JP4627982B2 - Time information pulse generator - Google Patents

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この発明は、受信した時刻情報に基づき、正確な時刻を表す時刻情報パルスを出力する時刻情報パルス発生装置に関する。   The present invention relates to a time information pulse generator that outputs a time information pulse representing an accurate time based on received time information.

従来から、受信した時刻情報に基づき、正確な時刻を表す時刻情報パルスを出力する時刻情報パルス発生装置が知られている(例えば、特開平5−60882号公報の段落[0017]、[0018]等参照)
Conventionally, a time information pulse generator that outputs a time information pulse representing an accurate time based on received time information is known (for example, paragraphs [0017] and [0018] of Japanese Patent Laid-Open No. 5-60882). Etc.)

図10は、この種の時刻情報パルス発生装置を含む時刻情報パルス発生システム2の構成を示している。この時刻情報パルス発生システム2は、時刻情報送信局(例えば、地上に配置される標準電波送信所、あるいは空中に配置される人工衛星)4から電波として送信される時刻情報を時刻情報パルス発生装置6を構成する受信処理部8で受信して復調情報を得る。   FIG. 10 shows a configuration of a time information pulse generating system 2 including this type of time information pulse generating device. This time information pulse generation system 2 uses time information transmitted from a time information transmitting station (for example, a standard radio wave transmitting station arranged on the ground or an artificial satellite arranged in the air) 4 as radio waves. 6 is received by the reception processing unit 8 constituting the demodulator 6 to obtain demodulation information.

時刻情報検出部10は、この復調情報から時刻情報t0を検出し、この時刻情報t0と次に時刻情報パルスを出力しようとする所望の時刻tsetとの時刻差DATA1をパルス生成部12を構成するカウンタに設定する。   The time information detection unit 10 detects the time information t0 from the demodulated information, and configures the pulse generation unit 12 with a time difference DATA1 between the time information t0 and a desired time tset at which the next time information pulse is to be output. Set to counter.

パルス生成部12を構成するカウンタは、設定された時刻差DATA1を、受信部クロック発生器14から供給される内部クロック16によりカウントし、カウントアップした時点で、時刻情報パルス18を出力する。   The counter constituting the pulse generation unit 12 counts the set time difference DATA1 with the internal clock 16 supplied from the reception unit clock generator 14, and outputs the time information pulse 18 at the time of counting up.

ところで、時刻情報送信局4に内蔵されている送信局クロック発生器20により発生される送信局クロック22と時刻情報パルス発生装置6に内蔵されている受信部クロック発生器14から出力される内部クロック(受信部クロック)16とは、互いに独立した発振器を用いているので、周波数、位相共に独立に変動する非同期の関係にある。   By the way, the transmitting station clock 22 generated by the transmitting station clock generator 20 built in the time information transmitting station 4 and the internal clock outputted from the receiving section clock generator 14 built in the time information pulse generating device 6 are used. (Receiver clock) 16 has an asynchronous relationship in which both the frequency and phase vary independently since oscillators independent of each other are used.

また、時刻情報送信局4と時刻情報パルス発生装置6間の伝播遅延時間は、伝播経路及び伝播距離に依存し、送信局クロック22及び内部クロック16とは独立の要素であるので、送信局クロック22及び内部クロック16のいずれかの整数倍値で表すことができない実数値である。   Further, the propagation delay time between the time information transmitting station 4 and the time information pulse generating device 6 depends on the propagation path and propagation distance, and is an independent element from the transmitting station clock 22 and the internal clock 16. 22 is a real value that cannot be represented by an integer multiple of 22 or the internal clock 16.

従って、従来は、時刻情報検出部10で検出した時刻情報に時間的に最も近い内部クロック16の出力タイミングで時刻情報パルス18を出力する方法が一般的である。   Therefore, conventionally, a method of outputting the time information pulse 18 at the output timing of the internal clock 16 that is closest in time to the time information detected by the time information detector 10 is generally used.

例えば、
t0=時刻情報検出部10で検出した時刻情報、
tset=パルス生成部12に対して設定を行う所望の時刻(理想の時刻)、
Tclk=内部クロック16の周期、
integer(実数値)=閾値を0.5としてかっこ内の実数値の整数値を返す関数とする。
For example,
t0 = time information detected by the time information detector 10;
tset = desired time (ideal time) for setting to the pulse generator 12;
Tclk = cycle of internal clock 16;
Integer (real value) = a function that returns an integer value of a real value in parentheses with a threshold value of 0.5.

