JP2001339373A - クロック同期方法及びクロック同期装置 - Google Patents
クロック同期方法及びクロック同期装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明はＧＰＳ通信衛星からの時報信号を受信
できないときでも、出力クロック信号の位相を正確に保
つクロック同期装置を提供することにある。 【解決手段】アンテナ１は、ＧＰＳ通信衛星から発せら
れたＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ受信機２は、アンテ
ナ１から出力された信号を復調して生成した外部同期ク
ロック１０１および同期状態を識別する同期信号１０６
を出力する。高精度発振器３は、外部同期クロック１０
１と同等の周波数精度を有する。位相調整部４は、高精
度発振器３出力の内部信号源クロック１０２の位相を外
部同期クロック１０１の位相に合わせ込む。切替器５
は、位相調整部４から出力された内部同期クロック１０
３と外部同期クロック１０１とを切り替える。ＰＬＬ回
路６は、切替器５から出力された選択クロック１０４を
基準信号として入力し出力クロック信号１０５を出力す
る。
できないときでも、出力クロック信号の位相を正確に保
つクロック同期装置を提供することにある。 【解決手段】アンテナ１は、ＧＰＳ通信衛星から発せら
れたＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ受信機２は、アンテ
ナ１から出力された信号を復調して生成した外部同期ク
ロック１０１および同期状態を識別する同期信号１０６
を出力する。高精度発振器３は、外部同期クロック１０
１と同等の周波数精度を有する。位相調整部４は、高精
度発振器３出力の内部信号源クロック１０２の位相を外
部同期クロック１０１の位相に合わせ込む。切替器５
は、位相調整部４から出力された内部同期クロック１０
３と外部同期クロック１０１とを切り替える。ＰＬＬ回
路６は、切替器５から出力された選択クロック１０４を
基準信号として入力し出力クロック信号１０５を出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック同期装置
に関し、特にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）通信衛星から提供される時報信
号（Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）に基
づくクロック同期動作を維持するクロック同期装置に関
する。
に関し、特にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）通信衛星から提供される時報信
号（Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）に基
づくクロック同期動作を維持するクロック同期装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、地上受信機はＧＰＳ通信衛星
などから提供される時報信号を用いてクロック同期を行
い、その同期の精度を高めることが知られている。この
ようなＧＰＳ通信衛星からの時報信号を利用する地上受
信機は、ＧＰＳ通信衛星からの信号そのものに地上受信
機の基準発振器を同期させることによって、時間および
周波数同期を行っている。
などから提供される時報信号を用いてクロック同期を行
い、その同期の精度を高めることが知られている。この
ようなＧＰＳ通信衛星からの時報信号を利用する地上受
信機は、ＧＰＳ通信衛星からの信号そのものに地上受信
機の基準発振器を同期させることによって、時間および
周波数同期を行っている。
【０００３】この地上受信機が、ＧＰＳ通信衛星を捕捉
できていないか、あるいは捕捉しているがＧＰＳ通信衛
星から提供される時報に同期できない状態（以下非同期
状態という）になったときは、ＧＰＳ通信衛星からの時
報信号に同期できないため、時報信号より精度の低い地
上受信機の基準発振器などを使用している場合では、シ
ステム全体の運用および維持ができなくなるという問題
がある。
できていないか、あるいは捕捉しているがＧＰＳ通信衛
星から提供される時報に同期できない状態（以下非同期
状態という）になったときは、ＧＰＳ通信衛星からの時
報信号に同期できないため、時報信号より精度の低い地
上受信機の基準発振器などを使用している場合では、シ
ステム全体の運用および維持ができなくなるという問題
がある。
【０００４】したがって、ＧＰＳ通信衛星の時報信号に
同期できない場合でも、地上受信機が必要とするクロッ
ク信号の位相同期を正確に保てるようにする方法が望ま
れている。
同期できない場合でも、地上受信機が必要とするクロッ
ク信号の位相同期を正確に保てるようにする方法が望ま
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のクロッ
ク同期装置は、ＧＰＳ通信衛星の時報信号に同期できな
い非同期状態では、精度の低い地上受信機の基準発振器
などを使用している場合に、システム全体の運用および
維持ができなくなるという欠点がある。
ク同期装置は、ＧＰＳ通信衛星の時報信号に同期できな
い非同期状態では、精度の低い地上受信機の基準発振器
などを使用している場合に、システム全体の運用および
維持ができなくなるという欠点がある。
【０００６】本発明の目的は、このような従来の欠点を
除去するため、ＧＰＳ通信衛星の時報信号と同等の周波
数精度を有する高精度発振器を用い且つその位相同期を
行うことにより、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号を受信
できなくなったときでも、切り替え時の位相ずれをなく
し、地上受信機が必要とするクロック信号の位相を正確
に保てるようにするクロック同期装置を提供することに
ある。
除去するため、ＧＰＳ通信衛星の時報信号と同等の周波
数精度を有する高精度発振器を用い且つその位相同期を
行うことにより、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号を受信
できなくなったときでも、切り替え時の位相ずれをなく
