JP5681399B2 - タイミング・モジュールのホールドオーバのための内蔵自己検査のシステム及び方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
方法であって、
外部レファレンス信号によって統制される装置に対して局所の発振器について、一定の
持続時間の間、上記発振器が上記外部レファレンス信号にロックされる工程と、
上記外部レファレンス信号の関数であり、上記発振器を統制するために使用される補正
信号を判定する工程と、
上記補正信号をサンプリングする工程と、
上記補正信号のサンプルを記憶する工程と、
上記発振器の少なくとも1つの数学的モデルについて、上記発振器が上記外部レファレ
ンス信号にロックされている持続時間の間、
少なくとも、上記補正信号の上記サンプルを含まない上記補正信号に基づいて、上記少
なくとも1つの数学的モデルを訓練する工程と、
上記発振器が上記外部レファレンス信号にロックされている特定された持続時間後に、
予測補正信号を判定する工程と、
上記補正信号の上記サンプルと、上記予測補正信号との間の差を求めて、上記発振器に
おけるドリフトを統制するために上記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す
周波数誤差を生成する工程と、
上記周波数誤差を経時的に積分して、上記発振器におけるドリフトを統制するために前
記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す時間誤差を生成する工程と、
上記時間誤差を出力する工程と
を含む方法。
(項目2)
項目1記載の方法であって、
上記特定された持続時間の間に、上記時間誤差が、許容可能な時間誤差の閾値未満であ
るか否かを判定する工程を更に含む方法。
(項目3)
項目2記載の方法であって、
上記周波数誤差、上記時間誤差、及び上記特定された持続時間後の特定の間隔における
閾値よりも上記時間誤差が少ないか否かを定期的に更新する工程を含む方法。
(項目4)
項目2記載の方法であって、上記周波数誤差、上記時間誤差、及び上記許容可能な時
間誤差の閾値よりも上記時間誤差が少ないか否かを判定する工程は、
上記周波数誤差、上記時間誤差、及び上記特定された持続時間よりも少ない特定の持続
時間後の、上記許容可能な時間誤差の閾値よりも上記時間誤差が少ないか否かを判定する
工程を含む方法。
(項目5)
項目3記載の方法であって、
上記周波数誤差、上記時間誤差、及び上記時間誤差が閾値よりも少ないか否かを定期的
に更新する工程は、
上記外部レファレンス信号に上記発振器がロックされている持続時間が、上記特定され
た持続時間よりも大きくなった場合に、上記特定された持続時間以上の移動性一時ウィン
ドウの閾値よりも上記時間誤差が少ないか否か、上記周波数誤差、及び上記時間誤差を更
新する工程を含む方法。
(項目6)
項目1乃至5の何れか一項に記載の方法であって、
上記少なくとも1つの数学的モデルのうちの2つ以上の数学的モデルについて、
上記発振器を統制するために使用された場合に、最小の時間誤差をもたらす時間誤差を
、どの数学的モデルがもたらすかを判定する工程とを含む方法。
(項目7)
項目6記載の方法であって、
上記発振器を統制するために使用された場合に、最小の時間誤差をもたらす時間誤差を
、どの数学的モデルがもたらすかを判定する工程は、
数学的モデル毎の上記判定された時間誤差を比較する工程と、
許容可能な時間誤差の閾値よりも少ない最小累積時間誤差を備えた数学的モデルを選択
する工程とを含む方法。
(項目8)
項目6記載の方法であって、
上記最小の時間誤差をもたらす上記数学的モデルについて、上記外部レファレンス信号
が利用可能でない場合に上記発振器を統制するよう補正信号としてその数学的モデルを選
択する工程を更に含む方法。
(項目9)
項目8記載の方法であって、
上記特定の持続時間の間、最小の時間誤差を有しているとして選択された数学的モデル
の識別情報を維持する工程と、
間隔毎に上記最小の時間誤差を有するとして選択される数学的モデルの識別情報を、特
定された持続時間後の少なくとも一間隔の間、維持する工程とを含む方法。
(項目10)
項目9記載の方法であって、
上記識別された数学的モデルに関連付けられた数学的モデル・パラメータを維持する工
程を更に含む方法。
(項目11)
項目10記載の方法であって、
上記特定された持続時間後に間隔毎に、数学的モデルそれぞれについて、その間隔の時
間誤差を出力する工程と、
その間隔について、数学的モデル毎に、上記識別された数学的モデルに関連付けられた
上記数学的モデル・パラメータを出力する工程とを含む方法。
(項目12)