なお、時刻は瞬時値として記号“t”(小文字のt)を用い、時間は期間として記号“T”(大文字のT)を用いて説明すると、パルス生成部12を構成するカウンタに設定される時刻差DATA1は、次の(1)式で表せる。   Note that the time is described using the symbol “t” (lowercase t) as an instantaneous value, and the time is described using the symbol “T” (uppercase T) as a period. The time difference DATA1 can be expressed by the following equation (1).

DATA1=integer{(tset−t0)/Tclk} …(1)   DATA1 = integer {(tset−t0) / Tclk} (1)

この場合、パルス生成部12は、内部クロック16の個数を時刻差DATA1の値だけカウントして時刻情報パルス18を出力する。   In this case, the pulse generator 12 counts the number of internal clocks 16 by the value of the time difference DATA1 and outputs a time information pulse 18.

このときに問題となるのが、出力された時刻情報パルス18の時刻精度である。   At this time, the problem is the time accuracy of the output time information pulse 18.

図11を用いて時刻情報パルス18の時刻精度について説明する。   The time accuracy of the time information pulse 18 will be described with reference to FIG.

図11の(a)に、所望の時刻tsetで発生したい理想の(正確な)時刻情報パルス18iに対し、内部クロック16の位相状態が、図11の(b)に示す位相状態Aであった場合、実際に出力される時刻情報パルス18aは、時刻情報t0の検出時点から時刻差DATA1の値だけ内部クロック16を数えた図11の(d)に示す時刻t1に出力されることになる。   In FIG. 11A, the phase state of the internal clock 16 is the phase state A shown in FIG. 11B with respect to the ideal (exact) time information pulse 18i desired to be generated at the desired time tset. In this case, the time information pulse 18a that is actually output is output at time t1 shown in FIG. 11 (d) in which the internal clock 16 is counted by the value of the time difference DATA1 from the time point when the time information t0 is detected.

同様に、内部クロック16の位相状態が、図11の(c)に示す位相状態Bであった場合、実際に出力される時刻情報パルス18bは、図11の(e)に示す時刻t2に出力される。   Similarly, when the phase state of the internal clock 16 is the phase state B shown in FIG. 11C, the time information pulse 18b that is actually output is output at the time t2 shown in FIG. Is done.

上述したように、内部クロック16と時刻情報t0とは非同期であるため、内部クロック16の位相状態A、Bは意図して得られるものではなく絶えず変動しており、長時間観測すれば、時刻情報パルス18は、図11の(f)に示すように、理想の時刻tsetを基準として、内部クロック16の周期Tclkに依存した±1/2Tclkの範囲に一様に分布することとなり、結局、時刻情報パルス18の時刻精度は内部クロック16の周期Tclkで制限されることになる。   As described above, since the internal clock 16 and the time information t0 are asynchronous, the phase states A and B of the internal clock 16 are not obtained intentionally and constantly fluctuate. As shown in FIG. 11 (f), the information pulse 18 is uniformly distributed in a range of ± 1/2 Tclk depending on the cycle Tclk of the internal clock 16 with reference to the ideal time tset. The time accuracy of the time information pulse 18 is limited by the cycle Tclk of the internal clock 16.

例えば、内部クロック16の発振周波数を10[MHz]とした場合、周期Tclkは100[ns]となり、最大時刻誤差が±50[ns]になる。   For example, when the oscillation frequency of the internal clock 16 is 10 [MHz], the cycle Tclk is 100 [ns], and the maximum time error is ± 50 [ns].

その一方内部クロック16の発振周波数を上げ、周期Tclkを短くすることにより時刻情報パルス18の時刻精度を向上させて最大時刻誤差を改善できることは容易に想像できるが、その場合、消費電力が増加してしまうという新たな問題が発生する。   On the other hand, it can be easily imagined that the time accuracy of the time information pulse 18 can be improved by increasing the oscillation frequency of the internal clock 16 and shortening the period Tclk, but in this case, the power consumption increases. A new problem occurs.