し、地上受信機が必要とするクロック信号の位相を正確
に保てるようにするクロック同期装置を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のクロック同期方
法は、内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整数）
し、このｎ分周したクロックを前記内部信号源クロック
を用いてクロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロ
ックを出力し、前記ｎ分周したクロックと入力信号の外
部同期クロックとのクロック位相誤差を検出し、この検
出結果に基づき前記ｎ個の分周クロックの中から前記外
部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１≦ｉ≦
ｎの整数）の内部同期クロックを選択して出力すること
を特徴としている。
法は、内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整数）
し、このｎ分周したクロックを前記内部信号源クロック
を用いてクロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロ
ックを出力し、前記ｎ分周したクロックと入力信号の外
部同期クロックとのクロック位相誤差を検出し、この検
出結果に基づき前記ｎ個の分周クロックの中から前記外
部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１≦ｉ≦
ｎの整数）の内部同期クロックを選択して出力すること
を特徴としている。
【０００８】また、本発明のクロック同期方法は、内部
信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整数）し、このｎ分
周したクロックを前記内部信号源クロックを用いてクロ
ック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロックを出力
し、前記ｎ分周したクロックと入力信号の外部同期クロ
ックとのクロック位相誤差を検出し、この検出結果に基
づき前記ｎ個の分周クロックの中から前記外部同期クロ
ックと位相同期が得られるｉ番目（１≦ｉ≦ｎの整数）
の内部同期クロックを選択し、前記外部同期クロックが
同期外れとなったときのみ前記外部同期クロックから前
記内部同期クロックに切り替えて出力することを特徴と
している。
信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整数）し、このｎ分
周したクロックを前記内部信号源クロックを用いてクロ
ック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロックを出力
し、前記ｎ分周したクロックと入力信号の外部同期クロ
ックとのクロック位相誤差を検出し、この検出結果に基
づき前記ｎ個の分周クロックの中から前記外部同期クロ
ックと位相同期が得られるｉ番目（１≦ｉ≦ｎの整数）
の内部同期クロックを選択し、前記外部同期クロックが
同期外れとなったときのみ前記外部同期クロックから前
記内部同期クロックに切り替えて出力することを特徴と
している。
【０００９】また、本発明のクロック同期装置は、ＧＰ
Ｓ（ＧＬＯＢＡＬ ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ ＳＹＳＴ
ＥＭ）通信衛星から発せられたＧＰＳ信号を受信するア
ンテナと、前記アンテナから出力された信号を復調して
生成した外部同期クロックおよび同期状態を識別する同
期信号を出力するＧＰＳ受信機と、前記外部同期クロッ
クと同等の周波数精度を有する高精度発振器と、前記高
精度発振器出力の内部信号源クロックを入力し派生的に
生成したｎ個（ｎは正の整数）の分周クロックの中から
前記外部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１
≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロックを出力する位相調
整部と、前記位相調整部から出力された前記内部同期ク
ロックと前記外部同期クロックとを切り替える切替器
と、前記切替器から出力されたクロックを基準信号とし
て入力し出力クロック信号を出力するＰＬＬ回路と、よ
り構成されることを特徴としている。
Ｓ（ＧＬＯＢＡＬ ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ ＳＹＳＴ
ＥＭ）通信衛星から発せられたＧＰＳ信号を受信するア
ンテナと、前記アンテナから出力された信号を復調して
生成した外部同期クロックおよび同期状態を識別する同
期信号を出力するＧＰＳ受信機と、前記外部同期クロッ
クと同等の周波数精度を有する高精度発振器と、前記高
精度発振器出力の内部信号源クロックを入力し派生的に
生成したｎ個（ｎは正の整数）の分周クロックの中から
前記外部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１
≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロックを出力する位相調
整部と、前記位相調整部から出力された前記内部同期ク
ロックと前記外部同期クロックとを切り替える切替器
と、前記切替器から出力されたクロックを基準信号とし
て入力し出力クロック信号を出力するＰＬＬ回路と、よ
り構成されることを特徴としている。
【００１０】また、前記位相調整部は、前記高精度発振
器出力の前記内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整
数）する分周器と、前記分周器出力のｎ分周クロックを
前記内部信号源クロックを用いてクロック単位に位相シ
フトしたｎ個の分周クロックを出力するシフトレジスタ
と、前記ｎ分周クロックおよび前記外部同期クロックを
入力し２つのクロックを論理演算して位相誤差パルスを
出力するＥＸ−ＯＲ（ＥＸＣＬＵＳＩＶＥＬＹ ＯＲ）
と、前記ＥＸ−ＯＲ出力の前記位相誤差パルスに基づき
前記ｎ個の分周クロックの中から前記外部同期クロック
と位相同期が得られる前記ｉ番目の内部同期クロックを
