JP2016163194A - Time signal comparison system and time signal comparison device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時間標準信号を比較して時間差を測定するための時間・周波数標準技術に関する。 The present invention relates to a time / frequency standard technique for measuring a time difference by comparing time standard signals.
お互いに離れて存在する２台の発振器間の時間信号の比較は、現在では全地球測位網(ＧＰＳ)を用いて行われるのが主流となっている(図２)。 The comparison of time signals between two oscillators that are separated from each other is currently performed mainly using the global positioning network (GPS) (FIG. 2).
まず、発振器ＡとＧＰＳに搭載されている中間発振器の時間差が算出される。 First, the time difference between the oscillator A and the intermediate oscillator mounted on the GPS is calculated.
次に、離れた場所で発振器ＢとＧＰＳ中間発振器の時間差が算出される。 Next, the time difference between the oscillator B and the GPS intermediate oscillator is calculated at a remote location.
そして、それら二つの時間情報の差分を取ることで、発振器Ａと発振器Ｂの時間差を導く。 Then, by taking the difference between the two pieces of time information, the time difference between the oscillator A and the oscillator B is derived.
同様な方法に、光通信ネットワークの従属同期通信網に組み込まれている原子発振器を中間発振器とし、それぞれ遠隔地に存在する発振器の時間差を導く手法も提案されている(特許文献１)。 As a similar method, a method has been proposed in which an atomic oscillator incorporated in a subordinate synchronous communication network of an optical communication network is used as an intermediate oscillator, and a time difference between oscillators existing in remote locations is derived (Patent Document 1).
従来の技術では中間発振器を用いるため、発振器Ａと発振器Ｂの周波数差を求めるためには二つの離れた場所で得られた観測データを、一度比較装置に集めて、処理する必要があった。
そのため、即時性や簡便性が求められる場面では要求を十分に満たしていなかった。
In the conventional technique, since an intermediate oscillator is used, in order to obtain the frequency difference between the oscillator A and the oscillator B, it is necessary to collect the observation data obtained at two distant locations once in a comparison device and process it.
For this reason, the requirements were not sufficiently satisfied in situations where immediacy and simplicity were required.
本提案では、ＧＰＳに代わって公衆回線網を利用して中間発振器を用いることなく、一の発振器の時間標準信号を、公衆回線網経由で、直接比較装置に送信し、比較装置内で他の発振器の時間標準信号を発生させて二つを比較する。
そのため、離れた２箇所の観測データを事後処理的に一か所に集めて処理する必要が無く、一の発振器の時間標準信号を受信する１箇所の比較装置で即時的に２台の発振器の時間標準信号を比較し、周波数差を決定することができる。
本発明は、以下に述べる時間信号比較システム、時間標準信号送信装置、時間標準信号受信比較装置、および時間標準信号比較装置を提供できる。
In this proposal, the time standard signal of one oscillator is transmitted directly to the comparison device via the public line network without using the intermediate oscillator using the public line network instead of the GPS, Generate an oscillator time standard signal and compare the two.
For this reason, it is not necessary to collect and process observation data at two distant locations in one place in a post-processing manner, and the two oscillators can be instantly operated by one comparison device that receives the time standard signal of one oscillator. Time standard signals can be compared to determine the frequency difference.
The present invention can provide a time signal comparison system, a time standard signal transmission device, a time standard signal reception comparison device, and a time standard signal comparison device described below.
