JP2014207534A - 基準信号発生装置及び基準信号発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一定周期でない不連続のリファレンス信号しか得られない場合であっても、基準信号の誤差を抑える基準信号発生装置を提供する。
【解決手段】基準信号発生装置は、適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、電圧制御発振器の制御を行う。基準信号発生装置は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、出力信号とリファレンス信号との位相差（差分）を求め、当該位相差が閾値を超えない場合は、電圧制御発振器の制御値（制御電圧）を推定して、電圧制御発振器の制御を行う。基準信号発生装置は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、差分が閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、様々な無線通信設備に設置される基準信号発生装置に関する。詳細には、適切なリファレンス信号を連続して取得できなくなったときの対応に関する。

従来から、携帯電話の基地局やデジタル放送の送信局等では、信号を送信するタイミングや周波数の同期を行うために、基準信号発生装置が発生させた基準信号が用いられる。基準信号発生装置は、発振器が出力した信号と、ＧＮＳＳ受信機等から得られる高精度なリファレンス信号と、を比較して位相差を求める。基準信号発生装置は、この位相差をゼロに近づけるように発振器を制御することで高精度な信号を発生させる。

また、一般的に基準信号発生装置は、リファレンス信号が取得できる場合は、当該リファレンス信号に基づいて基準信号を生成して出力するとともに、基準信号の変化等を記憶する。一方、基準信号発生装置は、リファレンス信号が取得できない場合は、制御値等を推定して発振器を制御する自走制御を行うことで基準信号を生成して出力する。

ここで、ＧＮＳＳ受信機はＧＮＳＳ衛星からの測位信号に基づいてリファレンス信号を生成しているが、近年、信号レベルの低い測位信号を受信可能なＧＮＳＳ受信機（以下、高感度受信機）が注目されている。高感度受信機を用いることにより、ＧＮＳＳ衛星の初期捕捉を素早く行うことができるほか、追尾感度も向上させることができる。特許文献１は、この高感度受信機の測位方法に関する技術を開示する。

一般的に、高感度でない受信機では、測位信号が−１３５ｄＢｍ以下となった場合、リファレンス信号を生成できなくなる（図５（ａ）を参照）。これに対し、特許文献１に記載の高感度受信機では、測位方法によるが例えば−１４２ｄＢｍまでの測位信号に基づいてリファレンス信号を連続的に生成可能である（図５（ｂ）を参照）。

特許第４２９０５３３号公報

ところで、高感度受信機は、測位信号が−１４２ｄＢｍを下回る場合であっても、複数の（例えば数秒分の）微弱な測位信号を積算し、積算した信号に基づいてリファレンス信号を生成することができる。しかし、この方法でリファレンス信号を生成する場合、リファレンス信号が数秒に１回だけ生成されることとなる。

この結果、基準信号発生装置には、数秒に１回だけリファレンス信号が供給される、つまり、リファレンス信号が供給される状態とリファレンス信号が供給されない状態とが断続的に切り替わることとなる。この場合、数秒に１回のリファレンス信号では、リファレンス信号が得られている期間が短すぎるため、発振器の制御に必要な処理時間分だけリファレンス信号を担保できず、結果として自走状態同然となってしまう。従って、一般的な基準信号発生装置では、基準信号を安定させることができない。

また、この課題は、高感度受信機を用いた場合に限られず、例えば処理速度が遅いためリファレンス信号が数秒に１回しか得られない場合にも当てはまる。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、一定周期でない不連続のリファレンス信号しか得られない場合であっても、基準信号の誤差を抑える基準信号発生装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成の基準信号発生装置が提供される。即ち、この基準信号発生装置は、発振部と、制御部と、出力部と、を備える。前記発振部は、所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。前記制御部は、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。前記出力部は、前記出力信号又は当該出力信号に基づく信号を基準信号として出力する。前記制御部は、適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。前記制御部は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、前記出力信号と前記リファレンス信号との位相又は周波数の差分を求め、当該差分が閾値を超えない場合は、前記発振部の制御値又は前記出力信号の補正量を推定して、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。制御部は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、前記差分が前記閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行う。

即ち、微弱な測位信号を検出している場合、又は、演算速度が遅い場合、リファレンス信号の取得間隔が長くなることがある。この点、本願の構成では、差分が大きい場合には差分低減制御を行うため、リファレンス信号に基づいて求めた位相差を有効に活用して、出力信号の誤差を抑えることができる。