選択する選択信号を出力する位相誤差演算部と、前記位
相誤差演算部出力の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信
機出力の前記同期信号を入力し前記選択信号を記憶する
とともに前記同期信号に基づき制御信号を出力する制御
部と、前記ｎ個の分周クロックを入力し前記制御信号に
基づき前記内部同期クロックを出力するセレクタと、よ
り構成されることを特徴としている。
器出力の前記内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整
数）する分周器と、前記分周器出力のｎ分周クロックを
前記内部信号源クロックを用いてクロック単位に位相シ
フトしたｎ個の分周クロックを出力するシフトレジスタ
と、前記ｎ分周クロックおよび前記外部同期クロックを
入力し２つのクロックを論理演算して位相誤差パルスを
出力するＥＸ−ＯＲ（ＥＸＣＬＵＳＩＶＥＬＹ ＯＲ）
と、前記ＥＸ−ＯＲ出力の前記位相誤差パルスに基づき
前記ｎ個の分周クロックの中から前記外部同期クロック
と位相同期が得られる前記ｉ番目の内部同期クロックを
選択する選択信号を出力する位相誤差演算部と、前記位
相誤差演算部出力の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信
機出力の前記同期信号を入力し前記選択信号を記憶する
とともに前記同期信号に基づき制御信号を出力する制御
部と、前記ｎ個の分周クロックを入力し前記制御信号に
基づき前記内部同期クロックを出力するセレクタと、よ
り構成されることを特徴としている。
【００１１】また、前記位相誤差演算部は、前記ＥＸ−
ＯＲ出力の位相誤差パルスを入力し、前記外部同期クロ
ックの立ち上がりエッジを基準として、前記内部信号源
クロックを用いてサンプリングし、このサンプリングし
て求めた２進数のデータより、予め前記２進数のデータ
と前記ｎ個の分周クロックとを関連付けて作成された変
換テーブルを用いて、前記ｎ個の分周クロックから前記
外部同期クロックと位相同期が得られる前記ｉ番目の内
部同期クロックを選択する前記選択信号を出力すること
を特徴としている。
ＯＲ出力の位相誤差パルスを入力し、前記外部同期クロ
ックの立ち上がりエッジを基準として、前記内部信号源
クロックを用いてサンプリングし、このサンプリングし
て求めた２進数のデータより、予め前記２進数のデータ
と前記ｎ個の分周クロックとを関連付けて作成された変
換テーブルを用いて、前記ｎ個の分周クロックから前記
外部同期クロックと位相同期が得られる前記ｉ番目の内
部同期クロックを選択する前記選択信号を出力すること
を特徴としている。
【００１２】さらに、前記制御部は、前記位相誤差演算
部出力の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信機出力の前
記同期信号を入力し、前記外部同期クロックが同期状態
のときは前記選択信号を記憶するとともに前記切替器に
通知する前記制御信号を供給し、前記外部同期クロック
が同期外れ状態になったときは、前記外部同期クロック
が同期状態に復帰するまで、同期外れ状態になる直前の
前記選択信号を前記切替器に通知する前記制御信号とし
て供給することを特徴としている。
部出力の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信機出力の前
記同期信号を入力し、前記外部同期クロックが同期状態
のときは前記選択信号を記憶するとともに前記切替器に
通知する前記制御信号を供給し、前記外部同期クロック
が同期外れ状態になったときは、前記外部同期クロック
が同期状態に復帰するまで、同期外れ状態になる直前の
前記選択信号を前記切替器に通知する前記制御信号とし
て供給することを特徴としている。
【００１３】また、前記切替器は、前記ＧＰＳ受信機出
力の前記外部同期クロックと前記位相誤差演算部出力の
前記内部同期クロックとを入力し、前記ＧＰＳ受信機出
力の前記同期信号に基づき、前記外部同期クロックが同
期外れ状態になったときのみ、前記ＰＬＬ回路に供給す
るクロックを前記外部同期クロックから前記内部同期ク
ロックに切り替えることを特徴としている。
力の前記外部同期クロックと前記位相誤差演算部出力の
前記内部同期クロックとを入力し、前記ＧＰＳ受信機出
力の前記同期信号に基づき、前記外部同期クロックが同
期外れ状態になったときのみ、前記ＰＬＬ回路に供給す
るクロックを前記外部同期クロックから前記内部同期ク
ロックに切り替えることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明のクロック
同期装置の一つの実施の形態を示すブロック図である。
て図面を参照して説明する。図１は、本発明のクロック
同期装置の一つの実施の形態を示すブロック図である。
【００１５】図１に示す本実施の形態は、ＧＰＳ通信衛
星から発せられたＧＰＳ信号を受信するアンテナ１と、
アンテナ１から出力された信号を復調して生成した外部
同期クロック１０１および同期状態を識別する同期信号
１０６を出力するＧＰＳ受信機２と、外部同期クロック
１０１と同等の周波数精度を有する高精度発振器３と、
高精度発振器３出力の内部信号源クロック１０２を入力
し派生的に生成したｎ個（ｎは正の整数）の分周クロッ
ク１１２の中から外部同期クロック１０１と位相同期が
得られるｉ番目（１≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロッ
ク１０３を出力する位相調整部４と、位相調整部４から
出力された内部同期クロック１０３と外部同期クロック
１０１とを切り替える切替器５と、切替器５から出力さ
れた選択クロック１０４を基準信号として入力し出力ク
ロック信号１０５を出力するＰＬＬ回路６とより構成さ
れている。
星から発せられたＧＰＳ信号を受信するアンテナ１と、
アンテナ１から出力された信号を復調して生成した外部
同期クロック１０１および同期状態を識別する同期信号
１０６を出力するＧＰＳ受信機２と、外部同期クロック
１０１と同等の周波数精度を有する高精度発振器３と、
高精度発振器３出力の内部信号源クロック１０２を入力
し派生的に生成したｎ個（ｎは正の整数）の分周クロッ
ク１１２の中から外部同期クロック１０１と位相同期が