（１）
公衆回線網を利用する時間信号比較システムであって、
第１の電話端末と第２の電話端末と、
第１の場所に設置した第１の発振器と第１の周波数合成器を備えた時間標準信号送信装置と、
第２の場所に設置した第２の発振器、第２の周波数合成器、音声レベル安定化装置と時間差測定器を備えた時間標準信号受信比較装置を備え、
該時間標準信号送信装置において、
第１の発振器が生成した第１の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は第１の周波数合成器で位相同期した音声帯域(低域側を含む)の第１の時間標準信号(正弦波)に変換されて第１の電話端末を介して公衆回線網へ送信されると、
該時間標準信号受信比較装置において、時間標準信号送信装置、時間標準信号受信比較装置、時間標準信号比較装置を提供できる。
該公衆回線網に送信された第１の時間標準信号は第２の電話端末を介して受信されて該音声レベル安定化装置で矩形波信号に変換され、
第２の発振器が生成した第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は第２の周波数合成器で位相同期した該音声帯域の該第１の時間標準信号(正弦波)に変換され、
該時間差測定器において、該矩形波信号と第２の周波数合成器から生成された第１の時間標準信号(正弦波)について算出された時間差により時間標準信号送信装置の第１の発振器が生成した第１の非音声帯域の時間標準信号と時間標準信号受信比較装置の第２の発振器が生成した第２の非音声帯域の時間標準信号の時間差を測定することを特徴とする公衆回線網を利用する時間信号比較システム。
(1)
A time signal comparison system using a public network,
A first telephone terminal and a second telephone terminal;
A time standard signal transmission device comprising a first oscillator and a first frequency synthesizer installed at a first location;
A time standard signal receiving and comparing device including a second oscillator, a second frequency synthesizer, a sound level stabilizing device and a time difference measuring device installed in a second location;
In the time standard signal transmitter,
The first time standard signal of the first non-voice band (high frequency side) generated by the first oscillator is the first time standard signal (including the low frequency side) of the voice band (including the low frequency side) synchronized in phase with the first frequency synthesizer Sine wave) and transmitted to the public network via the first telephone terminal,
In the time standard signal reception comparison apparatus, a time standard signal transmission apparatus, a time standard signal reception comparison apparatus, and a time standard signal comparison apparatus can be provided.
The first time standard signal transmitted to the public line network is received via a second telephone terminal and converted into a rectangular wave signal by the voice level stabilizer.
The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) generated by the second oscillator is converted to the first time standard signal (sine wave) of the voice band that is phase-synchronized with the second frequency synthesizer. And
In the time difference measuring device, the first oscillator of the time standard signal transmission device generates the time difference calculated for the rectangular wave signal and the first time standard signal (sine wave) generated from the second frequency synthesizer. Utilizing a public network characterized by measuring a time difference between a time standard signal of the first non-voice band and a second time standard signal of the second non-voice band generated by the second oscillator of the time standard signal receiving and comparing device Time signal comparison system to do.
（２）
前記時間差測定器は、第１の入力部に接続された第１のＡＤコンバータ、第２の入力部に接続された第２のＡＤコンバータと演算部を備え、
第１のＡＤコンバータで第１の入力部に入力された該矩形波信号は第１のデジタル信号データに変換され、
第２のＡＤコンバータで第２の入力部に入力された第２の時間標準信号は第２のデジタル信号データに変換され、
演算部において、第１と第２のデジタル信号データに基づいて、時間差を算出することを特徴とする(１)に記載の公衆回線網を利用する時間信号比較システム。
(2)
The time difference measuring device includes a first AD converter connected to a first input unit, a second AD converter connected to a second input unit, and an arithmetic unit.
The rectangular wave signal input to the first input unit by the first AD converter is converted into first digital signal data,
The second time standard signal input to the second input unit by the second AD converter is converted into second digital signal data,
The time signal comparison system using a public line network according to (1), wherein a time difference is calculated based on the first and second digital signal data in the arithmetic unit.
（３）
公衆回線網を利用する時間信号比較システムにおいて、
第１の発振器と第１の周波数合成器を備えた時間標準信号送信装置であって、
第１の発振器が生成した第１の非音声帯域(高域側)の時間標準信号を第１の周波数合成器で位相同期した一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)に変換して第一の電話端末を介して公衆回線網へ送信することを特徴とする時間標準信号送信装置。
(3)
In a time signal comparison system using a public network,
A time standard signal transmission device comprising a first oscillator and a first frequency synthesizer,
The first non-voice band (high frequency side) time standard signal generated by the first oscillator is converted into a first voice band first time standard signal (sine wave) that is phase-synchronized with the first frequency synthesizer. And transmitting to the public line network via the first telephone terminal.
（４）
公衆回線網を利用する時間信号比較システムにおいて、
第２の発振器、第２の周波数合成器、音声レベル安定化装置と時間差測定器を備えた時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置であって、
前記時間標準信号送信装置が前記公衆回線網へ第１の電話端末を介して送信した前記一の音声帯域の第１の時間標準信号を前記公衆回線網から第２の電話端末を介して受信して該音声レベル安定化装置で矩形波信号に変換し、
第２の発振器が生成した第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号を第２の周波数合成器で位相同期した前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)に変換し、
該時間差測定器において、該矩形波信号と第２の周波数合成器から生成された第１の時間標準信号(正弦波)について算出された時間差により前記送信機が送信した第１の非音声帯域の時間標準信号と第２の発振器が生成した第２の非音声帯域の時間標準信号の時間差を測定することを特徴とする時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置。
(4)
In a time signal comparison system using a public network,
A time standard signal receiving and comparing device for comparing time signals, comprising a second oscillator, a second frequency synthesizer, a sound level stabilizing device and a time difference measuring device,
The time standard signal transmitter receives the first time standard signal of the one voice band transmitted from the public line network to the public line network via the first telephone terminal via the second telephone terminal. Converted into a rectangular wave signal by the sound level stabilizer,
The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) generated by the second oscillator is converted into the first time standard signal (sine wave) of the one voice band that is phase-synchronized with the second frequency synthesizer. Converted,
In the time difference measuring device, the first non-voice band transmitted by the transmitter based on the time difference calculated for the rectangular wave signal and the first time standard signal (sine wave) generated from the second frequency synthesizer. A time standard signal reception comparison apparatus for time signal comparison, characterized by measuring a time difference between a time standard signal and a time standard signal in a second non-voice band generated by a second oscillator.
