ｃａ（ｒ−１）、Ｃａ（ｒ）およびＣａ（ｒ＋１））を加算して、加算された最小値を取得する。また、送信局判別部２７は、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別する。これにより、秒先頭位置がサンプル点の間に位置してしまった場合や、入力波形データにノイズが比較的多く含まれる場合でも、適切に送信局を判別することが可能となる。
According to the second embodiment, the transmitting
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.
たとえば、前記第１の実施の形態において、ＷＷＶＢの送信局とＭＳＦの送信局を判別するために、図１２のステップ１２０４〜１２０９に示す処理を実行していた。しかしながら、これに限定されるものではない。
For example, in the first embodiment, the processing shown in
図２３は、本発明の第３の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２３においては、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から５００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ１）および８００ｍｓ後ろ側に位置するＣａ（ｐ２）を特定する（ステップ２３０１）。また、送信局判別部２７は、累算値の上位３位までを特定する（ステップ２３０２）。
FIG. 23 is a flowchart showing a part of the transmitting station discrimination process according to the third embodiment of the present invention. FIG. 23 shows processing steps executed after No is determined in
次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ１）又はＣａ（ｐ２）の何れかが、上記累算値の上位３位までの値の何れかに該当するかを判断する（ステップ２３０３）。ステップ２３０３でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２３０４）。その一方、ステップ２３０３でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦであると判断する（ステップ２３０５）。
Next, the transmitting
図２４（ａ）は、本発明の第４の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２４（ａ）においても、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。この実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最小値が現れた位置から１００ｍｓだけ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ３）を特定する（ステップ２４０１）。次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ３）が最大値であるかを判断する（ステップ２４０２）。ステップ２４０２でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ２４０３）。その一方、ステップ２４０２でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２４０４）。
FIG. 24 (a) is a flowchart showing a part of a transmitting station discrimination process according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 24A also shows processing steps executed after No is determined in
図２４（ｂ）は、本発明の第５の実施の形態にかかる送信局判別処理の部分を示すフローチャートである。図２４（ｂ）においても、図１２のステップ１２０２でＮｏと判断され、或いは、図２１のステップ２１０４でＮｏと判断された後に実行される処理ステップを示している。この実施の形態においては、送信局判別部２７は、累算値の最小値Ｃａｍｉｎが現れた位置から３００ｍｓ後ろ側に位置する累算値Ｃａ（ｐ４）を特定する（ステップ２４１１）。また、送信局判別部２７は、累算値の上位３位までを特定する（ステップ２４１２）。
FIG. 24 (b) is a flowchart showing a part of the transmitting station discrimination process according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 24B also shows processing steps executed after No is determined in
次いで、送信局判別部２７は、Ｃａ（ｐ４）が、上記累算値の上位３位までの値の何れかに該当するかを判断する（ステップ２４１３）。ステップ２４１３でＹｅｓと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＭＳＦの送信局であると判断する（ステップ２４１４）。その一方、ステップ２４１３でＮｏと判断された場合には、送信局判別部２７は、送信局がＷＷＶＢの送信局であると判断する（ステップ２４１５）。
Next, the transmitting
また、前記実施の形態としては、ローレベルを示す第１の値を「−１」、ハイレベルを示す第２の値を「１」として、それ以外の他の第３の値を「０」としたがこれに限定されるものではない。第１の値および第２の値は、以下のようなものであれば良い。
（１）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合に、演算により正の相関があることを示す所定の正の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、同じ値が現れた場合には、所定の正の演算値が算出される。
（２）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合に、演算により負の相関があることを示す所定の負の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、異なる値が現れた場合には、所定の負の演算値が算出される。また、所定の負の演算値は、上記所定の正の値の符号を「−（マイナス）」としたものが望ましい。
In the embodiment, the first value indicating the low level is “−1”, the second value indicating the high level is “1”, and the other third values are “0”. However, the present invention is not limited to this. The first value and the second value may be as follows.
(1) When the first value appears in the input waveform data and the first value appears in the predicted waveform data, or the second value appears in the input waveform data and the second value in the predicted waveform data When a value of 現 れ appears, a predetermined positive calculation value indicating that there is a positive correlation is calculated by calculation. That is, when the same value appears in the input waveform data and the predicted waveform data, a predetermined positive calculation value is calculated.
