JP2015216499A - 基準信号発生装置および基準信号発生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成により高精度の基準信号を発生する基準信号発生装置、および基準信号発生方法を提供する。【解決手段】基準信号発生装置１は、放送波からパイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行い、抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御する制御部３０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、基準信号発生装置および基準信号発生方法に関するものである。より詳細には、本発明は、放送波から抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生する装置に関するものである。また、本発明は、そのような装置により基準信号を発生する方法にも関するものである。

地上デジタルテレビジョン放送に用いる放送波は、周波数偏差±０．４Ｈｚ以下という高い周波数精度を有している。この放送波には、受信機において同期を行うため、および復調を行うために、ＣＰ（Continual Pilot）と呼ばれるパイロット信号が挿入されている。このＣＰ信号を放送波から取り出せば、周波数精度の高い信号を得ることができる。

特開２００６−２９５９０８号公報

しかしながら、地上デジタルテレビジョン放送で使用されているＵＨＦ帯の放送波から直接ＣＰ信号を抽出する際、以下のような問題が生じる。

まず、地上デジタルテレビジョン放送に採用されている直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式では、５６１７本の搬送波が約１ｋＨｚ間隔で配置されている。このため、ＣＰ信号を取り出す際には、通過帯域幅±５００Ｈｚ程度の狭帯域なバンドパスフィルタにより、目的のＣＰ信号のみを抽出する必要がある。このように、ＣＰ信号を抽出するためには、狭帯域フィルタを使用することが必須である。しかしながら、ＵＨＦ帯において、このような狭帯域のフィルタを製作することは困難である。

また、地上デジタルテレビジョン放送を受信するための所要Ｃ／Ｎ比（搬送波対ノイズ比）は、約２２ｄＢである。この受信の所要Ｃ／Ｎ比が良好でないと、ＣＰ信号はノイズの中に埋もれてしまう。

さらに、放送が行われているチャンネルは、地域によって異なることがある。このため、ＵＨＦ帯の全てのテレビのチャンネルにおいて、ＣＰ信号の抽出に対応できるようにする必要がある。

上述のように、地上デジタルテレビジョン放送においては、高い周波数精度が要求される。このため、地上デジタルテレビジョン放送に用いる基準信号発生器には、一般的に、安定性の高い周波数精度を持つルビジウム発振器が使用される（例えば特許文献１参照）。しかしながら、ルビジウム発振器は、高い周波数精度を有する一方、運搬および設置の際の取扱いが容易ではなく、また高価でもある。このような発振器を中継放送局において使用するのは、価格、取扱方法、および信頼性において、課題が残る。

したがって、本発明の目的は、簡易な構成により高精度の基準信号を発生する基準信号発生装置、および基準信号発生方法を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る基準信号発生装置の発明は、
放送波からパイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行い、当該抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御する制御部を備えることを特徴とするものである。

また、前記制御部は、前記パイロット信号を抽出する前後において同じ局部発振信号を用いた周波数変換を、段階的に複数回行うように制御してもよい。

また、前記制御部は、前記抽出したパイロット信号の周波数を変換してから分周することにより１秒パルス信号を生成し、当該生成した１秒パルス信号に基づいて前記基準信号を発生するように制御してもよい。

また、所定の周波数の信号を発振する発振器をさらに備え、
前記制御部は、前記生成した１秒パルス信号に基づいて前記発振器が発振する信号の周波数を制御することにより、前記基準信号を発生するように制御してもよい。

また、ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信するＧＰＳ受信部を備え、
前記制御部は、前記生成した１秒パルス信号および前記ＧＰＳ受信部が受信した信号に基づく１秒パルス信号のうち一方が得られない時は、もう一方の１秒パルス信号に基づいて前記基準信号を発生するように制御してもよい。

上記目的を達成する第２の観点に係る基準信号発生方法の発明は、
放送波からパイロット信号を抽出するステップと、
前記パイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行うステップと、
当該抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御するステップと、
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成により高精度の基準信号を発生する基準信号発生装置、および基準信号発生方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 第１実施形態におけるＣＰ信号抽出処理の例を説明する図である。 第１実施形態におけるＣＰ信号抽出処理の他の例を説明する図である。 第１実施形態における１ＰＰＳ信号生成処理の例を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る基準信号発生装置１は、ＵＨＦ帯テレビアンテナ１０、受信部２０、制御部３０、および発振器４０を備えている。この基準信号発生装置１は、以下説明するように、地上デジタルテレビジョン放送に用いられるＵＨＦ帯の放送波を受信して、精度の高い基準信号を発生する。