得られるｉ番目（１≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロッ
ク１０３を出力する位相調整部４と、位相調整部４から
出力された内部同期クロック１０３と外部同期クロック
１０１とを切り替える切替器５と、切替器５から出力さ
れた選択クロック１０４を基準信号として入力し出力ク
ロック信号１０５を出力するＰＬＬ回路６とより構成さ
れている。
【００１６】次に、位相調整部の構成について図面を参
照して説明する。図２は、図１に示す位相調整部の実施
例を示すブロック図である。
照して説明する。図２は、図１に示す位相調整部の実施
例を示すブロック図である。
【００１７】図２において、位相調整部４は、高精度発
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周（ｎは
正の整数）する分周器１１と、分周器１１出力のｎ分周
クロック１１１を内部信号源クロック１０２を用いてク
ロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロック１１２
を出力するシフトレジスタ１２と、ｎ分周クロック１１
１および外部同期クロック１０１を入力し２つのクロッ
クを論理演算して位相誤差パルス１１３を出力するＥＸ
−ＯＲ１３と、ＥＸ−ＯＲ１３出力の位相誤差パルス１
１３に基づきｎ個の分周クロック１１２の中から外部同
期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目の内部同
期クロック１０３を選択する選択信号１１４を出力する
位相誤差演算部１４と、位相誤差演算部１４出力の選択
信号１１４およびＧＰＳ受信機２出力の同期信号１０６
を入力し選択信号１１４を記憶するとともに同期信号１
０６に基づき制御信号１１５を出力する制御部と、ｎ個
の分周クロック１１２を入力し制御信号１１５に基づき
内部同期クロック１０３を出力するセレクタ１６とより
構成されている。
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周（ｎは
正の整数）する分周器１１と、分周器１１出力のｎ分周
クロック１１１を内部信号源クロック１０２を用いてク
ロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロック１１２
を出力するシフトレジスタ１２と、ｎ分周クロック１１
１および外部同期クロック１０１を入力し２つのクロッ
クを論理演算して位相誤差パルス１１３を出力するＥＸ
−ＯＲ１３と、ＥＸ−ＯＲ１３出力の位相誤差パルス１
１３に基づきｎ個の分周クロック１１２の中から外部同
期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目の内部同
期クロック１０３を選択する選択信号１１４を出力する
位相誤差演算部１４と、位相誤差演算部１４出力の選択
信号１１４およびＧＰＳ受信機２出力の同期信号１０６
を入力し選択信号１１４を記憶するとともに同期信号１
０６に基づき制御信号１１５を出力する制御部と、ｎ個
の分周クロック１１２を入力し制御信号１１５に基づき
内部同期クロック１０３を出力するセレクタ１６とより
構成されている。
【００１８】以上の構成におけるクロック同期の方法
は、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号と同等の周波数精度
を有する高精度発振器３を用い、さらに、この高精度発
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周して外
部同期クロック１０１と同一のクロック周波数とするｎ
分周クロック１１１から、内部信号源クロック１０２に
よりクロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロック
１１２を生成し、外部同期クロック１０１と位相同期が
得られるｉ番目の内部同期クロック１０３を選択して出
力することにより行われる。したがって、ＧＰＳ受信機
２出力の外部同期クロック１０１が同期状態のときに、
外部同期クロック１０１すなわちＧＰＳ通信衛星からの
時報信号と位相同期の得られた内部同期クロック１０３
を生成し保持することにより、ＧＰＳ通信衛星の時報信
号を受信できない場合でも、切り替え時の位相ずれをな
くすことが可能となる。
は、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号と同等の周波数精度
を有する高精度発振器３を用い、さらに、この高精度発
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周して外
部同期クロック１０１と同一のクロック周波数とするｎ
分周クロック１１１から、内部信号源クロック１０２に
よりクロック単位に位相シフトしたｎ個の分周クロック
１１２を生成し、外部同期クロック１０１と位相同期が
得られるｉ番目の内部同期クロック１０３を選択して出
力することにより行われる。したがって、ＧＰＳ受信機
２出力の外部同期クロック１０１が同期状態のときに、
外部同期クロック１０１すなわちＧＰＳ通信衛星からの
時報信号と位相同期の得られた内部同期クロック１０３
を生成し保持することにより、ＧＰＳ通信衛星の時報信
号を受信できない場合でも、切り替え時の位相ずれをな
くすことが可能となる。
【００１９】次に、本実施の形態のクロック同期装置の
動作を図１および図２を参照して詳細に説明する。
動作を図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００２０】アンテナ１は、ＧＰＳ通信衛星から発せら
れたＧＰＳ信号を受信する。
れたＧＰＳ信号を受信する。
【００２１】ＧＰＳ受信機２は、アンテナ１から出力さ
れた信号を復調して生成した高精度、高安定の外部同期
クロック１０１を出力するとともに、外部同期クロック
１０１の同期状態を示す同期信号１０６を出力する。
れた信号を復調して生成した高精度、高安定の外部同期
クロック１０１を出力するとともに、外部同期クロック
１０１の同期状態を示す同期信号１０６を出力する。
【００２２】高精度発振器３は、ＧＰＳ受信機２出力の
外部同期クロック１０１と同等以上の周波数精度を有