前記の基準信号発生装置においては、前記差分低減制御中に新たな前記リファレンス信号を取得したときに、前記差分を求め直し、求め直した前記差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御を行うことが好ましい。

これにより、新たに取得したリファレンス信号に基づいて差分を求め直すことで、最新の差分（精度の高い差分）を求めることができる。従って、出力信号の誤差を一層抑えることができる。

前記の基準信号発生装置においては、前記差分低減制御中に新たな前記リファレンス信号を取得したときに、前記差分を求め直さず、実行中の前記差分低減制御を続行することが好ましい。

これにより、制御を単純にすることができるとともに、制御部の処理量を低減できる。

前記の基準信号発生装置においては、前記差分低減制御では、前記リファレンス信号の取得間隔に基づいて決定した時間を掛けて、前記差分を０に近づける制御を行うことが好ましい。

これにより、次のリファレンス信号を取得するまでの時間を掛けて差分を０に近づけることで、周波数の大きな変動を防止できる。

前記の基準信号発生装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この基準信号発生装置は、前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する環境値取得部を備える。前記制御部は、適切な前記リファレンス信号を連続的に取得している場合は、前記環境値と前記出力信号との関連性を記憶する。

これにより、例えば温度及び湿度に基づく発振周波数の変化を考慮して自走制御を行うことができるので、出力信号の誤差を一層抑えることができる。

前記の基準信号発生装置においては、前記差分低減制御を行うか否かを判定するための前記閾値は、設定又は状況に応じて可変であることが好ましい。

これにより、リファレンス信号の取得状況等に応じて閾値を変化させることで、適切な条件下で差分低減制御を行うことができる。

本発明の第２の観点によれば、以下の基準信号発生方法が提供される。即ち、この基準信号発生方法は、発振工程と、制御工程と、出力工程と、を含む。前記発振工程では、所定の周波数の信号を生成し、発振部から出力信号として出力する。前記制御工程では、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。前記出力工程では、前記出力信号又は当該出力信号に基づく信号を基準信号として出力する。前記制御工程では、適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。前記制御工程では、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、前記出力信号と前記リファレンス信号との位相又は周波数の差分を求め、当該差分が閾値を超えない場合は、前記発振部の制御値又は前記出力信号の補正量を推定して、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う。前記制御工程では、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、前記差分が前記閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行う。

これにより、リファレンス信号が数秒に１回しか取得できない場合であっても、取得したリファレンス信号を有効に活用して、出力信号の誤差を抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る基準信号発生装置の構成を示すブロック図。 実行する制御を選択する処理を示すフローチャート。 リファレンス信号の取得タイミングと位相差の推移を示すグラフ。 変形例に係る基準信号発生装置の構成を示すブロック図。 高感度でない受信機と高感度受信機における受信範囲の例を示すグラフ。

次に発明の実施の形態について説明する。初めに、図１を参照して、基準信号発生装置１０の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の基準信号発生装置１０を概略的に示したブロック図である。

本実施形態の基準信号発生装置１０は、携帯電話の基地局、地上デジタル放送の送信局及びＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）の通信設備等に用いられるものであり、接続されるユーザ側の機器に基準信号（基準タイミング信号や基準周波数信号）を提供するものである。以下に、基準信号発生装置１０の各部の構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態の基準信号発生装置１０は、制御部２０と、ＧＰＳ受信部２１と、スイッチ２３と、電圧制御発振器（発振部）２４と、分周部２５と、温度センサ（環境値取得部）２６と、を備える。制御部２０は、ＰＬＬ制御部２２と、補助制御部２７と、を備えている。また、ＰＬＬ制御部２２、電圧制御発振器２４、及び分周部２５は、ＰＬＬ回路（同期回路）４４を構成している。

基準信号発生装置１０の入力部４１には、ＧＰＳアンテナ（ＧＮＳＳアンテナ）１１が接続されている。ＧＰＳアンテナ１１がＧＰＳ衛星（ＧＮＳＳ衛星）から受信した測位信号は、この入力部４１を介して、ＧＰＳ受信部２１へ入力される。ＧＰＳ受信部２１は、この測位信号に基づいて測位計算を行うことで、リファレンス信号を生成する。このリファレンス信号は、協定世界時（ＵＴＣ）の１秒に正確に同期するように適宜較正されている。なお、本実施形態では、ＧＰＳ受信部２１は高感度受信機である。従って、測位信号の信号レベルが小さい場合、リファレンス信号を数秒に１回しか出力できない。