ＵＨＦ帯テレビアンテナ１０は、地上デジタルテレビジョン放送に用いられるＵＨＦ帯の放送波を受信する。受信部２０は、ＵＨＦ帯テレビアンテナ１０が受信した放送波を、デジタル処理可能な帯域の信号に変換および復調するなどして、制御部３０が信号処理可能な受信信号にする。

制御部３０は、基準信号発生装置１を構成する各機能部をはじめとして、基準信号発生装置１の全体を制御および管理する。また、本実施形態において、制御部３０は、受信部２０が受信した受信信号に各種の信号処理を施すなど、各種の演算処理を行うことができる。特に、本実施形態において、制御部３０は、受信信号からパイロット信号（ＣＰ信号）を抽出したり、抽出したＣＰ信号から、１秒パルス（1 Pulse Per Second：１ＰＰＳ）信号を生成したりする。また、本実施形態において、制御部３０は、生成した１ＰＰＳ信号に基づいて、発振器４０が発振する基準信号の周波数を制御する。これらの処理については、さらに後述する。制御部３０は、例えばＣＰＵのようなプロセッサまたはマイコンなどの任意の処理装置を含んで構成することができる。

また、制御部３０は、任意のメモリ装置などにより構成される記憶部を含んで構成することができる。この記憶部は、制御部３０が上述したような信号処理および各種の演算処理などを行う際のアルゴリズム、およびルックアップテーブル（ＬＵＴ）のような各種の参照テーブルなども記憶する。また、制御部３０は、必要に応じて各種の信号処理の結果など種々の情報を記憶部に記憶させたり、必要に応じて記憶部に記憶された各種情報を読み出したりすることができる。

さらに、制御部３０は、各種制御に必要な制御信号を発振するための発振器も適宜含んで構成されるものとして説明する。このような、制御部３０に含まれる発振器が発振する信号については、さらに後述する。

発振器４０は、所定の周波数の信号を発振する任意の好適な発振器により構成することができる。制御部３０は、発振器４０が発振する信号の周波数を制御することにより、基準信号を発生するように制御する。制御部３０による発振器４０の制御についても、さらに後述する。

以下、本実施形態に係る基準信号発生装置１は、上述のように、ＵＨＦ帯テレビアンテナ１０、受信部２０、制御部３０、および発振器４０を含んで構成されるものとして説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明に係る基準信号発生装置は、上述した各機能部のうち一部を、基準信号発生装置１の外部に設けてもよい。また、例えば、制御部３０が行う後述の各処理のうち少なくとも一部を、専用のハードウェアにより構成される機能部が担うようにしてもよい。このように、本発明に係る基準信号発生装置は、種々の構成態様を想定することができる。

本実施形態に係る基準信号発生装置１は、以下説明するように、（１）受信した放送波からＣＰ信号を抽出し、（２）抽出したＣＰ信号から１ＰＰＳ信号を生成する。そして、このように生成した１ＰＰＳ信号に基づいて、基準信号を発生する。以下、それぞれの処理について説明する。

（１）ＣＰ信号抽出処理
まず、本実施形態に係るＣＰ信号抽出処理について説明する。

図２は、本発明の実施形態におけるＣＰ信号抽出処理の例を説明する図である。図２は、本発明の実施形態に係るＣＰ信号抽出処理において、制御部３０が行う処理を示している。

図１で説明したように、基準信号発生装置１においては、ＵＨＦ帯テレビアンテナ１０が地上デジタルテレビジョン放送に用いられるＵＨＦ帯の放送波を受信して、受信部２０が制御部３０による信号処理が可能な受信信号を出力する。このようにして受信部２０から出力された受信信号は、制御部３０に入力される。

上述したように、放送波からＣＰ信号を抽出するためには、狭帯域のＣＰ信号抽出用フィルタが必要となる。しかしながら、地上デジタルテレビジョン放送波に使用されるＵＨＦ帯域の周波数では、狭帯域のバンドパスフィルタは実現が困難である。このため、受信信号の周波数を、１０ＭＨｚ程度の低い周波数に周波数変換することが必要である。