項目1乃至11の何れか一項に記載の方法であって、外部レファレンス信号にロック
されている間に上記補正信号をサンプリングする工程は、上記補正信号のレートよりも低
いレートで上記補正信号をサンプリングする工程を含む方法。
(項目13)
項目7記載の方法であって、
上記選択された数学的モデルを検査するための更なる検査期間なしで、最小の時間誤差
を有していると判定された上記選択された数学的モデルを使用して、早ければ、上記特定
された持続時間の終了時に上記発振器を統制する工程を更に含む方法。
(項目14)
項目1乃至11の何れか一項に記載の方法であって、少なくとも1つの数学的モデル
の何れもが、許容可能な時間誤差の閾値よりも少ないと判定された場合、数学的モデルが
閾値を超えない持続時間を数学的モデル毎に求める工程を含む方法。
(項目15)
項目14記載の方法であって、
閾値を超える前の最長持続時間を備えた数学的モデルを選択する工程と、
少なくとも、上記選択された数学的モデルが閾値を超えない持続時間の間、上記外部レ
ファレンス信号が利用可能でない場合に、上記発振器を統制するよう、補正信号として、
上記選択された数学的モデルを使用する工程と
を更に含む方法。
(項目16)
方法であって、
外部レファレンス信号にロックされている間、外部レファレンス信号によって統制され
る、装置に対して局所の発振器について、
上記外部レファレンス信号の関数であり、上記発振器におけるドリフトを統制するため
に使用される補正信号に少なくとも部分的に基づいて、予測補正信号を数学的モデル毎に
判定するよう上記発振器の少なくとも2つの数学的モデルを訓練する工程と、
上記外部レファレンス信号が利用可能でない場合に、上記発振器におけるドリフトを統
制するよう、最小時間誤差を有する上記少なくとも2つの数学的モデルのうちの数学的モ
デルを選択する工程と、
訓練に使用される期間に加え、検査持続時間の必要なしで、上記選択された数学的モデ
ルを使用することが可能であるように上記補正信号のサンプリングされたバージョンを使
用して、上記選択された数学的モデルを検査する工程と
を含む方法。
(項目17)
装置であって、
外部レファレンス信号を受信するための受信器と、
タイミング情報、周波数情報、位相情報、及びそれらの組合せのうちの少なくとも1つ
を備えた第1の信号を生成するよう構成された局所発振器(LO)と、
上記外部レファレンス信号の関数であり、上記LOを統制するために使用される補正信
号を生成する制御ループ・フィルタと、
外部レファレンス信号からのタイミング情報、温度情報、及び補正信号のサンプルを記
憶するサンプル・データ・バッファと、
上記補正信号、上記外部レファレンス信号からの上記タイミング情報、及び上記温度情
報を受信するよう構成された上記LOの少なくとも1つの数学的モデルであって、予測補
正信号を生成するよう構成された少なくとも1つの数学的モデルと、
上記補正信号のサンプルと、上記予測補正信号との間の差を求めて、上記発振器におけ
るドリフトを統制するために上記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す周波
数誤差を生成し、
上記周波数誤差を経時的に積分して、上記発振器におけるドリフトを統制するために前
記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す時間誤差を生成し、
最小時間誤差を有する数学的モデルを選択するよう構成された時間間隔誤差チェッカ(
TIEC)と、
上記選択された数学的モデルの関数である、上記TIECからの補正信号及び上記制御
ループからの補正信号出力を受信するよう構成されたディジタル・アナログ制御(DAC
)セレクタと、
DACセレクタからの出力を受信し、信号をLOに供給するよう構成された選択された
数学的モデルの関数である、TIECからの補正信号及び制御ループからの補正信号出力
を受信するよう構成されたディジタル・アナログ制御(DAC)セレクタと、
上記DACセレクタからの出力を受信し、信号を上記LOに供給するよう構成されたD
ACとを備え、
DAC制御セレクタは、上記外部レファレンス信号が利用可能な場合、上記外部レファ
レンス信号の関数として上記発振器が統制されるように制御信号をDACに供給し、上記
少なくとも1つの数学的モデルは、予測補正信号を生成するよう訓練され、上記TIEC
は、特定された持続時間後の時間誤差を求め、特定の持続時間後の特定の間隔における時
間誤差を定期的に更新する装置。
(項目18)
項目17記載の装置であって、上記LOが恒温槽付水晶発振器である装置。
(項目19)
項目17又は18記載の装置であって、上記少なくとも1つの数学的モデルは再帰的