例えば、内部クロック16を500[MHz]に増加させた場合、周期Tclkは、Tclk=2[ns]となり、最大時刻誤差は±1[ns]となるが、消費電力は周波数に比例して50倍になってしまう。   For example, when the internal clock 16 is increased to 500 [MHz], the cycle Tclk is Tclk = 2 [ns] and the maximum time error is ± 1 [ns], but the power consumption is 50 proportional to the frequency. It will be doubled.

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、時刻情報パルス発生装置の内部クロックの周波数を上げることなく、時刻情報パルスの時刻精度(出力精度)を向上させることを可能とする時刻情報パルス発生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and makes it possible to improve the time accuracy (output accuracy) of time information pulses without increasing the frequency of the internal clock of the time information pulse generator. An object is to provide a time information pulse generator.

この項では、理解の容易化のために添付図面中の符号を付けて説明する。従って、この項に記載した内容がその符号を付けたものに限定して解釈されるものではない。   In this section, for ease of understanding, reference numerals in the attached drawings are used for explanation. Therefore, the contents described in this section should not be construed as being limited to those with the reference numerals.

この発明の時刻情報パルス発生装置(6A)は、時刻情報送信局から送信された時刻情報を受信する受信処理部(8)と、前記受信処理部で得られた復調情報から前記時刻情報を検出する時刻情報検出部(10)と、前記時刻情報に基づき設定された時刻に、時刻情報パルス18を出力するパルス生成部(12A)を有し、前記パルス生成部は、前記時刻情報と前記設定された時刻との間の時間差を内部クロック周期の整数値倍で表される整数部時間差と、前記内部クロック周期未満の小数値で表される小数部時間差とに分割する計時時刻分割部(30)と、前記整数部時間差を前記内部クロック周期の分解能で計時する同期型計時部(32)と、前記小数部時間差を前記内部クロック周期未満の分解能で計時する非同期型計時部(34)とを有し、前記同期型計時部は、前記整数部時間差を設定値として出力する同期計時設定部(36)と、前記同期計時設定部により設定された前記設定値を前記内部クロックに同期してカウントするカウンタ部(38)と、前記カウンタ部でのカウント終了信号を出力するカウント終了信号出力部(40)とを有し、前記非同期型計時部は、前記カウント終了信号出力部から出力される前記カウント終了信号をトリガ信号として、時間とともに電気量が変化するアナログ信号(54)を出力するアナログ信号生成部(42)と、前記小数部時間差を電気情報へ変換する電気情報演算部(46)と、前記電気情報演算部により得られた前記電気情報を基準値として出力する電気情報設定部(48)と、前記アナログ信号生成部から出力された前記アナログ信号と前記電気情報設定部から設定された前記基準値とを比較し、前記アナログ信号が前記基準値に一致した場合に一致信号(56)を出力する比較器(44)と、前記比較器から出力された前記一致信号を波形整形し前記時刻情報パルスとして出力するパルス整形部(50)とを有することを特徴とする(請求項1記載の発明)。 The time information pulse generator (6A) of the present invention includes a reception processing unit (8) that receives time information transmitted from a time information transmitting station ( 4 ), and the time information from the demodulation information obtained by the reception processing unit. A time information detection unit (10) for detecting information, and a pulse generation unit (12A) for outputting a time information pulse ( 18 ) at a time set based on the time information, wherein the pulse generation unit Time measurement that divides the time difference between the time information and the set time into an integer part time difference represented by an integer multiple of the internal clock period and a fractional part time difference represented by a decimal value less than the internal clock period. time division section (30), the synchronous timing unit that measures a resolution of the integer part time difference the internal clock period (32), asynchronous clocking for measuring the fractional part time difference with a resolution of less than the internal clock period Part (34) and have a said synchronous timing unit includes a synchronization timing setting unit which outputs the integer part time difference as the set value (36), the inner the set value set by the synchronization timing setting unit A counter unit (38) that counts in synchronization with a clock; and a count end signal output unit (40) that outputs a count end signal from the counter unit, wherein the asynchronous timer unit outputs the count end signal An analog signal generation unit (42) that outputs an analog signal (54) whose amount of electricity changes with time using the count end signal output from the unit as a trigger signal, and electrical information that converts the fractional part time difference into electrical information A calculation unit (46), an electrical information setting unit (48) for outputting the electrical information obtained by the electrical information calculation unit as a reference value, and an output from the analog signal generation unit. A comparator (44) that compares the analog signal thus generated with the reference value set by the electrical information setting unit and outputs a match signal (56) when the analog signal matches the reference value; characterized by have a pulse shaping unit (50) for outputting as the time information pulse waveform shaping the outputted the coincidence signal from the comparator (the invention according to claim 1).