（５）
第１および第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は共に10MHｚであり、
第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする(１)または(２)のいずれかに記載の公衆回線網を利用する時間信号比較システム。
(5)
The time standard signals of the first and second non-voice bands (high frequency side) are both 10 MHz,
The time signal comparison system using the public network according to either (1) or (2), wherein the first time standard signal (sine wave) is 200 Hz.
（６）
第１の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は10MHｚであり、
前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする(３)に記載の時間信号比較のための時間標準信号送信装置。
(6)
The time standard signal of the first non-voice band (high frequency side) is 10 MHz,
The time standard signal transmitter for time signal comparison according to (3), wherein the first time standard signal (sine wave) of the one voice band is 200 Hz.
（７）
第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は10MHｚであり、
前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする(４)に記載の時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置。
(7)
The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) is 10 MHz,
The time standard signal reception / comparison device for time signal comparison according to (4), wherein the first time standard signal (sine wave) of the one voice band is 200 Hz.
（８）
(３)に記載の時間標準信号送信装置と(４)に記載の時間標準信号受信比較装置とからなり、同一の発振器を共有することを特徴とする時間標準信号比較装置。
（９）
第１および第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は共に10MHｚであり、
第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする(８)に記載の時間標準信号比較装置。
(8)
A time standard signal comparison device comprising the time standard signal transmission device according to (3) and the time standard signal reception comparison device according to (4), and sharing the same oscillator.
(9)
The time standard signals of the first and second non-voice bands (high frequency side) are both 10 MHz,
The time standard signal comparison apparatus according to (8), wherein the first time standard signal (sine wave) is 200 Hz.
本発明では、公衆回線網を利用して、ＧＰＳを利用した時間標準比較方法より簡単なシステムで、時間標準信号の比較装置への直接送信を実現した。
そのため即時性や、簡易性に優れたシステムが実現できた。
また、本発明の時間標準信号送信装置と時間標準信号受信比較装置を同一筐体に収めて、一の発振器を有する時間標準信号比較装置とすれば(図１(ｂ))、同一場所で送受信が行われるので、固定されたセンターを設置することなく、時間標準信号比較のための星型ネットワークを簡易に構築することができる。
In the present invention, the direct transmission of the time standard signal to the comparison device is realized using a public line network with a simpler system than the time standard comparison method using GPS.
As a result, a system with excellent immediacy and simplicity was realized.
In addition, if the time standard signal transmitter and the time standard signal receiver / comparator of the present invention are housed in the same housing to form a time standard signal comparator having one oscillator (FIG. 1 (b)), transmission and reception are performed at the same place. Therefore, it is possible to easily construct a star network for comparing time standard signals without installing a fixed center.
図１(ａ)に本発明の全体構成を示した。
本発明の時間標準信号送信装置と時間標準信号受信比較装置の、主な技術要素を構成する周波数合成器、音声レベル安定化装置、および時間差測定器について説明する。
本発明で使用される周波数合成器は、一般的に時間標準信号に用いられる。例えば10MHzの正弦波を約200Hzから3000Hzの周波数をもった正弦波に変換する機能、および、その正弦波を電話端末に送信しおよび時間差測定器に出力し得る機能を持つ。
送信・出力機能は、スピーカーを用いてもよいし、変換信号を直接接続し出力してもよい。
正弦波の変換は位相同期を保ちつつ行われる。
FIG. 1A shows the overall configuration of the present invention.
A frequency synthesizer, a sound level stabilizing device, and a time difference measuring device constituting main technical elements of the time standard signal transmission device and the time standard signal reception comparison device of the present invention will be described.