(2) When the first value appears in the input waveform data and the second value appears in the predicted waveform data, or the second value appears in the input waveform data and the first value in the predicted waveform data When a value of 現 れ appears, a predetermined negative calculation value indicating that there is a negative correlation is calculated by calculation. That is, when different values appear in the input waveform data and the predicted waveform data, a predetermined negative calculation value is calculated. Further, it is desirable that the predetermined negative calculation value is obtained by setting the sign of the predetermined positive value to “− (minus)”.
また、第３の値も「０」でなくとも良いが、第１の値と演算されたとき、および、第２の値と演算されたときに、上記共分散値など相関値に影響を与えない値となる必要がある。 In addition, the third value may not be “0”, but when the first value is calculated and the second value is calculated, the correlation value such as the covariance value is affected. There must be no value.
また、前記実施の形態においては、相関値として共分散値を利用したがこれに限定されるものではない。たとえば、相関値として、差分の絶対値の総和である残差を利用しても良い。或いは、共分散や残差の代わりに、相互相関係数を利用しても良い。 Moreover, in the said embodiment, although the covariance value was utilized as a correlation value, it is not limited to this. For example, a residual that is the sum of absolute values of differences may be used as the correlation value. Alternatively, a cross-correlation coefficient may be used instead of covariance or residual.
さらに、前記第１の実施の形態においては、ＷＷＶＢ或いはＭＳＦを判断するために、最小値Ｃａｍｉｎの現れる位置から５００ｍｓ、８００ｍｓだけ後ろ側に位置する累算値（たとえば、Ｃａ（ｐ１）或いはＣａ（ｐ２））を参照している（たとえば、ステップ１２０４，１２０７参照）。しかしながら、これに限定されるものではなく、その前後所定範囲に位置するサンプルに対応する累算値（たとえば、Ｃａ（ｐ１−ｎ）〜Ｃａ（ｐ１＋ｎ）或いはＣａ（ｐ２−ｎ）〜Ｃａ（ｐ２＋ｎ））を参照してもよい（ｎは１以上の整数）。 Further, in the first embodiment, in order to determine WWVB or MSF, an accumulated value (for example, Ca (p1) or Ca (for example) positioned 500 ms and 800 ms behind the position where the minimum value Camin appears is determined. p2)) (see, for example, steps 1204 and 1207). However, the present invention is not limited to this, and an accumulated value (for example, Ca (p1-n) to Ca (p1 + n) or Ca (p2-n) to Ca (p2 + n) corresponding to a sample located in a predetermined range before and after that. )) May be referred to (n is an integer of 1 or more).
また、前記第２の実施の形態においては、最大値Ｃａｍａｘを示す位置の前後１サンプルに対応する累算値を最大値に加算し、また、最小値Ｃａｍｉｎを示す位置の前後１サンプルに対応する累算値を最小値に加算している（図２１のステップ２１０２、２１０３参照）。しかしながら、これに限定するものではなく、前後ｎサンプル（ｎは１以上の整数）に対応する累算値を加算しても良い。
In the second embodiment, an accumulated value corresponding to one sample before and after the position indicating the maximum value Camax is added to the maximum value, and also corresponding to one sample before and after the position indicating the minimum value Camin. The accumulated value is added to the minimum value (see
１０ 電波時計
１１ ＣＰＵ
１２ 入力部
１３ 表示部
１４ ＲＯＭ
１５ ＲＡＭ
１６ 受信回路
１７ 内部時計回路
１８ 信号比較回路
２１ 入力波形データ生成部
２２ 受信波形データバッファ
２３ 予測波形データ生成部
２４ 波形切り出し部
２５ 相関値算出部
２６ 相関値比較部
２７ 送信局判別部
10
12
15 RAM
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、少なくとも前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記入力波形データのサンプル点と、前記予測波形データの対応するサンプル点とを演算することにより、前記入力波形データと前記複数の予測波形データそれぞれとの間の相関値を算出する相関値算出手段であって、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す第１の演算値をとる一方、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す第２の演算値をとる相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された相関値である前記第１の演算値と前記第２の演算値の累算値に基づいて、前記標準時刻電波を送信する送信局の種別を判別する送信局判別手段と、
前記相関値算出手段により算出された累算値を比較し、かつ、前記送信局判別手段により判別された送信局の種別に基づいて、前記累算値の最適値を特定する相関値比較手段と、
前記最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒パルス位置を特定する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置。 A receiving means for receiving a standard time radio wave including a time code;
The signal including the time code output from the receiving means is sampled at a predetermined sampling period, and each sample point takes either a first value indicating a low level or a second value indicating a high level. And input waveform data generating means for generating input waveform data having one or more unit time lengths;
The data value of each sample point takes at least one of the first value and the second value, and has the same time length as the input waveform data, and the waveform shape is sequentially a predetermined number of samples. Predicted waveform data generating means for generating a plurality of shifted predicted waveform data ;
Correlation value calculation means for calculating a correlation value between the input waveform data and each of the plurality of predicted waveform data by calculating a sample point of the input waveform data and a corresponding sample point of the predicted waveform data The calculation of the first value in the input waveform data and the first value in the predicted waveform data, or the second value in the input waveform data and the second value in the predicted waveform data While calculating the first calculated value indicating a positive correlation, the calculation of the first value in the input waveform data and the second value in the predicted waveform data, or the second value in the input waveform data A correlation value calculating means that takes a second calculated value indicating a negative correlation by calculating the value and the first value in the predicted waveform data;
A transmitting station that determines the type of transmitting station that transmits the standard time radio wave based on the accumulated value of the first calculated value and the second calculated value that are correlation values calculated by the correlation value calculating means Discrimination means;
Correlation value comparing means for comparing the accumulated values calculated by the correlation value calculating means and specifying the optimum value of the accumulated values based on the type of transmitting station determined by the transmitting station determining means; ,
A time information acquisition apparatus comprising: control means for specifying a second pulse position in the time code based on the predicted waveform data indicating the optimum value.
