JP2017118371A5 - タイミング信号生成装置および電子機器 - Google Patents

Description

ＧＰＳ受信機１０は、通常測位モードでは、「測位計算部」として機能し、複数（好ましくは４個以上）のＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に含まれる軌道情報（具体的には、エフェメリスデータやアルマナックデータ等）および時刻情報（具体的には、週番号データやＺカウントデータ等）に基づいて測位計算を行う。通常測位モードは、継続的に測位計算を行うモードである。

［ＯＣＸＯ（第２発振器）］
恒温槽型水晶発振器３０ｂは、図示しないが、水晶振動子と、この水晶振動子を収納している恒温槽と、を有し、恒温槽内を温度調節することで水晶振動子の温度を一定に保つように構成されている。このような恒温槽型水晶発振器３０ｂは、優れた短期周波数安定度および周波数温度特性を有する。なお、恒温槽の構成は、特に限定されず、例えば、１つの壁によって構成されたものであってもよいし、２つ（二重）の壁によって構成されたもの（ダブルオーブン）であってもよい。また、水晶振動子としては、特に限定されず、各種水晶振動子を用いることができるが、例えば、ＡＴカット振動子、ＳＴカット振動子等を用いることができる。タイミング信号生成装置１は、恒温槽型水晶発振器３０ｂが出力する周波数がｆのクロック信号も外部に出力する。

かかる位相差が設定値未満である場合（ステップＳ４１のＮＯ）、分周器２４ａ、２４ｂのカウント値のリセットおよびループフィルター２２ａの時定数の変更を行わずに、初期値のままＰＬＬ回路６０ａの動作を開始（再開）する。ループフィルター２２ａの時定数の初期値は、１０００秒以上であることが好ましい。これにより、第１分周クロック信号が基準タイミング信号との同期時に基準タイミング信号の揺らぎの影響を受けることを低減することができる。

ホールドオーバーからＧＰＳ復帰したとき、図８に示すように、基準タイミング信号と第１分周クロック信号との位相差が生じる。

ホールドオーバーからＧＰＳ復帰したときの基準タイミング信号と第１分周クロック信号との位相差が大きいとき、分周器２４ａ、２４ｂのリセットを行わないと、図９に示すように、大きな位相差Δθ分、第１分周クロック信号のタイミングを調整しなければならない。したがって、基準タイミング信号と第１分周クロック信号との同期の完了までに長時間を要する。一方、基準タイミング信号と第１分周クロック信号との同期を早期に完了させようと、単にループフィルター２２ａの時定数を小さくした場合、第１分周クロック信号の周波数が大きく変動してしまう。そこで、前述したように、ホールドオーバーからＧＰＳ復帰したときの基準タイミング信号と第１分周クロック信号との位相差が大きいとき、分周器２４ａ、２４ｂのリセットを行う。

図１０に示すように、ホールドオーバーからＧＰＳ復帰したときの基準タイミング信号と第１分周クロック信号との位相差が大きいとき、分周器２４ａ、２４ｂのリセットを行うと、小さな位相差Δθ分だけ、第１分周クロック信号のタイミングを調整すればよい。したがって、基準タイミング信号と第１分周クロック信号との同期の完了までに要する時間を短縮化することができる。また、調整する位相差Δθが小さいため、ループフィルター２２ａの時定数を小さくしても、第１分周クロック信号の周波数の変動を低減しつつ、基準タイミング信号と第１分周クロック信号との同期を早期に完了させることができる。

Claims (10)

1. 基準タイミング信号を出力する基準タイミング信号出力部と、
   第１クロック信号を出力する第１発振器と、
   前記第１クロック信号をカウントして分周した第１分周クロック信号を出力する第１分周器、前記基準タイミング信号と前記第１分周クロック信号との位相差に応じた信号を出力する第１位相比較器、および、前記第１位相比較器と前記第１発振器との間に設けられている第１ループフィルターを有する第１同期部と、
   第２クロック信号を出力する第２発振器と、
   前記第２クロック信号をカウントして分周した第２分周クロック信号を出力する第２分周器、前記第１分周クロック信号と前記第２分周クロック信号との位相差に応じた信号を出力する第２位相比較器、および、前記第２位相比較器と前記第２発振器との間に設けられている第２ループフィルターを有する第２同期部と、
   前記第１同期部を停止させた状態から動作させる状態に切り換えた際に前記第１分周器のカウント値をリセット可能な第１カウントリセット部と、
   前記第１同期部を停止させた状態から動作させる状態に切り換えた際に前記第２分周器のカウント値をリセット可能な第２カウントリセット部と、を備えることを特徴とするタイミング信号生成装置。
2. 前記第１カウントリセット部が前記第１分周器のカウント値をリセットした後に前記第１ループフィルターの時定数を小さくする第１時定数調整部を備える請求項１に記載のタイミング信号生成装置。
3. 前記第１時定数調整部は、前記第１ループフィルターの時定数を小さくした後に、前記第１分周クロック信号と前記基準タイミング信号との位相差が設定値以下となったときに、前記第１ループフィルターの時定数を大きくする請求項２に記載のタイミング信号生成装置。
4. 前記第１カウントリセット部および前記第２カウントリセット部は、それぞれ、前記第１同期部を停止させた状態から動作させる状態に切り換えた際の前記第１分周クロック信号と前記基準タイミング信号との位相差が設定値以上であるときにリセットを行う請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイミング信号生成装置。
5. 前記第２カウントリセット部は、前記第１カウントリセット部が前記第１分周器のカウント値をリセットした後に、前記第２分周器のカウント値をリセットする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイミング信号生成装置。
6. 前記第２カウントリセット部は、前記第１分周クロック信号と前記基準タイミング信号との位相差が設定値以下となったときに、前記第２分周器のカウント値をリセットする請求項５に記載のタイミング信号生成装置。
7. 前記第１ループフィルターの時定数が前記第２ループフィルターの時定数よりも大きい請求項１ないし６のいずれか１項に記載のタイミング信号生成装置。
8. 前記第１発振器の長期安定度が前記第２発振器の長期安定度よりも高い請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイミング信号生成装置。
9. 前記第１発振器は原子発振器であり、前記第２発振器は恒温槽型水晶発振器である請求項８に記載のタイミング信号生成装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載のタイミング信号生成装置を備えていることを特徴とする電子機器。