The frequency synthesizer used in the present invention is generally used for time standard signals. For example, it has a function of converting a sine wave of 10 MHz into a sine wave having a frequency of about 200 Hz to 3000 Hz, and a function of transmitting the sine wave to a telephone terminal and outputting it to a time difference measuring device.
For the transmission / output function, a speaker may be used, or a converted signal may be directly connected and output.
The conversion of the sine wave is performed while maintaining phase synchronization.
本発明で使用する音声レベル安定化装置は公衆回線を通過してきた発振器Ａの時間標準信号を電話端末から受信し、その振幅レベルの変動が、発振器Ｂの時間標準信号に対する時間差測定を乱さない目的で実装される。
受信機能はマイクを用いてもよいし、電話端末出力信号を直接接続して受信してもよい。
電話端末は、送話機能と受話機能とを備えた固定電話および携帯電話、或はモデムなどが搭載されたパソコン等により、公衆回線網にアクセスし特定のアドレス或は電話番号に音声帯域信号および低域側を送信・受信する機能を備えていればよい。
The voice level stabilizing device used in the present invention receives the time standard signal of the oscillator A that has passed through the public line from the telephone terminal, and the fluctuation of the amplitude level does not disturb the time difference measurement with respect to the time standard signal of the oscillator B. Implemented in.
For the reception function, a microphone may be used, or a telephone terminal output signal may be directly connected and received.
A telephone terminal accesses a public line network by a fixed telephone and a cellular phone having a transmission function and a reception function, or a personal computer equipped with a modem, etc., and transmits a voice band signal and a specific address or telephone number. What is necessary is just to have the function to transmit and receive the low frequency side.
また、本発明で使用される時間差測定器では２つの同時サンプリングアナログ-デジタル変換器(ＡＤコンバータ)が用いられる。
演算には離散的フーリエ変換(ＤＦＴ)が利用される。(特許文献１、非特許文献１参照)。
In the time difference measuring instrument used in the present invention, two simultaneous sampling analog-digital converters (AD converters) are used.
A discrete Fourier transform (DFT) is used for the calculation. (See
図１(ａ)、図３および図４を用いてまず時間差測定の全体的な処理の流れを説明する。
電話端末として携帯電話端末とその送話機能と受話機能とを用いた。
First, the overall processing flow of the time difference measurement will be described with reference to FIG. 1 (a), FIG. 3 and FIG.
A mobile phone terminal and its transmission function and reception function were used as telephone terminals.
図１(ａ)に示したように、最初に、発振器Ａから、例えば、周波数10MHzの時間標準信号が出力され、周波数合成器Ａにより位相同期した200Hz(=f0)の時間標準信号が生成される。
当該時間標準信号(上の例では200Hz(=f0))は一般的に公衆回線網で使用される公称電話音声帯域またはその低域側の周波数を利用する。
電話音声帯域の高域側は、周波数が急峻に減衰するのに比べ、低域側はなだらかに減衰しているからである。
これが、携帯電話端末１の送話機能を用い音声回線を通じ、携帯電話端末Ｂへ伝送される。
As shown in FIG. 1A, first, for example, a time standard signal having a frequency of 10 MHz is output from the oscillator A, and a time standard signal having a phase of 200 Hz (= f0) synchronized with the frequency synthesizer A is generated. The
The time standard signal (200 Hz (= f0) in the above example) uses the nominal telephone voice band generally used in the public line network or its lower frequency.
This is because the high frequency side of the telephone voice band is gently attenuated on the low frequency side as compared with the case where the frequency is sharply attenuated.
This is transmitted to the mobile phone terminal B through the voice line using the transmission function of the
次に、携帯電話端末Ｂの受話機能を用い音声回線から取り出された信号は音声レベル安定化装置へ入力される(図３)。
携帯電話回線端末は音声レベルが不安定であり、次に行われる時間差測定への影響を避けるためである。
音声レベル安定化装置では増幅率を1000倍とした。
音声レベル安定化装置からはクリップされた矩形波信号が出力される。
Next, the signal taken out from the voice line using the reception function of the cellular phone terminal B is input to the voice level stabilizing device (FIG. 3).
This is because the voice level of the mobile phone line terminal is unstable, and the influence on the next time difference measurement is avoided.
In the audio level stabilization device, the amplification factor is 1000 times.
A clipped rectangular wave signal is output from the audio level stabilization device.