最小二乗フィット・モデルである装置。
(項目20)
項目17乃至19の何れか一項に記載の装置であって、上記少なくとも1つの数学的
モデルは、
温度及び経年劣化依存性パラメータを含むモデル、
温度依存性パラメータを含むモデル、
定数を含むモデル、及び
先行する特定の間隔における最小の時間誤差を有していると選択されたモデルのパラメ
ータを含むモデルのうちの少なくとも1つである装置。
1. 最小訓練期間が完了していなければならないという基準、及び
2. 局所発振器モデルの1つが最小時間数及び最大時間数を有する検査時間を、特定値より少ない値だけ上回る絶対時間誤差をもたらすということをTIE検査は宣言しなければならないという基準
を満たしている場合、NTSモジュールは、ホールドオーバの準備ができていると判定される。
120 制御ループ・フィルタ
125 DAC制御セレクタ
140 温度センサ
145 TIECサンプリング・データ・バッファ
150 OCXOモデル
160 TIEC
Claims (17)
- 方法であって、前記方法は、
外部レファレンス信号によって統制される装置に対して局所の発振器について、前記発振器が前記外部レファレンス信号にロックされている持続時間の間、
前記外部レファレンス信号の関数であり、前記発振器を統制するために使用される補正信号を判定することと、
前記補正信号をサンプリングすることと、
前記補正信号のサンプルを記憶することと、
前記発振器の少なくとも1つの数学的モデルについて、前記発振器が前記外部レファレンス信号にロックされている持続時間の間、
少なくとも、前記補正信号の前記サンプルを含まない前記補正信号に基づいて、前記少なくとも1つの数学的モデルを訓練することと、
前記発振器が前記外部レファレンス信号にロックされている特定された持続時間後に、
予測補正信号を判定することと、
前記予測補正信号と前記補正信号の前記サンプルとの間の差を求めて、前記発振器におけるドリフトを統制するために前記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す周波数誤差を生成することと、
前記周波数誤差を経時的に積分して、前記発振器におけるドリフトを統制するために前記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す時間誤差を生成することと、
前記時間誤差を出力することと
を含む、方法。 - 前記特定された持続時間の間に、前記時間誤差が、許容可能な時間誤差の閾値未満であるか否かを判定すること
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記周波数誤差と、前記時間誤差と、前記特定された持続時間後の特定の間隔における閾値よりも前記時間誤差が少ないか否かとを定期的に更新すること
を更に含む、請求項2に記載の方法。 - 前記周波数誤差と、前記時間誤差と、前記許容可能な時間誤差の閾値よりも前記時間誤差が少ないか否かとを判定することは、
前記周波数誤差と、前記時間誤差と、前記特定された持続時間よりも少ない持続時間後の、前記許容可能な時間誤差の閾値よりも前記時間誤差が少ないか否かとを判定すること
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記周波数誤差と、前記時間誤差と、前記時間誤差が閾値よりも少ないか否かとを定期的に更新することは、
前記周波数誤差と、前記時間誤差と、前記外部レファレンス信号に前記発振器がロックされている持続時間が、前記特定された持続時間よりも大きくなった場合に、前記特定された持続時間以上の移動平均フィルタの持続時間の間の前記許容可能な時間誤差の閾値よりも前記時間誤差が少ないか否かとを更新すること
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記数学的モデルの個数は、2つ以上であり、
前記少なくとも1つの数学的モデルのうちの2つ以上の数学的モデルについて、
前記方法は、
前記発振器を統制するために使用された場合に、最小の時間誤差をもたらす時間誤差を、どの数学的モデルがもたらすかを判定すること
を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記発振器を統制するために使用された場合に、最小の時間誤差をもたらす時間誤差を、どの数学的モデルがもたらすかを判定することは、
数学的モデル毎の前記判定された時間誤差を比較することと、
許容可能な時間誤差の閾値よりも少ない最小累積時間誤差を備えた数学的モデルを選択することと