し、外部同期クロック１０１のｎ倍のクロック周波数と
する内部信号源クロック１０２を出力する。
外部同期クロック１０１と同等以上の周波数精度を有
し、外部同期クロック１０１のｎ倍のクロック周波数と
する内部信号源クロック１０２を出力する。
【００２３】位相調整部４は、高精度発振器３出力の内
部信号源クロック１０２の位相をＧＰＳ受信機２出力の
外部同期クロック１０１の位相に合わせ込む動作を行
う。
部信号源クロック１０２の位相をＧＰＳ受信機２出力の
外部同期クロック１０１の位相に合わせ込む動作を行
う。
【００２４】このため、まず分周器１１では、高精度発
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周してＧ
ＰＳ受信機２出力の外部同期クロック１０１と同一周波
数のｎ分周クロック１１１を出力する。
振器３出力の内部信号源クロック１０２をｎ分周してＧ
ＰＳ受信機２出力の外部同期クロック１０１と同一周波
数のｎ分周クロック１１１を出力する。
【００２５】シフトレジスタ１２は、分周器１１出力の
ｎ分周クロック１１１を入力し、高精度発振器３出力の
内部信号源クロック１０２を用いて、クロック単位に位
相シフトしたｎ個の分周クロック１１２を出力する。
ｎ分周クロック１１１を入力し、高精度発振器３出力の
内部信号源クロック１０２を用いて、クロック単位に位
相シフトしたｎ個の分周クロック１１２を出力する。
【００２６】ＥＸ−ＯＲ１３は、分周器１１出力のｎ分
周クロック１１１とＧＰＳ受信機２出力の外部同期クロ
ック１０１とを入力し、２つのクロックの出力レベルを
論理演算し、例えば”ＨＩＧＨ”または”ＬＯＷ”レベ
ルが不一致のときに”ＨＩＧＨ”レベルとする位相誤差
パルス１１３を出力する。
周クロック１１１とＧＰＳ受信機２出力の外部同期クロ
ック１０１とを入力し、２つのクロックの出力レベルを
論理演算し、例えば”ＨＩＧＨ”または”ＬＯＷ”レベ
ルが不一致のときに”ＨＩＧＨ”レベルとする位相誤差
パルス１１３を出力する。
【００２７】位相誤差演算部１４は、ＥＸ−ＯＲ１３出
力の位相誤差パルス１１３を入力し、ＧＰＳ受信機２出
力の外部同期クロック１０１の立ち上がりエッジを基準
として、高精度発振器３出力の内部信号源クロック１０
２を用いてサンプリングを行い、外部同期クロック１０
１のクロック単位に得られるｎ個のサンプリング結果
を、例えば、サンプリング開始時に得られた値をＭＳ
Ｂ、最後に得られた値をＬＳＢとして２進数のデータに
変換し、この変換した２進数のデータを演算処理して２
つのクロックの進み／遅れ程度を求める。また、この２
進数に変換したデータを例えばＲＯＭのアドレスに入力
し、予めＲＯＭにプログラムしていた変換テーブルから
外部同期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目の
内部同期クロック１０３を選択する選択信号１１４を出
力する。
力の位相誤差パルス１１３を入力し、ＧＰＳ受信機２出
力の外部同期クロック１０１の立ち上がりエッジを基準
として、高精度発振器３出力の内部信号源クロック１０
２を用いてサンプリングを行い、外部同期クロック１０
１のクロック単位に得られるｎ個のサンプリング結果
を、例えば、サンプリング開始時に得られた値をＭＳ
Ｂ、最後に得られた値をＬＳＢとして２進数のデータに
変換し、この変換した２進数のデータを演算処理して２
つのクロックの進み／遅れ程度を求める。また、この２
進数に変換したデータを例えばＲＯＭのアドレスに入力
し、予めＲＯＭにプログラムしていた変換テーブルから
外部同期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目の
内部同期クロック１０３を選択する選択信号１１４を出
力する。
【００２８】制御部１５は、位相誤差演算部１４出力の
選択信号１１４とＧＰＳ受信機２出力の同期信号１０６
とを入力し、外部同期クロック１０１が同期状態のとき
は位相誤差演算部１４出力の選択信号１１４を図示しな
いメモリ手段に記憶するとともにセレクタ１６に供給
し、外部同期クロック１０１が非同期状態のときには非
同期状態になる直前の記憶している選択信号１１４を継
続してセレクタ１６に供給する。
選択信号１１４とＧＰＳ受信機２出力の同期信号１０６
とを入力し、外部同期クロック１０１が同期状態のとき
は位相誤差演算部１４出力の選択信号１１４を図示しな
いメモリ手段に記憶するとともにセレクタ１６に供給
し、外部同期クロック１０１が非同期状態のときには非
同期状態になる直前の記憶している選択信号１１４を継
続してセレクタ１６に供給する。
【００２９】セレクタ１６は、シフトレジスタ１２出力
のｎ個の分周クロック１１２を入力し、制御部１５から
供給される制御信号１１５に基づき、ｎ個の分周クロッ
ク１１２の中からｉ番目の内部同期クロック１０３を選
択して出力する。
のｎ個の分周クロック１１２を入力し、制御部１５から
供給される制御信号１１５に基づき、ｎ個の分周クロッ
ク１１２の中からｉ番目の内部同期クロック１０３を選
択して出力する。
【００３０】以上の位相調整部４の動作により、ＧＰＳ
受信機２が同期状態から非同期状態になったとき、切り
替え時の位相ずれをなくし、また、ＧＰＳ受信機２が非
同期状態から同期状態に復帰したときにも、外部同期ク
ロック１０１の位相を正確に保持し切り替え時の位相ず
れをなくすよう動作することができる。
受信機２が同期状態から非同期状態になったとき、切り
替え時の位相ずれをなくし、また、ＧＰＳ受信機２が非
同期状態から同期状態に復帰したときにも、外部同期ク
ロック１０１の位相を正確に保持し切り替え時の位相ず
れをなくすよう動作することができる。
【００３１】切替器５は、ＧＰＳ受信機２出力の外部同
期クロック１０１とセレクタ１６出力の内部同期クロッ
ク１０３とを入力し、ＧＰＳ受信機２出力の同期信号１
０６により、外部同期クロック１０１が同期状態のとき
はＧＰＳ受信機２出力の外部同期クロック１０１を出力
し、また、外部同期クロック１０１が非同期状態のとき
には位相調整部４出力の内部同期クロック１０３を出力
するよう切り替え動作を行う。
期クロック１０１とセレクタ１６出力の内部同期クロッ
ク１０３とを入力し、ＧＰＳ受信機２出力の同期信号１
０６により、外部同期クロック１０１が同期状態のとき