電圧制御発振器２４は、外部から印加される電圧のレベルによって出力する周波数を変更可能に構成されている。電圧制御発振器２４としては、例えば水晶振動子を共振器として使用したＴＣＸＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、温度補償型水晶発振器）や、ＯＣＸＯ（Ｏｖｅｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、恒温槽付き水晶発振器）を用いることができる。この電圧制御発振器２４によって出力された信号は、基準周波数信号として出力部４２から外部のユーザ側のシステムへ出力されるとともに、分周部２５へ出力される。

分周部２５は、電圧制御発振器２４から入力される基準周波数信号を分周して高い周波数から低い周波数に変換し、得られた位相比較用信号をＰＬＬ制御部２２へ出力するように構成されている。また、この位相比較用信号は、基準タイミング信号（１ＰＰＳ信号）として出力部４３から外部のユーザ側のシステムに対しても出力される。例えば、電圧制御発振器２４が出力する基準周波数が１０ＭＨｚである場合、分周部２５は、電圧制御発振器２４が出力する１０ＭＨｚの信号を分周比１／１０００００００で分周して、１Ｈｚの位相比較用信号を生成する。

ＰＬＬ制御部２２には、前記リファレンス信号と、この位相比較用信号と、が入力される。ＰＬＬ制御部２２は、これらの信号の位相を比較して位相差を求め、その位相差に基づく第１制御信号を生成する。

また、ＰＬＬ制御部２２は、この位相差信号の高周波成分の遮断及び雑音の除去を行った後に、スイッチ２３を介して、第１制御信号を電圧制御発振器２４へ出力する。このようにして、ＰＬＬ制御部２２は、リファレンス信号に基づいて電圧制御発振器２４を制御する。なお、ＰＬＬ制御部２２は、電圧制御発振器２４の出力信号又はそれに基づく信号とリファレンス信号の比較結果を第１制御信号として出力する構成であれば良く、信号の処理方法は任意である。

以上に説明した構成によって、ＰＬＬ回路４４のループが構成され、リファレンス信号としての１ＰＰＳ信号に出力信号が同期するように電圧制御発振器２４が制御される。従って、ＧＰＳ受信部２１が１ＰＰＳ信号を生成して基準信号発生装置１０に供給し、当該１ＰＰＳ信号に対してＰＬＬロックしている限り、経時変化や周囲の温度変化等に起因して電圧制御発振器２４の特性の変動が生じたとしても、基準信号発生装置１０の基準信号を高精度に保つことができる。

次に、マルチパス、妨害電波、及び障害物等によって適切なリファレンス信号を取得できない場合に基準信号発生装置１０が行う制御について説明する。基準信号発生装置１０は、この制御を行うための構成として、スイッチ２３と、温度センサ２６と、補助制御部２７と、を備える。

なお、この制御は、ＰＬＬ制御部２２が出力した第１制御信号を補助制御部２７が補正して第２制御信号を生成して、当該第２制御信号によって電圧制御発振器２４を制御する。具体的には、（１）ＰＬＬがロックしている間に取得した出力信号の変化及びそのときの温度等から、適切な制御電圧を推定して第２制御信号とする方法と、（２）検出時点における位相差を所定時間掛けて０にするように第２制御信号を設定する方法と、の２つが存在する。以下では、（１）の制御を自走制御と称し、（２）の制御を差分低減制御と称する。

スイッチ２３は、ＰＬＬ制御部２２から第１制御信号が入力されるとともに、補助制御部２７から第２制御信号が入力される。スイッチ２３は、入力された２つの制御信号のうち何れか一方を電圧制御発振器２４へ出力する。

温度センサ２６は、電圧制御発振器２４の周囲の温度を取得する。温度センサ２６は、温度を直接的に取得する構成であっても良いし、温度を間接的に（例えばＯＣＸＯのヒータの電流値等から）取得する構成であっても良い。温度センサ２６は、取得した温度を補助制御部２７へ出力する。

補助制御部２７には、ＧＰＳ受信部２１からリファレンス信号が入力されている。補助制御部２７は、適切な（正常な）リファレンス信号が連続的に取得できているか否かを判定し、取得できていないと判断した場合は、第２制御信号が電圧制御発振器２４に出力されるようにスイッチ２３を切り替える。