この発明によれば、時刻情報と設定された時刻との間の時間差を内部クロック周期の分解能で計時する同期型計時部の他、時刻情報と設定された時刻との間の時間差を内部クロック周期未満の分解能で計時する非同期型計時部とを備えているので、時刻情報パルス発生装置の内部クロックの周波数を上げることなく、時刻情報パルスの時刻精度を向上させることができる。内部クロックの周波数を上げていないので消費電力の増加を最小限に抑制することができる。   According to the present invention, the time difference between the time information and the set time is set to the internal clock cycle, in addition to the synchronous clock unit that measures the time difference between the time information and the set time with the resolution of the internal clock cycle. Since the asynchronous timekeeping section that measures time with a resolution of less than is provided, the time accuracy of the time information pulse can be improved without increasing the frequency of the internal clock of the time information pulse generator. Since the frequency of the internal clock is not increased, an increase in power consumption can be minimized.

ここで、前記非同期型計時部(34B)は、さらに、前記時間とともに電気量が変化するアナログ信号の波形を予め記憶するアナログ信号波形記憶部(60)を有し、前記電気情報演算部(46B)は、前記小数部時間差を電気情報へ変換する際に、前記アナログ信号波形記憶部に記憶されているアナログ信号波形を参照して変換するように構成することができる(請求項記載の発明)。 Here, the asynchronous timekeeping unit (34B) further includes an analog signal waveform storage unit (60) that stores in advance a waveform of an analog signal whose amount of electricity changes with time, and the electrical information calculation unit (46B). ) Can be configured to refer to an analog signal waveform stored in the analog signal waveform storage unit when converting the fractional part time difference into electrical information (the invention according to claim 2 ). ).

この発明によれば、時刻情報パルス発生装置の内部クロックの周波数を上げることなく、時刻情報パルスの時刻精度(出力精度)を向上させることができる。内部クロックの周波数を上げていないので消費電力の増加を最小限に抑制することができる。   According to the present invention, the time accuracy (output accuracy) of the time information pulse can be improved without increasing the frequency of the internal clock of the time information pulse generator. Since the frequency of the internal clock is not increased, an increase in power consumption can be minimized.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図10、図11に示したものと対応するものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to below, the same reference numerals are assigned to the components corresponding to those shown in FIGS. 10 and 11, and the detailed description thereof is omitted.

図1は、この発明の第1実施例の時刻情報パルス発生システム2Aの構成を示している。   FIG. 1 shows the configuration of a time information pulse generating system 2A according to the first embodiment of the present invention.

この時刻情報パルス発生システム2Aは、基本的には、内蔵の送信局クロック22に基づく正確な時刻情報を電波として送信する時刻情報送信局(例えば、地上に配置される標準電波送信所、あるいは空中に配置される人工衛星)4と、電波として受信した時刻情報t0に基づき、正確な時刻を表す時刻情報パルス18を出力する時刻情報パルス発生装置6Aとから構成される。   This time information pulse generation system 2A basically has a time information transmission station (for example, a standard radio wave transmission station arranged on the ground or in the air) that transmits accurate time information based on a built-in transmission station clock 22 as a radio wave. 4) and a time information pulse generator 6A that outputs a time information pulse 18 representing an accurate time based on time information t0 received as a radio wave.

ここで、時刻情報パルス発生装置6Aは、基本的には、送信された電波を受信して復調情報を出力する受信処理部8と、この復調情報から時刻情報t0を検出する時刻情報検出部10と、時刻情報t0と次に時刻情報パルス18を出力しようとする所望の時刻(時刻情報に基づき設定された時刻)tsetとの時刻差(tset−t0)に基づき、正確な時刻情報パルス18を出力するパルス生成部12Aと、受信処理部8、時刻情報検出部10及びパルス生成部12Aに内部クロック16を供給する受信部クロック発生器14とを備える。   Here, the time information pulse generator 6A basically includes a reception processing unit 8 that receives transmitted radio waves and outputs demodulation information, and a time information detection unit 10 that detects time information t0 from the demodulation information. And an accurate time information pulse 18 based on a time difference (tset−t0) between the time information t0 and a desired time (time set based on the time information) tset at which the time information pulse 18 is to be output next. A pulse generation unit 12A for output, a reception processing unit 8, a time information detection unit 10, and a reception unit clock generator 14 for supplying an internal clock 16 to the pulse generation unit 12A are provided.