前記送信局判別手段が、最大値となる累算値Ｃａ（ｑ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｑ−ｎ）〜Ｃａ（ｑ＋ｎ）を加算して、加算された最大値を取得するとともに、最小値となる累算値Ｃａ（ｒ）を示す位置に隣接する複数サンプルに対応する累算値Ｃａ（ｒ−ｎ）〜Ｃａ（ｒ＋ｎ）を加算して、加算された最小値を取得し、加算された最大値と加算された最小値との加算結果に基づいて、前記送信局の種別を判別することを特徴とする請求項２に記載の時刻情報取得装置。 The predicted waveform data generating means generates N predicted waveform data P (p) (p = 1 to N) whose waveform shape is sequentially shifted by a predetermined sample,
The transmitting station discriminating means adds the accumulated values Ca (q−n) to Ca (q + n) corresponding to a plurality of samples adjacent to the position indicating the accumulated value Ca (q) that is the maximum value. The maximum value is acquired, and the cumulative values Ca (r−n) to Ca (r + n) corresponding to a plurality of samples adjacent to the position indicating the minimum cumulative value Ca (r) are added and added. 3. The time information acquisition apparatus according to claim 2, wherein the type of the transmitting station is determined based on a result of addition of the added maximum value and the added minimum value. .
前記送信局判別手段が、前記最大値と最小値との加算結果が正の値であるときに、前記送信局の種別について、秒の先頭で立ち上がる波形形状を有する符号から構成される種別であると判断することを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の時刻取得装置。 The predicted waveform data generation means is configured such that each sample point has a first value indicating a low level in any predetermined section before and after the change point of the signal level, and in any other predetermined section before and after the change point. Either of a second value indicating a high level and a third value in a section other than the predetermined section, and generating a plurality of predicted waveform data whose waveform shape is sequentially shifted by a predetermined sample ,
When the transmission station discriminating means has a positive value as a result of adding the maximum value and the minimum value, the transmission station type is a type constituted by a code having a waveform shape that rises at the beginning of the second. The time acquisition device according to any one of claims 1 to 4, wherein the time acquisition device is determined.
取得されたコードの値に基づいて現在時刻を算出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。 The control means specifies the minute start position in the time code based on the type and second pulse position of the transmission station specified by the time information acquisition device and the signal level before and after the start position of the time code. , Obtaining a code included in the time code, and according to a value indicated by the code, obtaining a code value including a day, an hour, and a minute constituting the time code,
6. The time information acquisition apparatus according to claim 1, wherein the current time is calculated based on the acquired code value.
内部クロックにより現在時刻を計時する内部計時手段と、
前記時刻情報取得装置により取得された現在時刻によって、前記内部計時手段により計時された現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、前記時刻修正手段により修正された現在時刻を表示する時刻表示手段と、を備えたことを特徴とする電波時計。 A time information acquisition device according to claim 6;
An internal time measuring means for measuring the current time by an internal clock;
Time correction means for correcting the current time measured by the internal time measurement means according to the current time acquired by the time information acquisition device;
A radio-controlled timepiece comprising: time display means for displaying the current time measured by the internal time measuring means or corrected by the time adjusting means.
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