また、補助制御部２７には、分周部２５が出力した位相差が、ＰＬＬ制御部２２を介して入力される。補助制御部２７は、この位相差に基づいて、上記の自走制御と差分低減制御のうち何れを行うかを決定する。

ここで、制御部２０が行う制御を選択する具体的な方法について図２を参照して説明する。制御部２０は、適切なリファレンス信号を連続的に取得できているか否かを判断する（Ｓ１０１）。そして、制御部２０（ＰＬＬ制御部２２）は、適切なリファレンス信号を連続的に取得できている場合は、上述のように、リファレンス信号に基づいて電圧制御発振器２４を制御する（Ｓ１０２）。

制御部２０は、適切なリファレンス信号を連続的に取得できない場合は、出力信号（正確には分周後の出力信号）とリファレンス信号の位相差（差分）が所定の閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ１０３）。制御部２０（補助制御部２７）は、位相差が閾値を超えない場合、上述の自走制御を行う（Ｓ１０４）。また、制御部２０（補助制御部２７）は、位相差が閾値を超える場合、リファレンス信号を不連続的に取得可能か否かを判断する（Ｓ１０５）。リファレンス信号が不連続的に取得可能であれば、上述の差分低減制御を行う（Ｓ１０６）。なお、制御部２０（補助制御部２７）は、リファレンス信号を不連続的にも取得できない場合、上述の自走制御を行う（Ｓ１０４）。

次に、自走制御について説明する。補助制御部２７には、ＰＬＬ制御部２２から第１制御信号が入力されるとともに、温度センサ２６から温度が入力されている。補助制御部２７は、温度及び経過時間等に基づいて出力信号のズレを算出し、このズレ量に基づいて制御電圧（制御値）を推定する。そして、補助制御部２７は、推定した制御電圧の第２制御信号を生成して、スイッチ２３に出力する。

この自走制御を行うことにより、適切なリファレンス信号が取得できない場合であっても、高精度な基準信号を出力し続けることができる。

次に、図３を参照して、差分低減制御について説明する。差分低減制御とは、出力信号とリファレンス信号の位相差を所定の時間を掛けて０に近づける制御である。具体的には、補助制御部２７は、位相差を減らす方向に第２制御信号の制御電圧を少しずつ変化させる。

ここで、図３には、縦軸を位相差として横軸を時間としたグラフが示されている。また、横軸には、リファレンス信号が取得可能な場合にＡを付し、リファレンス信号が取得不能な場合にＢを付している。つまり、図３に示す例は、信号レベルが低い測位信号を取得した場合の例であり、基本的に５秒に１度リファレンス信号が取得可能であることが分かる。なお、高感度受信機では、信号レベルが低い場合、複数のリファレンス信号を積算してリファレンス信号を生成するため、信号レベルが一定である限り、同じ間隔でリファレンス信号が生成されることが多い。

ここで、図３に示す例では、５秒に１回しかリファレンス信号を取得できないので、適切なリファレンス信号が連続的に取得できないと判断される。また、制御部２０は、グラフにおける４秒の時点において、位相差が閾値（下限）を超えていることを検出できるので、差分低減制御を行う。制御部２０は、過去のリファレンス信号の取得状況に基づいて、５秒毎にリファレンス信号が取得可能であることを検知し、５秒掛けてこの位相差を０に近づけるように制御を行う。

もちろん、差分低減制御を行う５秒の間にも環境は変化するため、５秒後に位相差が０になる訳ではない。しかし、基本的には位相差を大幅に低減できると考えられる。

このように位相差を瞬時に０に近づけないのは、周波数が大幅に変化することを防止するためである。従って、周波数の変化の許容量によっては５秒よりも早く位相差を０に近づけても良いし、５秒よりも遅く位相差を０に近づけても良い。更には、リファレンス信号の取得間隔に関係ない時間を定め、この時間を掛けて位相差を０に近づけても良い。

その後、グラフにおける１４秒の時点において、制御部２０は、位相差が閾値（上限）を超えていることを検出できるので、差分低減制御を行う。制御部２０は、上記と同様に５秒掛けてこの位相差を０に近づけるように制御を行う。

ここで、グラフにおける１６秒の時点において、新たにリファレンス信号が取得される。このとき、制御部２０は、新しく取得した位相差（求め直した位相差）を用いて、当該位相差を５秒掛けて０に近づけるように制御を修正する。この場合、直近の位相差を利用するため、位相差を効果的に低減させることができる。もちろん、１４秒の時点で取得した位相差に基づく差分低減制御を続行することもできる。