この第1実施例においても、時刻情報送信局4に内蔵されている送信局クロック発生器20により発生される送信局クロック22と時刻情報パルス発生装置6Aに内蔵されている受信部クロック発生器14から出力される内部クロック16とは、独立した発振器を用いているので、周波数、位相共に独立に変動する非同期の関係にある。   Also in the first embodiment, the transmitting station clock 22 generated by the transmitting station clock generator 20 built in the time information transmitting station 4 and the receiving unit clock generator 14 built in the time information pulse generator 6A. Since an independent oscillator is used for the internal clock 16 output from the above, there is an asynchronous relationship in which both frequency and phase vary independently.

また、時刻情報送信局4と時刻情報パルス発生装置6A間の伝播遅延時間は、伝播経路及び伝播距離に依存し、送信局クロック22及び内部クロック16とは独立の要素であるので、送信局クロック22及び内部クロック16のいずれかの整数倍値で表すことができない実数値である。   Further, the propagation delay time between the time information transmission station 4 and the time information pulse generator 6A depends on the propagation path and propagation distance, and is an independent element from the transmission station clock 22 and the internal clock 16, so that the transmission station clock 22 is a real value that cannot be represented by an integer multiple of 22 or the internal clock 16.

この第1実施例において、パルス生成部12A以外の構成要素は、図10に示したパルス生成部12以外の構成要素と略同一の機能を有するので、以下、正確な時刻情報パルス18を出力するパルス生成部12Aの構成と動作について詳しく説明する。   In the first embodiment, the constituent elements other than the pulse generator 12A have substantially the same functions as the constituent elements other than the pulse generator 12 shown in FIG. The configuration and operation of the pulse generator 12A will be described in detail.

図2は、パルス生成部12Aの詳しい構成を示している。図3は、パルス生成部12Aの動作説明に供される波形図である。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the pulse generator 12A. FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the pulse generator 12A.

パルス生成部12Aは、同期型計時部32と、非同期型計時部34と、計時時刻分割部30とから構成される。ここで、同期型計時部32は、時刻情報検出部10により検出された時刻情報t0と、この時刻情報t0に基づき設定された時刻tsetとの間の時間差tset−t0を内部クロック16の周期Tclkの分解能で計時する。一方、非同期型計時部34は、時刻情報検出部10により検出された時刻情報t0と、この時刻情報t0に基づき設定された時刻tsetとの間の時間差tset−t0を内部クロック16の周期tclk未満の分解能で計時する。計時時刻分割部30は、時刻情報検出部10により検出された時刻情報t0と、この時刻情報t0に基づき設定された時刻tsetとの間の時間差tset−t0を、内部クロック周期Tclkの整数値倍で表される整数部時間差Diと、この整数部時間差Diの余りである内部クロック周期Tclk未満の小数値で表される小数部時間差Ddとに分割して、それぞれ同期型計時部32と非同期型計時部34とに出力する。   The pulse generator 12 </ b> A includes a synchronous timer 32, an asynchronous timer 34, and a time division unit 30. Here, the synchronous timer 32 calculates the time difference tset-t0 between the time information t0 detected by the time information detector 10 and the time tset set based on the time information t0, as the cycle Tclk of the internal clock 16. Time is measured with the resolution of. On the other hand, the asynchronous time measuring unit 34 sets the time difference tset-t0 between the time information t0 detected by the time information detecting unit 10 and the time tset set based on the time information t0 to be less than the cycle tclk of the internal clock 16. Time is measured with the resolution of. The time measuring time division unit 30 multiplies the time difference tset-t0 between the time information t0 detected by the time information detection unit 10 and the time tset set based on the time information t0 by an integral value multiple of the internal clock period Tclk. And the fractional part time difference Dd represented by a decimal value less than the internal clock period Tclk, which is the remainder of the integral part time difference Di, respectively, and the synchronous type time unit 32 and the asynchronous type respectively. It outputs to the time measuring part 34.