したがって、図２に示すように、本実施形態に係るＣＰ信号抽出処理が開始すると、制御部３０は、入力された受信信号に周波数変換を施す（ステップＳ１１）。ステップＳ１１においては、入力された周波数ｆ１の受信信号を、周波数ｆ２の局部発振信号を用いて周波数変換（受信周波数変換）する。

本実施形態においては、周波数変換を行う際の局部発振信号を、受信用（入力側）の周波数変換と送信用（出力側）の周波数変換とで、同一にする。このため、制御部３０は、周波数ｆ２の局部発振信号を生成し（ステップＳ１２）、この局部発振信号を２つに分配し（ステップＳ１２）、この局部発振信号を用いて周波数変換を行う（ステップＳ１１）。
ステップＳ１２において局部発振信号を生成する際には、制御部３０は、制御部３０に含まれる発振器を用いて信号を生成する。

ここで、ステップＳ１２において生成された周波数ｆ２の局部発振信号に、Δｆ１の周波数偏差がある場合、ステップＳ１１における周波数変換後の周波数は、以下の式（１）のようになる。すなわち、ステップＳ１１の受信周波数変換において、局部発振信号の周波数偏差分のΔｆ１は、そのまま局部発振信号の周波数ｆ２に加算される。

ステップＳ１１において周波数変換されたら、制御部３０は、ＣＰ信号を抽出するためのフィルタリングを行う（ステップＳ１４）。ステップＳ１４においては、制御部３０自らがフィルタリングを行うようにしてもよいし、制御部３０が好適なフィルタを制御して行うようにしてもよい。

ステップＳ１４においてフィルタリングが行われたら、制御部３０は、再度、周波数変換（送信周波数変換）を行って（ステップＳ１５）、ＣＰ信号を出力する。ステップＳ１５においては、ステップＳ１２において生成してステップＳ１３で分配した局部発振信号を使用して周波数変換を行う。すなわち、本実施形態においては、同じ局部発振信号を使用して、受信周波数変換および送信周波数変換を行う。このため、ステップＳ１５で行う周波数変換においても周波数偏差はΔｆ１となる。したがって、ステップＳ１５における周波数変換後の周波数は、以下の式（２）のようになる。

すなわち、本実施形態に係るＣＰ信号抽出処理においては、局部発振信号の周波数偏差は打ち消される。このため、抽出したＣＰ信号においては、周波数変換による周波数偏差は発生しない。このように、受信周波数変換部と送信周波数変換部とにおいて同一の局部発振信号を使用することにより、高精度な周波数精度を保ったままＣＰ信号を抽出することができる。

このように、本実施形態において、制御部３０は、放送波からパイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行い、その抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御する。

このようにして、本実施形態によれば、ＣＰ信号を簡易な方法で抽出することが可能になる。また、本実施形態によれば、回路を簡略化するとともに、機器を小型化することができる。したがって、本実施形態に係る基準信号発生装置１は、経済的に有利である。

図２においては、受信周波数変換および送信周波数変換を、それぞれ１回ずつ行う例について説明した。しかしながら、ＣＰ信号の抽出を全てのテレビジョンチャンネルに対応させるためには、図２に示したような周波数変換を複数回の行う方式が有用である。周波数変換を複数回行う場合でも、周波数変換の段階ごとに同一の局部発振信号を使用することにより、全体として周波数偏差は打ち消される。このため、抽出したＣＰ信号には周波数偏差は発生しないようになる。以下、そのような例について説明する。

図３は、本発明の実施形態におけるＣＰ信号抽出処理の他の例を説明する図である。図３も、本発明の実施形態に係るＣＰ信号抽出処理において、制御部３０が行う処理を示している。

図３に示すように、ステップＳ２１において受信信号の周波数変換（受信周波数変換１）を行う際は、制御部３０は、ステップＳ２２で生成してステップＳ２３で分配した局部発振信号１を用いて周波数変換を行う。例えば、ステップＳ２１において、入力された周波数ｆ１の受信信号を、周波数偏差を含んで周波数ｆ２’の局部発振信号を用いて周波数変換を行うと、ステップＳ２１における周波数変換後の周波数はｆ２’−ｆ１になる。

ステップＳ２１において周波数変換されたら、制御部３０は、周波数変換された受信信号にバンドパスフィルタリングを行う（ステップＳ２４）。ステップＳ２４においては、制御部３０自らがフィルタリングを行うようにしてもよいし、制御部３０が好適なフィルタを制御して行うようにしてもよい。