はＧＰＳ受信機２出力の外部同期クロック１０１を出力
し、また、外部同期クロック１０１が非同期状態のとき
には位相調整部４出力の内部同期クロック１０３を出力
するよう切り替え動作を行う。
【００３２】ＰＬＬ回路６は、切替器５出力の外部同期
クロック１０１またはｉ番目の内部同期クロック１０３
を基準クロックとして入力し、この基準クロックに同期
した出力クロック信号１０５を出力する。このＰＬＬ回
路は一般によく知られており、本発明とは直接関係しな
いためその詳細な説明を省略する。
クロック１０１またはｉ番目の内部同期クロック１０３
を基準クロックとして入力し、この基準クロックに同期
した出力クロック信号１０５を出力する。このＰＬＬ回
路は一般によく知られており、本発明とは直接関係しな
いためその詳細な説明を省略する。
【００３３】次に、本実施例の位相合わせ込み動作を図
３から図５を参照して説明する。図３は、ＧＰＳ受信機
出力クロックに対して、分周器出力クロック位相が少し
遅れている場合のサンプリング結果を示すタイミングチ
ャートである。図４は、ＧＰＳ受信機出力クロックに対
して、分周器出力クロック位相が大きく遅れている場合
のサンプリング結果を示すタイミングチャートである。
図５は、ＧＰＳ受信機出力クロックに対して、分周器出
力クロック位相が少し進んでいる場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
３から図５を参照して説明する。図３は、ＧＰＳ受信機
出力クロックに対して、分周器出力クロック位相が少し
遅れている場合のサンプリング結果を示すタイミングチ
ャートである。図４は、ＧＰＳ受信機出力クロックに対
して、分周器出力クロック位相が大きく遅れている場合
のサンプリング結果を示すタイミングチャートである。
図５は、ＧＰＳ受信機出力クロックに対して、分周器出
力クロック位相が少し進んでいる場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
【００３４】ＥＸ−ＯＲ１３は、入力されたＧＰＳ受信
機２出力の外部同期クロック１０１および分周器１１出
力のｎ分周クロック１１１の２つの出力レベルが不一致
のときに、例えば”ＨＩＧＨ”レベルとする位相誤差パ
ルス１１３を出力する。図３において、ＧＰＳ受信機２
の外部同期クロック１０１に対して、分周器１１出力の
ｎ分周クロック１１１位相が少し遅れている場合、ＧＰ
Ｓ受信機２出力の外部同期クロック１０１の立ち上がり
エッジを基準として、サンプリング開始時から遅れた期
間まではＥＸ−ＯＲ１３出力の位相誤差パルス１１３
が”ＨＩＧＨ”レベルとなるため、サンプリング結果と
して”１”が得られ、その後クロック半サイクルまで
は”０”となる。さらに、分周器１１出力のｎ分周クロ
ック１１１位相が大きく遅れている場合、図４に示すよ
うに、遅れの程度に応じて、サンプリング開始時から”
１”の検出が継続する。逆に、ＧＰＳ受信機２出力の外
部同期クロック１０１に対して、分周器１１出力のｎ分
周クロック１１１位相が少し遅れている場合では、図５
に示すように、サンプリング開始時には”０”が検出さ
れ、半サイクルまでの遅れに相当する期間では”１”が
検出される。
機２出力の外部同期クロック１０１および分周器１１出
力のｎ分周クロック１１１の２つの出力レベルが不一致
のときに、例えば”ＨＩＧＨ”レベルとする位相誤差パ
ルス１１３を出力する。図３において、ＧＰＳ受信機２
の外部同期クロック１０１に対して、分周器１１出力の
ｎ分周クロック１１１位相が少し遅れている場合、ＧＰ
Ｓ受信機２出力の外部同期クロック１０１の立ち上がり
エッジを基準として、サンプリング開始時から遅れた期
間まではＥＸ−ＯＲ１３出力の位相誤差パルス１１３
が”ＨＩＧＨ”レベルとなるため、サンプリング結果と
して”１”が得られ、その後クロック半サイクルまで
は”０”となる。さらに、分周器１１出力のｎ分周クロ
ック１１１位相が大きく遅れている場合、図４に示すよ
うに、遅れの程度に応じて、サンプリング開始時から”
１”の検出が継続する。逆に、ＧＰＳ受信機２出力の外
部同期クロック１０１に対して、分周器１１出力のｎ分
周クロック１１１位相が少し遅れている場合では、図５
に示すように、サンプリング開始時には”０”が検出さ
れ、半サイクルまでの遅れに相当する期間では”１”が
検出される。
【００３５】これらの図から明らかなように、２つのク
ロックに位相誤差がない場合はサンプリング結果が全
て”０”となり、２つのクロックが丁度半サイクルずれ
ている場合にはサンプリング結果が全て”１”となる。
すなわち、この位相誤差パルス１１３を高精度発振器３
出力の内部信号源クロック１０２を用いてｎ個のサンプ
リングを行うことにより、２つのクロックの位相の進み
／遅れ具合を”０”または”１”の２進数のデータとし
て取り扱うことができる。このサンプリング結果から求
められる２進数のデータとｎ個の分周クロック１１２と
を対応付ける変換テーブルを予め作成することにより、
ｎ個の分周クロック１１２の中からＧＰＳ受信機２出力
の外部同期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目
の内部同期クロック１０３を選択することができる。
ロックに位相誤差がない場合はサンプリング結果が全
て”０”となり、２つのクロックが丁度半サイクルずれ
ている場合にはサンプリング結果が全て”１”となる。
すなわち、この位相誤差パルス１１３を高精度発振器３
出力の内部信号源クロック１０２を用いてｎ個のサンプ
リングを行うことにより、２つのクロックの位相の進み
／遅れ具合を”０”または”１”の２進数のデータとし
て取り扱うことができる。このサンプリング結果から求
められる２進数のデータとｎ個の分周クロック１１２と
を対応付ける変換テーブルを予め作成することにより、
ｎ個の分周クロック１１２の中からＧＰＳ受信機２出力
の外部同期クロック１０１と位相同期が得られるｉ番目
の内部同期クロック１０３を選択することができる。
【００３６】以上の本発明の実施の形態により、ＧＰＳ
通信衛星の時報信号と同等の周波数精度を有する高精度
発振器を用い且つその位相同期を行うことにより、ＧＰ
Ｓ通信衛星からの時報信号を受信できなくなったときで
も、切り替え時の位相ずれをなくし、地上受信機が必要
とするクロック信号の位相を正確に保持することができ