時間差測定器の入力Ａにはその矩形波の信号が入力される(図４)。
時間差測定器の入力Ｂには発振器Ｂの時間標準信号から合成された正弦波が入力される。
この信号は周波数合成器Ａにより生成された発振器Ａの時間標準信号に位相同期した200Hz(=f0)の時間標準信号と同一の200Hzの周波数をもち、発振器Ｂの時間標準信号に位相同期している。
The rectangular wave signal is input to the input A of the time difference measuring instrument (FIG. 4).
A sine wave synthesized from the time standard signal of the oscillator B is input to the input B of the time difference measuring device.
This signal has the same 200 Hz frequency as the time standard signal of 200 Hz (= f0) synchronized with the time standard signal of the oscillator A generated by the frequency synthesizer A, and is phase synchronized with the time standard signal of the oscillator B. Yes.
これら２つの信号が２個の同時サンプリングＡＤコンバータＡ、及びＢによりＡＤ変換され、演算部において時間差算出のために演算処理されて時間差が測定される。 These two signals are AD-converted by two simultaneous sampling AD converters A and B, and are subjected to arithmetic processing for calculating the time difference in the arithmetic unit to measure the time difference.
次に演算部における時間差測定のための演算処理について詳説する。
本実施例では、図５に示したように、データの取得に0.8s(=Tmeas)、演算のために0.2s(=TProc)が割り当てられ、それを１シークエンスとし、連続測定が1s(=TRep= Tmeas+ TProc)ごとに実行される。
Next, calculation processing for measuring the time difference in the calculation unit will be described in detail.
In this embodiment, as shown in FIG. 5, 0.8 s (= T meas ) is assigned for data acquisition, 0.2 s (= T Proc ) is assigned for calculation, and this is set as one sequence, and continuous measurement is performed for 1 s. It is executed every (= T Rep = T meas + T Proc ).
これは、実験的な制約によるもので、データの取得と演算が順次実行され、演算がTmeasに影響を与えないようにした。
十分な並列演算能力を有していれば、データの取得に１sを充てて取得したデータ演算は同時的に並列処理または後処理的に遅延処理としてもよい。
This is due to experimental restrictions. Data acquisition and computation are executed sequentially so that computation does not affect T meas .
As long as it has sufficient parallel operation capability, the data operation acquired by allocating 1 s for data acquisition may be performed in parallel processing or post-processing delay processing.
入力信号ＡをIA(m, j×T/n)、入力信号ＢをIB(m, j×T/n)と表現する。
離散的フーリエ変換が適用され、複素振幅スペクトルPA(m,k)、PB(m,k)は次の(１)、(２)式により計算される。
The input signal A is expressed as I A (m, j × T / n), and the input signal B is expressed as I B (m, j × T / n).
Discrete Fourier transform is applied, and complex amplitude spectra P A (m, k) and P B (m, k) are calculated by the following equations (1) and (2).
ここで、ｍはＤＦＴが適用される回数、ｎはサンプリング数、Ｔはサンプリング長、ｋはＤＦＴの次数、ｉは虚数単位を示す。
本実施例はｎ=50、Ｔ=5 ms、ｋ=1で行われた。
Here, m is the number of times DFT is applied, n is the number of samplings, T is the sampling length, k is the order of DFT, and i is the imaginary unit.
In this example, n = 50, T = 5 ms, and k = 1.
入力信号Ａ、Ｂの位相θA(m)、θB(m)は、Ｉｍを虚数部、Ｒｅを実数部として、 The phases θ A (m) and θ B (m) of the input signals A and B have Im as an imaginary part and Re as a real part.
に基づき、１シークエンス中で160回計算される。
160個のデータを基にヒストグラムを形成する(図６)。
Calculated 160 times in one sequence.
A histogram is formed based on 160 data (FIG. 6).
２つの入力信号について最大頻出値mode(θA(m))、mode(θB(m))を算出する。
時間差Δｘlは、
The maximum frequent values mode (θ A (m)) and mode (θ B (m)) are calculated for the two input signals.
The time difference Δx l is,
により計算される。
さらに、周波数差Δｙl+1は順次求められた時間差を参照して
Is calculated by
In addition, the frequency difference Δy l + 1 refers to the time difference obtained sequentially.
により算出される。
ここで、ｌは繰り返されるシークエンスの回数を示す指標である。
Is calculated by
Here, l is an index indicating the number of repeated sequences.
図７は実際にＡＤ変換された入力信号Ａ、Ｂを示す。 FIG. 7 shows the input signals A and B that are actually AD-converted.