ステップＳ２４においてフィルタリングが行われたら、制御部３０は、次の段階の周波数変換（受信周波数変換２）を行う（ステップＳ２５）。図３に示すように、ステップＳ２５において周波数変換２を行う際は、制御部３０は、ステップＳ２６で生成してステップＳ２７で分配した局部発振信号を用いて周波数変換を行う。例えば、ステップＳ２５において、入力された受信信号を、周波数偏差を含んで周波数ｆ３’の局部発振信号を用いて周波数変換を行うと、ステップＳ２５における周波数変換後の周波数は、以下の式（３）のようになる。

ステップＳ２５において周波数変換されたら、制御部３０は、ＣＰ信号を抽出するためのフィルタリングを行う（ステップＳ２８）。

ステップＳ２８においてフィルタリングが行われたら、制御部３０は、再度、周波数変換（送信周波数変換１）を行う（ステップＳ２９）。ステップＳ２９においては、ステップＳ２６において生成してステップＳ２７で分配した局部発振信号２を使用して周波数変換を行う。したがって、ステップＳ２９における周波数変換後の周波数は、以下の式（４）のようになる。

ステップＳ２９において周波数変換されたら、制御部３０は、周波数変換された送信信号にバンドパスフィルタリングを行う（ステップＳ３０）。

ステップＳ３０においてフィルタリングが行われたら、制御部３０は、再度、周波数変換（送信周波数変換２）を行って（ステップＳ３１）、ＣＰ信号を出力する。ステップＳ３１においては、ステップＳ２２において生成してステップＳ２３で分配した局部発振信号１を使用して周波数変換を行う。したがって、ステップＳ３１における周波数変換後の周波数は、以下の式（５）のようになる。

このように、本実施形態において、制御部３０は、放送波からパイロット信号を抽出する前後において同じ局部発振信号を用いた周波数変換を、段階的に複数回行うように制御してもよい。

周波数変換を段階的に複数回行った場合でも、それぞれの周波数変換の段階にて同じ局部発振信号を使用することにより、図２で説明した例と同様に、局部発振信号の周波数偏差は打ち消される。したがって、本実施形態によれば、高精度な局部発振器を使用することなく、低価格な発振器を使用することにより、高い周波数精度を有するＣＰ信号を抽出することが可能となる。

すなわち、本実施形態によれば、１０ＭＨｚ程度の低い周波数へと周波数変換するため、狭帯域なバンドパスフィルタは、水晶フィルタなどの比較的安価なフィルタを採用することで実現することができる。また、本実施形態によれば、狭帯域なバンドパスフィルタを用いてＣＰ信号を抽出することにより、受信信号のＣ／Ｎ比が良好でない場合でも、そのＣ／Ｎ比を改善することができる。さらに、本実施形態によれば、ステップＳ２２において生成する局部発振信号１の周波数を変更することにより、受信場所に応じたＵＨＦ帯の任意のテレビジョンチャンネルに対応したＣＰ信号の抽出が可能になる。

（２）１ＰＰＳ信号生成処理
次に、本実施形態に係る１ＰＰＳ信号生成処理について説明する。

図４は、本発明の実施形態における１ＰＰＳ信号生成処理の例を説明する図である。図４は、本発明の実施形態に係る１ＰＰＳ信号生成処理において、制御部３０が行う処理を示している。

放送波から抽出したＣＰ信号は、安定性の高い周波数精度を持つ。しかしながら、このように抽出したＣＰ信号は、受信チャンネルにより周波数が異なるため、そのままでは基準信号としては使用できないことも想定される。したがって、本実施形態では、簡易な構成により、ＣＰ信号から、一般的に使用されている基準信号である１秒パルス（１ＰＰＳ）信号を生成する。

図４に示すように、１ＰＰＳ信号生成処理が開始すると、制御部３０は、ＵＨＦ帯のＣＰ信号を基準クロックとして入力し、ＣＰ信号の周波数に応じた周波数同調ワードを設定することにより、ダイレクトデジタルシンセシスを行う（ステップＳ４１）。ステップＳ４１においては、制御部３０自らがダイレクトデジタルシンセシスを行うようにしてもよいし、制御部３０が好適なダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）を制御して行うようにしてもよい。以下、ＤＤＳを用いてダイレクトデジタルシンセシスを行う場合について説明する。