上記のように差分低減制御を行うことで、数秒に１回しかリファレンス信号が取得できない場合であっても位相差を効果的に低減させることができる。

なお、閾値は予め値を定めておき、その値を使い続けても良いし、ユーザの設定により変更可能であっても良い。更には、状況（測位信号の信号レベル等）に応じて自動的に値を変化させることもできる。

次に、図４を参照して上記実施形態の変形例を説明する。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。図４に示すように、基準信号発生装置１０は、測位信号を処理するための構成として、電圧制御発振器２４に加え、シンセサイザ５２と、ダウンコンバータ部５３と、ベースバンド処理部５４と、を備える。

ダウンコンバータ部５３は、この出力信号を復調用信号として使用して、測位信号をダウンコンバートしてＩＦ信号へ変換する。ベースバンド処理部５４は、ＩＦ信号からベースバンド信号に復調して測位演算部６１へ出力する。

また、基準信号発生装置１０は、ベースバンド信号に基づいて基準信号を生成するための構成として、制御部２０と、可変分周部７１と、分周部７２，７３と、を備える。また、制御部２０は、測位演算部６１と、特性算出部６２と、周波数補正部６４と、タイミング補正部６５と、を備える。

測位演算部６１は、ベースバンド処理部５４が出力したベースバンド信号に基づいて、自機の位置と、自機側の時計の誤差を公知の方法で計算する。特性算出部６２は、電圧制御発振器２４の温度特性及び経時変化特性を算出する。

また、測位演算部６１の演算結果からは、シンセサイザ５２が出力した出力信号の周波数のズレ及びタイミングのズレを求めることができる。

周波数補正部６４は、この出力信号の周波数のズレ等を補正するための補正量を算出する。具体的には、周波数補正部６４は、出力信号の周波数のズレ量に基づいて適用する補正量（詳細には分周比）を決定し、可変分周部７１へ出力する。可変分周部７１には、出力信号が入力されている。可変分周部７１は、周波数補正部６４によって指定された分周比で出力信号を分周することで、出力信号を補正する。可変分周部７１が出力する信号は、分周部７２で再び分周されることで、１ＰＰＳ信号（基準タイミング信号）に変換される。

タイミング補正部６５は、測位演算部６１の演算結果から求められるタイミングのズレに基づいて、１ＰＰＳ信号のパルスの立ち上がり又は立ち下がりのタイミングをオフセットするための補正量を算出して分周部７２へ出力することで、１ＰＰＳ信号が協定世界時（ＵＴＣ）に同期するように補正を行う。これにより、基準信号発生装置１０は、ＵＴＣに同期した１ＰＰＳ信号を基準タイミング信号として出力部４３から外部へ出力することができる。

また、適切なリファレンス信号を連続的に取得できない場合、制御部２０は、上記の自走制御又は差分低減制御とを行う。制御部２０は、上記実施形態と同様に、測位演算部６１により得られた周波数やタイミングのズレ（差分）等が閾値を超えていない場合は自走制御を行い、閾値を超えていた場合は差分低減制御を行う。

自走制御では、制御部２０は、特性算出部６２が求めた温度特性及び経時変化特性と、温度センサ２６が検出した温度等と、に基づいて出力信号の補正量を求め、この補正量により出力信号を補正する。

差分低減制御では、制御部２０は、測位演算部６１により得られた周波数やタイミングのズレを所定の時間を掛けて０に近づけるように出力信号の補正量を求め、この補正量により出力信号を補正する。

以上により、ＰＬＬ回路を有しない基準信号発生装置においても本願の構成を適用して、数秒に１回程度リファレンス信号が取得できる場合であっても、リファレンス信号を有効に活用して基準信号の誤差を抑えることができる。

以上に説明したように、本実施形態の基準信号発生装置１０は、電圧制御発振器２４と、制御部２０と、出力部４２，４３と、を備える。電圧制御発振器２４は、所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。制御部２０は、電圧制御発振器２４の制御又は出力信号の補正を行う。出力部４２，４３は、出力信号又は当該出力信号に基づく信号を基準信号として出力する。制御部２０は、適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、電圧制御発振器２４の制御を行う。制御部２０は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、出力信号とリファレンス信号との位相差（差分）を求め、当該位相差が閾値を超えない場合は、電圧制御発振器２４の制御値（制御電圧）を推定して、電圧制御発振器２４の制御を行う。制御部２０は、適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、差分が閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行う。