図８は発振器Ａと発振器Ｂが位相同期している場合の時間差測定、及びその測定結果から算出されたアラン標準偏差を示す。
これは、本文書で提案された測定系により周波数偏差を検出するときの測定限界を示す。
平均時間１秒で分解能10-4以下、また、平均時間1000秒で分解能10-7以下が得られた。
FIG. 8 shows the time difference measurement in the case where the oscillator A and the oscillator B are phase-synchronized, and the Alan standard deviation calculated from the measurement result.
This indicates the measurement limit when detecting the frequency deviation by the measurement system proposed in this document.
A resolution of 10 −4 or less was obtained at an average time of 1 second, and a resolution of 10 −7 or less was obtained at an average time of 1000 seconds.
時間差測定の最長時間は電話会社により制限されており、8000秒を過ぎたあたりで、強制的に遮断される。 The maximum time difference measurement is limited by the telephone company and is forcibly cut off after 8000 seconds.
図９に、発振器Ａと発振器Ｂに周波数偏差がある場合の実施例を示した。
それぞれ、(ａ)5×10-4、(ｂ)5×10-5、(ｃ)5×10-6、(ｄ)5×10-7の周波数偏差が与えられた。
FIG. 9 shows an embodiment in which the oscillator A and the oscillator B have a frequency deviation.
Frequency deviations of (a) 5 × 10 −4 , (b) 5 × 10 −5 , (c) 5 × 10 −6 , and (d) 5 × 10 −7 were given, respectively.
図９において、経過時間が大きいほど、観測される時間差が比例関係で大きくなり、その比例係数は周波数偏差に関連していることが実験結果から読み取れる。 In FIG. 9, it can be seen from the experimental results that the larger the elapsed time is, the larger the observed time difference is in a proportional relationship, and that the proportional coefficient is related to the frequency deviation.
これらのグラフの傾きから２台の発振器の周波数偏差を決定することができる。
傾きは、最小二乗法により、(ａ)4.9998×10-4(±1.4×10-8)、(ｂ)5.001×10-5(±1.1×10-8)、(ｃ)4.97×10-6(±1.1×10-8)、(ｄ)4.5×10-7(±1.0×10-8)と求められた。
The frequency deviation of the two oscillators can be determined from the slopes of these graphs.
The slopes are determined by the least square method: (a) 4.9998 × 10 −4 (± 1.4 × 10 −8 ), (b) 5.001 × 10 −5 (± 1.1 × 10 −8 ), (c) 4.97 × 10 −6 (± 1.1 × 10 −8 ) and (d) 4.5 × 10 −7 (± 1.0 × 10 −8 ).
実施例１で得られた観測時間1000秒での周波数偏差検出分解能が、10-7程度の事実と矛盾せず、図９(ａ)から(ｄ)の実験結果は、予測された周波数偏差が観測できたことを示す。 The frequency deviation detection resolution at the observation time of 1000 seconds obtained in Example 1 is consistent with the fact of about 10 −7 , and the experimental results of FIGS. 9 (a) to 9 (d) show that the predicted frequency deviation is It shows that it was observable.
本発明により、簡単に時間標準信号比較システムが実装できるので、人・設備のコスト面で優れており、既存装置の代替、或は新規需要が見込まれる。 According to the present invention, since a time standard signal comparison system can be easily implemented, it is excellent in terms of human and equipment costs, and replacement of existing equipment or new demand is expected.
例えば、ＪＣＳＳ認定事業者の行う現行のリーク量の絶対一次校正ではコストと即時性に問題があり実現できなかったその時間特性について、本発明を用いれば、ＳＩトレーサブルにし得る。 For example, the present invention can be used to make the time characteristics that could not be realized due to problems in cost and immediacy in the absolute primary calibration of the current leak amount performed by a JCSS certified business operator, and can be made SI traceable.
さらに、本発明はリーク量だけではなく、流量、放射線、粘土標準の時間特性にも同様の需要が見込まれる。 Furthermore, the present invention is expected to have the same demand not only for the leak amount but also for the flow rate, radiation, and time characteristics of the clay standard.