ステップＳ４１のダイレクトデジタルシンセシスにより、周波数１６．７７７２１６ＭＨｚの信号が得られるようにする。ステップＳ４１のダイレクトデジタルシンセシスが行われたら、制御部３０は、得られた信号を、１／１６７７７２１６（＝１／２²⁴）分周する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において信号が分周されると、出力周波数は１Ｈｚとなり、制御部３０は、１ＰＰＳ信号を出力することができる。

上述したように、放送波から抽出したＣＰ信号は、受信チャンネルにより周波数が異なる。しかしながら、本実施形態に係る１ＰＰＳ信号生成処理によれば、受信チャンネルに応じた周波数同調ワードを設定することで、地上デジタルテレビジョン放送波の任意のチャンネルを受信することで、１ＰＰＳ信号を生成することができる。

以下、本実施形態に係る１ＰＰＳ信号生成処理における周波数同調ワードの算出について説明する。

ＣＰ信号の周波数は、［中心周波数］＋（３９／１４）ＭＨｚであり、ＵＨＦの１３チャンネルの場合、４７３＋１／７＋３９／１４ＭＨｚ＝４７５．９２８５７１４２８５７…となる。

上述のように、ステップＳ４１において、ＣＰ信号をダイレクトデジタルシンセシスの基準クロック信号としてＤＤＳに入力する。ここで、ＤＤＳの仕様により、基準クロック信号をＤＤＳ内部で１／２にする。これにより、基準クロック周波数は、２３７．９６４２８５７１４２８５７…ＭＨｚとなる。

ＤＤＳの分解能が４８ビットである場合、周波数同調ワードは、以下のように算出することができる。

周波数同調ワード＝ＤＤＳ出力周波数／（基準クロック／２⁴⁸）
＝１６．７７７２１６ＭＨｚ／（２３７．９６４２８５７ＭＨｚ／２８１，４７４，９７６，７１０，６５６）
＝１９，８４４，８５３，８９７，６９６

この場合、ＤＤＳ出力周波数は、以下のようになる。

ＤＤＳ出力周波数＝周波数同調ワード×（基準クロック／２⁴⁸）
＝１９，８４４，８５３，８９７，６９６×（２３７．９６４２８５７ＭＨｚ／２８１，４７４，９７６，７１０，６５６）
＝１６．７７７２１５９９９９９９８ＭＨｚ

この結果は、上述したＤＤＳ出力周波数１６．７７７２１６ＭＨｚに対して、−１．２１×１０^-14の誤差を有することになる。

なお、ステップＳ４１のダイレクトデジタルシンセシスを行った後に出力される信号の周波数を可能な限り高くすると、周波数誤差を少なくすることができる。このことを説明するために、出力される信号の周波数が高くない場合として、例えば、ステップＳ４１のダイレクトデジタルシンセシスによって直接１Ｈｚ信号を出力する場合について検討する。

この場合、上述したのと同様の計算により、周波数同調ワードは、以下のように算出することができる。

周波数同調ワード＝ＤＤＳ出力周波数／（基準クロック／２⁴⁸）
＝１Ｈｚ／（２３７．９６４２８５７ＭＨｚ／２８１，４７４，９７６，７１０，６５６）
＝１，１８２，８４５

この場合、上述したのと同様の計算により、ＤＤＳ出力周波数は、以下のように算出することができる。

ＤＤＳ出力周波数＝周波数同調ワード×（基準クロック／２⁴⁸）
＝１，１８２，８４５×（２３７．９６４２８５７ＭＨｚ／２８１，４７４，９７６，７１０，６５６）
＝０．９９９９９９６０５０２７３Ｈｚ

この結果は、１Ｈｚに対して、−３．９５×１０^-7の誤差を有することになる。

一方、抽出したＣＰ信号の周波数偏差すなわち受信信号の周波数偏差は、放送波の中継においては許容値を±０．４Ｈｚ以下とすることが定められている。例えばＵＨＦ帯の５２チャンネルにおいては、中心周波数が７０７ＭＨｚであるため、周波数偏差は最大で０．４Ｈｚ／７０７ＭＨｚ＝０．５７×１０^-9になる。

抽出したＣＰ信号から１ＰＰＳを生成する際、上述のようにＤＤＳ出力周波数が１Ｈｚに対して−３．９５×１０^-7の誤差を有するような場合、これよりも高い精度の基準信号を生成することはできない。この場合、抽出したＣＰ信号の周波数偏差（０．５７×１０^-9）よりも、１ＰＰＳ信号を生成する際の周波数偏差（−３．９５×１０^-7）の方が誤差として大きくなり、ＤＤＳの出力は１ＰＰＳ信号を生成するのに不適となる。