るため、位相同期状態にある他のＧＰＳ受信機の出力ク
ロック、あるいはこのクロックを基準クロックとするＰ
ＬＬ回路等の出力クロックと比べても誤差信号が生じな
いシステムを実現することができる。
通信衛星の時報信号と同等の周波数精度を有する高精度
発振器を用い且つその位相同期を行うことにより、ＧＰ
Ｓ通信衛星からの時報信号を受信できなくなったときで
も、切り替え時の位相ずれをなくし、地上受信機が必要
とするクロック信号の位相を正確に保持することができ
るため、位相同期状態にある他のＧＰＳ受信機の出力ク
ロック、あるいはこのクロックを基準クロックとするＰ
ＬＬ回路等の出力クロックと比べても誤差信号が生じな
いシステムを実現することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のクロック
同期方法及びクロック同期装置によれば、ＧＰＳ受信機
から出力される外部同期クロックと同等の周波数精度を
有する高精度発振器を用い且つその位相同期を行うこと
により、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号を受信できない
ときでも、切り替え時の位相ずれをなくし、地上受信機
が必要とするクロック信号の位相を正確に保つことがで
きる効果を有する。
同期方法及びクロック同期装置によれば、ＧＰＳ受信機
から出力される外部同期クロックと同等の周波数精度を
有する高精度発振器を用い且つその位相同期を行うこと
により、ＧＰＳ通信衛星からの時報信号を受信できない
ときでも、切り替え時の位相ずれをなくし、地上受信機
が必要とするクロック信号の位相を正確に保つことがで
きる効果を有する。
【図１】本発明のクロック同期装置の一つの実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】図１に示す位相調整部の実施例を示すブロック
図である。
図である。
【図３】ＧＰＳ受信機出力クロックに対して、分周器出
力クロック位相が少し遅れている場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
力クロック位相が少し遅れている場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
【図４】ＧＰＳ受信機出力クロックに対して、分周器出
力クロック位相が大きく遅れている場合のサンプリング
結果を示すタイミングチャートである。
力クロック位相が大きく遅れている場合のサンプリング
結果を示すタイミングチャートである。
【図５】ＧＰＳ受信機出力クロックに対して、分周器出
力クロック位相が少し進んでいる場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
力クロック位相が少し進んでいる場合のサンプリング結
果を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】 １ アンテナ ２ ＧＰＳ受信機 ３ 高精度発振器 ４ 位相調整部 ５ 切替器 ６ ＰＬＬ回路 １１ 分周器 １２ シフトレジスタ １３ ＥＸ−ＯＲ １４ 位相誤差演算部 １５ 制御部 １６ セレクタ １０１ 外部同期クロック １０２ 内部信号源クロック １０３ 内部同期クロック １０４ 選択クロック １０５ 出力クロック信号 １０６ 同期信号 １１１ ｎ分周クロック １１２ ｎ個の分周クロック １１３ 位相誤差パルス １１４ 選択信号 １１５ 制御信号
Claims (7)
- 【請求項１】 内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の
整数）し、このｎ分周したクロックを前記内部信号源ク
ロックを用いてクロック単位に位相シフトしたｎ個の分
周クロックを出力し、前記ｎ分周したクロックと入力信
号の外部同期クロックとのクロック位相誤差を検出し、
この検出結果に基づき前記ｎ個の分周クロックの中から
前記外部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１
≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロックを選択して出力す
ることを特徴とするクロック同期方法。 - 【請求項２】 内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の
整数）し、このｎ分周したクロックを前記内部信号源ク
ロックを用いてクロック単位に位相シフトしたｎ個の分
周クロックを出力し、前記ｎ分周したクロックと入力信
号の外部同期クロックとのクロック位相誤差を検出し、
この検出結果に基づき前記ｎ個の分周クロックの中から
前記外部同期クロックと位相同期が得られるｉ番目（１
≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロックを選択し、前記外
部同期クロックが同期外れとなったときのみ前記外部同
期クロックから前記内部同期クロックに切り替えて出力
することを特徴とするクロック同期方法。 - 【請求項３】 ＧＰＳ（ＧＬＯＢＡＬ ＰＯＳＩＴＩＯ
ＮＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）通信衛星から発せられたＧＰ
Ｓ信号を受信するアンテナと、前記アンテナから出力さ
れた信号を復調して生成した外部同期クロックおよび同
期状態を識別する同期信号を出力するＧＰＳ受信機と、
前記外部同期クロックと同等の周波数精度を有する高精
度発振器と、前記高精度発振器出力の内部信号源クロッ
クを入力し派生的に生成したｎ個（ｎは正の整数）の分
周クロックの中から前記外部同期クロックと位相同期が
得られるｉ番目（１≦ｉ≦ｎの整数）の内部同期クロッ
クを出力する位相調整部と、前記位相調整部から出力さ
れた前記内部同期クロックと前記外部同期クロックとを
切り替える切替器と、前記切替器から出力されたクロッ
クを基準信号として入力し出力クロック信号を出力する
ＰＬＬ回路と、より構成されることを特徴とするクロッ
ク同期装置。 - 【請求項４】 前記位相調整部は、前記高精度発振器出
力の前記内部信号源クロックをｎ分周（ｎは正の整数）
する分周器と、前記分周器出力のｎ分周クロックを前記