１ 発振器Ａ
２ 周波数合成器Ａ
３ 携帯電話端末１
４ 携帯電話端末２
５ 音声レベル安定化装置
６ 発振器Ｂ
７ 周波数合成器Ｂ
８ 時間差測定器
９ 公衆回線網
１０ 時間標準信号送信装置
１１ 時間標準信号受信比較装置
１２ 時間標準信号比較装置
１３ マイクおよび接続
１４ スピーカーおよび接続
１５ 発振器
１６ 周波数合成器
1 Oscillator A
2 Frequency synthesizer A
3
4
5
7 Frequency synthesizer B
8 Time difference measuring device 9
Claims (9)
第１の電話端末と第２の電話端末と、
第１の場所に設置した第１の発振器と第１の周波数合成器を備えた時間標準信号送信装置と、
第２の場所に設置した第２の発振器、第２の周波数合成器、音声レベル安定化装置と時間差測定器を備えた時間標準信号受信比較装置を備え、
該時間標準信号送信装置において、
第１の発振器が生成した第１の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は第１の周波数合成器で位相同期した音声帯域(低域側を含む)の第１の時間標準信号(正弦波)に変換されて第１の電話端末を介して公衆回線網へ送信されると、
該時間標準信号受信比較装置において、
該公衆回線網に送信された第１の時間標準信号は第２の電話端末を介して受信されて該音声レベル安定化装置で矩形波信号に変換され、
第２の発振器が生成した第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号は第２の周波数合成器で位相同期した該音声帯域の該第１の時間標準信号(正弦波)に変換され、
該時間差測定器において、該矩形波信号と第２の周波数合成器から生成された第１の時間標準信号(正弦波)について算出された時間差により時間標準信号送信装置の第１の発振器が生成した第１の非音声帯域の時間標準信号と時間標準信号受信比較装置の第２の発振器が生成した第２の非音声帯域の時間標準信号の時間差を測定することを特徴とする公衆回線網を利用する時間信号比較システム。 A time signal comparison system using a public network,
A first telephone terminal and a second telephone terminal;
A time standard signal transmission device comprising a first oscillator and a first frequency synthesizer installed at a first location;
A time standard signal receiving and comparing device including a second oscillator, a second frequency synthesizer, a sound level stabilizing device and a time difference measuring device installed in a second location;
In the time standard signal transmitter,
The time standard signal of the first non-voice band (high frequency side) generated by the first oscillator is the first time standard signal (including the low frequency side) of the voice band (including the low frequency side) phase-synchronized with the first frequency synthesizer. Sine wave) and transmitted to the public network via the first telephone terminal,
In the time standard signal reception comparison device,
The first time standard signal transmitted to the public line network is received via a second telephone terminal and converted into a rectangular wave signal by the voice level stabilizer.
The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) generated by the second oscillator is converted to the first time standard signal (sine wave) of the voice band that is phase-synchronized with the second frequency synthesizer. And
In the time difference measuring device, the first oscillator of the time standard signal transmission device generates the time difference calculated for the rectangular wave signal and the first time standard signal (sine wave) generated from the second frequency synthesizer. Utilizing a public network characterized by measuring a time difference between a time standard signal of the first non-voice band and a second time standard signal of the second non-voice band generated by the second oscillator of the time standard signal receiving and comparing device Time signal comparison system to do.
第１のＡＤコンバータで第１の入力部に入力された該矩形波信号は第１のデジタル信号データに変換され、
第２のＡＤコンバータで第２の入力部に入力された第２の時間標準信号は第２のデジタル信号データに変換され、
演算部において、第１と第２のデジタル信号データに基づいて、時間差を算出することを特徴とする請求項１に記載の公衆回線網を利用する時間信号比較システム。 The time difference measuring device includes a first AD converter connected to a first input unit, a second AD converter connected to a second input unit, and an arithmetic unit.
The rectangular wave signal input to the first input unit by the first AD converter is converted into first digital signal data,
The second time standard signal input to the second input unit by the second AD converter is converted into second digital signal data,
2. The time signal comparison system using a public line network according to claim 1, wherein the arithmetic unit calculates a time difference based on the first and second digital signal data.
第１の発振器と第１の周波数合成器を備えた時間標準信号送信装置であって、
第１の発振器が生成した第１の非音声帯域(高域側)の時間標準信号を第１の周波数合成器で位相同期した一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)に変換して第一の電話端末を介して公衆回線網へ送信することを特徴とする時間標準信号送信装置。 In a time signal comparison system using a public network,
A time standard signal transmission device comprising a first oscillator and a first frequency synthesizer,
The first non-voice band (high frequency side) time standard signal generated by the first oscillator is converted into a first voice band first time standard signal (sine wave) that is phase-synchronized with the first frequency synthesizer. And transmitting to the public line network via the first telephone terminal.