これにより、微弱な測位信号を検出することでリファレンス信号の取得間隔が長くなる場合であっても、位相差が大きい場合には差分低減制御を行うことで、リファレンス信号に基づいて求めた位相差を有効に活用して、出力信号の誤差を抑えることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記では、発振部の例として、水晶振動子を共振器として使用したＴＣＸＯ及びＯＣＸＯを例として挙げて説明したが、水晶以外（例えばルビジウム）を使用した発振器を代わりに用いることができる。また、デジタル制御発振器を用いることもできる。

上記では、環境値の例として温度を挙げたが、湿度や圧力等も環境値として使用することができる。

上記では、位相差を比較するＰＬＬ回路を用いているが、周波数差を比較するＦＬＬ回路を用いることもできる。この場合、差分低減制御では、周波数差を差分として、周波数差を０に近づける処理を行う。

上記では、高感度受信機を使用したことにより、リファレンス信号が数秒に１回しか取得できない事態が発生することを説明したが、例えばＧＰＳ受信部２１の処理能力が低い場合、同様の事態が発生する。この場合であっても本願の制御を用いることができる。

上記では、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号をリファレンス信号として基準信号を生成する構成であるが、ＧＮＳＳ衛星としては、ＧＰＳ衛星、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星及びＧＡＬＩＬＥＯ衛星等を利用することができる。また、リファレンス信号として、他の機器が出力した信号を利用することもできる。

基準信号発生装置１０は、１ＰＰＳに代えて、ＰＰ２Ｓ等の１Ｈｚ以外の信号を基準タイミング信号として出力部４３から出力する構成に変更することができる。

基準信号発生装置１０が備える各部は、ハードウェアとして構成することに代えて、ソフトウェアにより構成することもできる。

１０ 基準信号発生装置
２０ 制御部
２１ ＧＰＳ受信部
２２ ＰＬＬ制御部
２３ スイッチ
２４ 電圧制御発振器（発振部）
２５ 分周部
２６ 温度センサ（環境値取得部）
２７ 補助制御部

Claims (7)

1. 所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する発振部と、
   前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う制御部と、
   前記出力信号又は当該出力信号に基づく信号を基準信号として出力する出力部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行い、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、前記出力信号と前記リファレンス信号との位相又は周波数の差分を求め、当該差分が閾値を超えない場合は、前記発振部の制御値又は前記出力信号の補正量を推定して、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行い、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、前記差分が前記閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行うことを特徴とする基準信号発生装置。
2. 請求項１に記載の基準信号発生装置であって、
   前記差分低減制御中に新たな前記リファレンス信号を取得したときに、前記差分を求め直し、求め直した前記差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御を行うことを特徴とする基準信号発生装置。
3. 請求項１に記載の基準信号発生装置であって、
   前記差分低減制御中に新たな前記リファレンス信号を取得したときに、前記差分を求め直さず、実行中の前記差分低減制御を続行することを特徴とする基準信号発生装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
   前記差分低減制御では、前記リファレンス信号の取得間隔に基づいて決定した時間を掛けて、前記差分を０に近づける制御を行うことを特徴とする基準信号発生装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
   前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する環境値取得部を備え、
   前記制御部は、適切な前記リファレンス信号を連続的に取得している場合は、前記環境値と前記出力信号との関連性を記憶することを特徴とする基準信号発生装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
   前記差分低減制御を行うか否かを判定するための前記閾値は、設定又は状況に応じて可変であることを特徴とする基準信号発生装置。
7. 所定の周波数の信号を生成し、発振部から出力信号として出力する発振工程と、
   前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行う制御工程と、
   前記出力信号又は当該出力信号に基づく信号を基準信号として出力する出力工程と、
   を含み、
   前記制御工程では、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得している場合は、当該リファレンス信号に基づいて、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行い、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合は、前記出力信号と前記リファレンス信号との位相又は周波数の差分を求め、当該差分が閾値を超えない場合は、前記発振部の制御値又は前記出力信号の補正量を推定して、前記発振部の制御又は前記出力信号の補正を行い、
   適切なリファレンス信号を連続的に取得していない場合であって、前記差分が前記閾値を超え、更にリファレンス信号を不連続的に取得している場合は、当該差分を所定の時間を掛けて０に近づける制御である差分低減制御を行うことを特徴とする基準信号発生方法。

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