したがって、本実施形態では、ＤＤＳ出力周波数をある程度高くして、出力周波数の誤差を小さく抑えるようにする。上述した例では、ステップＳ４１においてＣＰ信号の周波数を２の２４乗（１６７７７２１６）ＭＨｚとし、ステップＳ４２において１６．７７７２１６ＭＨｚを１６７７７２１６分の１にすることにより、１Ｈｚの信号（１ＰＰＳ信号）を生成している。すなわち、上述した例では、ステップＳ４１においてＤＤＳ出力周波数を１６．７７７２１６ＭＨｚとすることで、ステップＳ４２において例えばカウンタ用のＩＣなどが分周を行うことを容易にしている。

このように、本実施形態では、一旦、ＤＤＳ出力周波数を１６．７７７２１６ＭＨｚとしてから、さらに分周することにより、１ＰＰＳ信号を生成する。したがって、本実施形態によれば、ＣＰ信号から１ＰＰＳ信号を生成する過程において、信号の周波数精度を高く維持するようにできる。

このように、本実施形態において、制御部３０は、放送波から抽出したパイロット信号の周波数を変換してから分周することにより１秒パルス信号を生成し、その生成した１秒パルス信号に基づいて基準信号を発生するように制御するのが好適である。

このように、本実施形態においては、一般的に使用されている基準信号である１秒パルス（１ＰＰＳ）信号を、ＣＰ信号に基づいて、簡易な方法で生成することができる。したがって、本実施形態に係る基準信号発生装置１においては、放送波から抽出したＣＰ信号の周波数が受信チャンネルによって異なっても、１ＰＰＳ信号を生成することができる。

次に、上述のようにして生成した１ＰＰＳ信号に基づいて、基準信号発生装置１が基準信号を発生する処理について説明する。

地上デジタルテレビジョン放送の中継放送局では、周波数基準として基準信号発生器を使用し、中継放送局を構成する各々の機器の発振回路を基準信号に同期させている。このようにすることで、中継放送局より出力される電波の周波数精度は、基準信号発生器の周波数精度と同等になる。

本実施形態に係る基準信号発生装置１は、上述したように、（１）地上デジタルテレビジョン放送波からＣＰ信号を抽出し、（２）抽出したＣＰ信号から１ＰＰＳ信号を生成する。そして、基準信号発生装置１は、生成した１ＰＰＳ信号を基準として発振器を制御することにより、上位局と同等の周波数精度を持つ基準信号を発生する。

図１〜図４において説明したように、本実施形態に係る基準信号発生装置１は、制御部３０において、放送波による受信信号からＣＰ信号を抽出し、ＣＰ信号に基づいて１ＰＰＳ信号を生成する。本実施形態に係る基準信号発生装置１において、制御部３０は、図１に示したように、生成された１ＰＰＳ信号を基準として発振器４０の周波数を制御することで、基準信号を発生する。

このように、本実施形態において、制御部３０は、放送波から抽出したパイロット信号に基づいて生成した１秒パルス信号に基づいて、発振器４０が発振する信号の周波数を制御することにより、基準信号を発生するように制御するのが好適である。

本実施形態によれば、放送波を受信することにより、基準信号発生装置１が発生する基準信号の周波数精度は、上位局の周波数精度と同等になる。このため、本実施形態に係る基準信号発生装置１は、高価なルビジウム発振器を使用することなく、安価な水晶発振器などを使用することにより、高精度な基準信号を発生することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る基準信号発生装置について説明する。

図５は、第２実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

図５に示すように、第２実施形態に係る基準信号発生装置２は、上述した第１実施形態に係る基準信号発生装置１において、さらにＧＰＳアンテナ５０、およびＧＰＳ受信部６０を備えるものである。これらの相違点以外は、本実施形態は、上述した第１実施形態と同様の構成および処理により実施することができるため、第１実施形態と同じ内容になる説明は、適宜省略する。

ＧＰＳアンテナ５０は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳ受信部６０は、ＧＰＳアンテナ５０が受信したＧＰＳ信号を、デジタル処理可能な帯域の信号に変換および復調するなどして、制御部３０が信号処理可能な受信信号にする。図５に示すように、ＧＰＳ受信部６０から出力される受信信号は、制御部３０に入力される。このように、本実施形態に係る基準信号発生装置２において、制御部３０は、第１実施形態に係る基準信号発生装置１と同様に地上デジタルテレビジョン放送波からＣＰ信号を抽出するとともに、ＧＰＳ信号も受信する。