第２の発振器、第２の周波数合成器、音声レベル安定化装置と時間差測定器を備えた時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置であって、
前記時間標準信号送信装置が前記公衆回線網へ第１の電話端末を介して送信した前記一の音声帯域の第１の時間標準信号を前記公衆回線網から第２の電話端末を介して受信して該音声レベル安定化装置で矩形波信号に変換し、
第２の発振器が生成した第２の非音声帯域(高域側)の時間標準信号を第２の周波数合成器で位相同期した前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)に変換し、
該時間差測定器において、該矩形波信号と第２の周波数合成器から生成された第１の時間標準信号(正弦波)について算出された時間差により前記送信機が送信した第１の非音声帯域の時間標準信号と第２の発振器が生成した第２の非音声帯域の時間標準信号の時間差を測定することを特徴とする時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置。 In a time signal comparison system using a public network,
A time standard signal receiving and comparing device for comparing time signals, comprising a second oscillator, a second frequency synthesizer, a sound level stabilizing device and a time difference measuring device,
The time standard signal transmitter receives the first time standard signal of the one voice band transmitted from the public line network to the public line network via the first telephone terminal via the second telephone terminal. Converted into a rectangular wave signal by the sound level stabilizer,
The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) generated by the second oscillator is converted into the first time standard signal (sine wave) of the one voice band that is phase-synchronized with the second frequency synthesizer. Converted,
In the time difference measuring device, the first non-voice band transmitted by the transmitter based on the time difference calculated for the rectangular wave signal and the first time standard signal (sine wave) generated from the second frequency synthesizer. A time standard signal reception comparison apparatus for time signal comparison, characterized by measuring a time difference between a time standard signal and a time standard signal in a second non-voice band generated by a second oscillator.
第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の公衆回線網を利用する時間信号比較システム。 The time standard signals of the first and second non-voice bands (high frequency side) are both 10 MHz,
The time signal comparison system using the public line network according to any one of claims 1 and 2, wherein the first time standard signal (sine wave) is 200 Hz.
前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする請求項３に記載の時間信号比較のための時間標準信号送信装置。 The time standard signal of the first non-voice band (high frequency side) is 10 MHz,
4. The time standard signal transmitter for time signal comparison according to claim 3, wherein the first time standard signal (sine wave) of the one voice band is 200 Hz.
前記一の音声帯域の第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする請求項４に記載の時間信号比較のための時間標準信号受信比較装置。 The time standard signal of the second non-voice band (high frequency side) is 10 MHz,
5. The time standard signal reception comparison apparatus for time signal comparison according to claim 4, wherein the first time standard signal (sine wave) of the one voice band is 200 Hz.
第１の時間標準信号(正弦波)は200Hｚであることを特徴とする請求項８に記載の時間標準信号比較装置。 The time standard signals of the first and second non-voice bands (high frequency side) are both 10 MHz,
9. The time standard signal comparison apparatus according to claim 8, wherein the first time standard signal (sine wave) is 200 Hz.
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939460A (en) * | 1972-08-14 | 1974-04-12 | ||
| JPS53137180A (en) * | 1977-05-06 | 1978-11-30 | Obata Sanshiyou Kk | Automatically correctable timepiece |
| JPH05323057A (en) * | 1992-05-22 | 1993-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Setting and correcting system of time |
| JPH0758787A (en) * | 1993-08-10 | 1995-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital frequency modulation system cordless telephone system |
| JP2000031820A (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-28 | Samsung Electron Co Ltd | Frequency synthesizer |
| JP2004015202A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Anritsu Corp | System for remotely monitoring wireless device |
| JP2006310918A (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Frequency standard supply method and system thereof |
| JP2007198764A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Frequency difference measuring apparatus |
-
2015
- 2015-03-02 JP JP2015040570A patent/JP2016163194A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4939460A (en) * | 1972-08-14 | 1974-04-12 | ||
| JPS53137180A (en) * | 1977-05-06 | 1978-11-30 | Obata Sanshiyou Kk | Automatically correctable timepiece |
| JPH05323057A (en) * | 1992-05-22 | 1993-12-07 | Mitsubishi Electric Corp | Setting and correcting system of time |
| JPH0758787A (en) * | 1993-08-10 | 1995-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Digital frequency modulation system cordless telephone system |
| JP2000031820A (en) * | 1998-06-23 | 2000-01-28 | Samsung Electron Co Ltd | Frequency synthesizer |
| JP2004015202A (en) * | 2002-06-04 | 2004-01-15 | Anritsu Corp | System for remotely monitoring wireless device |
| JP2006310918A (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Frequency standard supply method and system thereof |
| JP2007198764A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Frequency difference measuring apparatus |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 柳町 真也 他, 電子情報通信学会２０１５年総合大会講演論文集 通信１, JPN6018033141, 24 February 2015 (2015-02-24), pages 2 - 2 * |
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