を含む、請求項6に記載の方法。 - 前記最小の時間誤差をもたらす前記数学的モデルについて、前記外部レファレンス信号が利用可能でない場合に前記発振器を統制するように補正信号としてその数学的モデルを選択すること
を更に含む、請求項6に記載の方法。 - 前記特定の持続時間の間、最小の時間誤差を有しているとして選択された数学的モデルの識別情報を前記特定された持続時間の間に維持することと、
間隔毎に前記最小の時間誤差を有するとして選択される数学的モデルの識別情報を、前記特定された持続時間後の少なくとも一間隔の間、維持することと
を更に含む、請求項8に記載の方法。 - 前記識別された数学的モデルに関連付けられた数学的モデル・パラメータを維持すること
を更に含む、請求項9に記載の方法。 - 前記特定された持続時間後に間隔毎に、数学的モデルそれぞれについて、その間隔の時間誤差を出力することと、
その間隔について、数学的モデル毎に、前記識別された数学的モデルに関連付けられた前記数学的モデル・パラメータを出力することと
を更に含む、請求項10に記載の方法。 - 前記外部レファレンス信号にロックされている間に前記補正信号をサンプリングすることは、前記補正信号のレートよりも低いレートで前記補正信号をサンプリングすること
を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。 - 前記選択された数学的モデルを検査するための更なる検査期間なしで、最小の時間誤差を有していると判定された前記選択された数学的モデルを使用して、早ければ、前記特定された持続時間の終了時に前記発振器を統制すること
を更に含む、請求項7に記載の方法。 - 装置であって、前記装置は、
外部レファレンス信号を受信するための受信器と、
タイミング情報と、周波数情報と、位相情報と、それらの組合せとのうちの少なくとも1つを備えた第1の信号を生成するように構成された局所発振器(LO)と、
前記外部レファレンス信号の関数であり、前記LOを統制するために使用される補正信号を生成する制御ループ・フィルタと、
前記補正信号と、前記外部レファレンス信号からのタイミング情報と、温度情報とのサンプルを記憶するサンプル・データ・バッファと、
前記補正信号と、前記外部レファレンス信号からの前記タイミング情報と、前記温度情報とを受信するように構成された前記LOの少なくとも1つの数学的モデルであって、前記少なくとも1つの数学的モデルのそれぞれは、予測補正信号を生成するように構成されている、少なくとも1つの数学的モデルと、
時間間隔誤差チェッカ(TIEC)であって、各数学的モデルについて、
前記予測補正信号と前記補正信号のサンプルとの間の差を求めて、前記発振器におけるドリフトを統制するために前記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す周波数誤差を生成することと、
前記周波数誤差を経時的に積分して、前記発振器におけるドリフトを統制するために前記予測補正信号が使用された場合に生じる誤差を表す時間誤差を生成することと、
最小時間誤差を有する数学的モデルを選択することと
を行うように構成されている、時間間隔誤差チェッカ(TIEC)と、
前記制御ループ・フィルタからの補正信号出力と、前記選択された数学的モデルの関数である前記TIECからの補正信号とを受信するように構成されたディジタル・アナログ制御(DAC)セレクタと、
前記DACセレクタからの出力を受信し、信号を前記LOに供給するように構成されたDACと
を備え、
DAC制御セレクタは、前記外部レファレンス信号が利用可能な場合、前記外部レファレンス信号の関数として前記発振器が統制されるように制御信号を前記DACに供給し、前記少なくとも1つの数学的モデルは、予測補正信号を生成するように訓練され、前記TIECは、特定された持続時間後の時間誤差を求め、特定の持続時間後の特定の間隔における時間誤差を定期的に更新する、装置。 - 前記LOが恒温槽付水晶発振器である、請求項14に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの数学的モデルは再帰的最小二乗フィット・モデルである、請求項14または15に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの数学的モデルは、
温度および経年劣化依存性パラメータの両方を含むモデルと、
温度依存性パラメータを含むモデルと、
定数を含むモデルと、
先行する特定の間隔における最小の時間誤差を有しているとして選択されたモデルのパラメータを含むモデルと
のうちの少なくとも1つである、請求項14〜16のいずれか一項に記載の装置。
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