すなわち、基準信号発生装置２において、制御部３０は、ＧＰＳ受信機６０から得られるＧＰＳ信号に基づく１ＰＰＳ信号、および第１実施形態と同様にＣＰ信号に基づいて生成した１ＰＰＳ信号という、２系統の１ＰＰＳ信号を受信することができる。このため、本実施形態では、制御部３０は、２系統の１ＰＰＳ信号を常時監視し、２系統の１ＰＰＳ信号が両方とも入力されている時は、どちらの系統の信号を優先的に使用するかを選択する。このような優先度は、予め設定したものを制御部３０の記憶部に記憶しておくことができ、当該設定を後から変更できるようにしてもよい。

このような構成により、本実施形態に係る基準信号発生装置２は、何らかの原因によりＧＰＳ信号が受信不可となった場合でも、放送波から抽出したＣＰ信号に基づいて１ＰＰＳ信号を生成することができる。このため、基準信号発生装置２は、ＧＰＳ信号が受信不可な時でも、生成した１ＰＰＳ信号により、発生する基準信号の周波数安定度を維持することができる。

このように、第２実施形態に係る基準信号発生装置２は、ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信するＧＰＳ受信部６０を備えている。この場合、制御部３０は、放送波から抽出したパイロット信号に基づいて生成した１秒パルス信号およびＧＰＳ受信部６０が受信した信号に基づく１秒パルス信号のうち一方が得られない時、もう一方の１秒パルス信号に基づいて基準信号を発生するように制御する。

本実施形態によれば、２系統の１ＰＰＳ信号を使用することができるため、いずれかの系統の１ＰＰＳ信号が得られなくなった時でも、もう一方の系統の１ＰＰＳ信号を使用して、発振器の周波数を校正することができる。このように、本実施形態によれば、常時１ＰＰＳ信号を得ることが可能となる。したがって、本実施形態に係る基準信号発生装置２は、高価なルビジウム発振器を使用することなく、安価な水晶発振器などを使用することにより、高精度な基準信号を発生することができる。

本発明を諸図面および実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形および修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の機能部やステップなどを１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。また、上述した本発明の実施形態は、それぞれ説明した実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。

また、本発明は、基準信号発生装置１または２のような装置を用いて基準信号を発生する方法として実施することもできる。この場合、本発明による基準信号発生方法は、放送波からパイロット信号を抽出するステップと、パイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行うステップと、抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御するステップと、を含むことを特徴とする。

１，２ 基準信号発生装置
１０ ＵＨＦ帯テレビアンテナ
２０ 受信部
３０ 制御部
４０ 発振器
５０ ＧＰＳアンテナ
６０ ＧＰＳ受信部

Claims (6)

1. 放送波からパイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行い、当該抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御する制御部を備える、基準信号発生装置。
2. 前記制御部は、前記パイロット信号を抽出する前後において同じ局部発振信号を用いた周波数変換を、段階的に複数回行うように制御する、請求項１に記載の基準信号発生装置。
3. 前記制御部は、前記抽出したパイロット信号の周波数を変換してから分周することにより１秒パルス信号を生成し、当該生成した１秒パルス信号に基づいて前記基準信号を発生するように制御する、請求項１または２に記載の基準信号発生装置。
4. 所定の周波数の信号を発振する発振器をさらに備え、
   前記制御部は、前記生成した１秒パルス信号に基づいて前記発振器が発振する信号の周波数を制御することにより、前記基準信号を発生するように制御する、請求項３に記載の基準信号発生装置。
5. ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信するＧＰＳ受信部を備え、
   前記制御部は、前記生成した１秒パルス信号および前記ＧＰＳ受信部が受信した信号に基づく１秒パルス信号のうち一方が得られない時は、もう一方の１秒パルス信号に基づいて前記基準信号を発生するように制御する、請求項３または４に記載の基準信号発生装置。
6. 放送波からパイロット信号を抽出するステップと、
   前記パイロット信号を抽出する前後において、同じ局部発振信号を用いて周波数変換を行うステップと、
   当該抽出したパイロット信号に基づいて基準信号を発生するように制御するステップと、
   を含む、基準信号発生方法。

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