内部信号源クロックを用いてクロック単位に位相シフト
したｎ個の分周クロックを出力するシフトレジスタと、
前記ｎ分周クロックおよび前記外部同期クロックを入力
し２つのクロックを論理演算して位相誤差パルスを出力
するＥＸ−ＯＲ（ＥＸＣＬＵＳＩＶＥＬＹ ＯＲ）と、
前記ＥＸ−ＯＲ出力の前記位相誤差パルスに基づき前記
ｎ個の分周クロックの中から前記外部同期クロックと位
相同期が得られる前記ｉ番目の内部同期クロックを選択
する選択信号を出力する位相誤差演算部と、前記位相誤
差演算部出力の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信機出
力の前記同期信号を入力し前記選択信号を記憶するとと
もに前記同期信号に基づき制御信号を出力する制御部
と、前記ｎ個の分周クロックを入力し前記制御信号に基
づき前記内部同期クロックを出力するセレクタと、より
構成されることを特徴とする請求項３記載のクロック同
期回路。 - 【請求項５】 前記位相誤差演算部は、前記ＥＸ−ＯＲ
出力の位相誤差パルスを入力し、前記外部同期クロック
の立ち上がりエッジを基準として、前記内部信号源クロ
ックを用いてサンプリングし、このサンプリングして求
めた２進数のデータより、予め前記２進数のデータと前
記ｎ個の分周クロックとを関連付けて作成された変換テ
ーブルを用いて、前記ｎ個の分周クロックから前記外部
同期クロックと位相同期が得られる前記ｉ番目の内部同
期クロックを選択する前記選択信号を出力することを特
徴とする請求項４記載のクロック同期回路。 - 【請求項６】 前記制御部は、前記位相誤差演算部出力
の前記選択信号および前記ＧＰＳ受信機出力の前記同期
信号を入力し、前記外部同期クロックが同期状態のとき
は前記選択信号を記憶するとともに前記切替器に通知す
る前記制御信号を供給し、前記外部同期クロックが同期
外れ状態になったときは、前記外部同期クロックが同期
状態に復帰するまで、同期外れ状態になる直前の前記選
択信号を前記切替器に通知する前記制御信号として供給
することを特徴とする請求項４又は５記載のクロック同
期回路。 - 【請求項７】 前記切替器は、前記ＧＰＳ受信機出力の
前記外部同期クロックと前記位相誤差演算部出力の前記
内部同期クロックとを入力し、前記ＧＰＳ受信機出力の
前記同期信号に基づき、前記外部同期クロックが同期外
れ状態になったときのみ、前記ＰＬＬ回路に供給するク
ロックを前記外部同期クロックから前記内部同期クロッ
クに切り替えることを特徴とする請求項３、４、５又は
６記載のクロック同期装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154481A JP2001339373A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | クロック同期方法及びクロック同期装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154481A JP2001339373A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | クロック同期方法及びクロック同期装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339373A true JP2001339373A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18659568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154481A Pending JP2001339373A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | クロック同期方法及びクロック同期装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001339373A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011062098A1 (ja) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | 中国電力株式会社 | 距離測定装置 |
| JP2017189037A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 株式会社ジェイテクト | 電子制御装置及びモータ制御装置 |
| CN114488248A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 上海移柯通信技术股份有限公司 | 基于gnss的物体姿势检测系统、方法、设备及介质 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154481A patent/JP2001339373A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011062098A1 (ja) * | 2009-11-18 | 2011-05-26 | 中国電力株式会社 | 距離測定装置 |
| JP5340414B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2013-11-13 | 中国電力株式会社 | 距離測定装置 |
| JP2017189037A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 株式会社ジェイテクト | 電子制御装置及びモータ制御装置 |
| CN114488248A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 上海移柯通信技术股份有限公司 | 基于gnss的物体姿势检测系统、方法、设备及介质 |
| CN114488248B (zh) * | 2022-01-24 | 2023-04-11 | 上海移柯通信技术股份有限公司 | 基于gnss的物体姿势检测系统、方法、设备及介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030729 |