例えば、
t0=時刻情報検出部10で検出した時刻情報、
tset=パルス生成部12Aに対して設定を行う所望の時刻(理想の時刻)、
Tclk=内部クロック16の周期、
INT(実数値)=実数値の整数部を返す関数
とする。
For example,
t0 = time information detected by the time information detector 10;
tset = desired time (ideal time) for setting the pulse generator 12A,
Tclk = cycle of internal clock 16;
INT (real value) = a function that returns the integer part of a real value.

なお、時刻は瞬時値として記号“t”(小文字のt)を用い、時間は期間として記号“T”(大文字のT)を用いて説明すると、計時時刻分割部30は、時刻情報検出部10から供給された時間差tset−t0を、次の(2)式と(3)式で整数部時間差Diと小数部時間差Ddとに分割する。   Note that the time is described using the symbol “t” (lowercase t) as an instantaneous value and the time is represented using the symbol “T” (uppercase T) as a period. The time difference tset-t0 supplied from is divided into an integer part time difference Di and a fractional part time difference Dd by the following expressions (2) and (3).

整数部時間差Di=INT{(tset−t0)/Tclk} …(2)
小数部時間差Dd=(tset−t0)−(Tclk×Di) …(3)
Integer part time difference Di = INT {(tset−t0) / Tclk} (2)
Decimal part time difference Dd = (tset−t0) − (Tclk × Di) (3)

次に、同期型計時部32の同期計時設定部36は、整数部時間差Diを設定値としてカウンタ部38に設定する。   Next, the synchronous time setting unit 36 of the synchronous time measuring unit 32 sets the integer part time difference Di in the counter unit 38 as a set value.

カウンタ部38は、設定された設定値である整数部時間差Diを内部クロック16を動作クロックとして、同期してカウントする(計時する)。カウンタ部38は、デジタルカウンタを用いることができる。カウント終了信号出力部40は、デジタルカウンタのキャリー信号、又はボロー信号をカウンタ部38でのカウント終了信号(計時終了信号)として非同期型計時部34に出力する。ここまでの動作は全て内部クロック16に同期している。   The counter unit 38 counts (clocks) the integer part time difference Di, which is a set value, in synchronization with the internal clock 16 as an operation clock. The counter unit 38 can use a digital counter. The count end signal output unit 40 outputs a carry signal or a borrow signal of the digital counter to the asynchronous timer unit 34 as a count end signal (timer end signal) in the counter unit 38. All operations so far are synchronized with the internal clock 16.

このカウント終了信号52をトリガ信号(起点)として、非同期型計時部34のアナログ信号生成部42は動作を開始する。アナログ信号生成部42は、時間とともに電気量(電圧又は電流、ここでは電圧とする。)が変化するアナログ信号54を出力する。アナログ信号生成部42として、例えば積分回路を用いた場合、電流を一定時間積分した場合に得られる電圧は、時間を変数として表される。   Using the count end signal 52 as a trigger signal (starting point), the analog signal generation unit 42 of the asynchronous timer unit 34 starts operation. The analog signal generation unit 42 outputs an analog signal 54 whose amount of electricity (voltage or current, here, voltage) changes with time. For example, when an integration circuit is used as the analog signal generation unit 42, the voltage obtained when the current is integrated for a certain period of time is expressed by using time as a variable.

図3を用いて非同期型計時部34の動作を説明する。   The operation of the asynchronous timer unit 34 will be described with reference to FIG.

内部クロック16を時系列に表すと、図3の(a)のようになる。   When the internal clock 16 is represented in time series, it is as shown in FIG.

同期型計時部32を構成するカウント終了信号出力部40から出力されるカウント終了信号52は、図3の(b)に示すように、内部クロック16に同期した信号になる。   The count end signal 52 output from the count end signal output unit 40 constituting the synchronous timer unit 32 is a signal synchronized with the internal clock 16 as shown in FIG.

アナログ信号生成部42は、図3の(c)に示すように、カウント終了信号52の立ち上がり時点から積分を開始し、カウント終了信号52のハイレベルの期間積分したアナログ信号54を出力する。ここで正の傾斜部分からなるアナログ信号54の演算式をV(t)=at(aは勾配、tは変数としての時間である。)とする。   As shown in FIG. 3C, the analog signal generation unit 42 starts integration from the rising point of the count end signal 52 and outputs an analog signal 54 that is integrated during the high level period of the count end signal 52. Here, an arithmetic expression of the analog signal 54 composed of a positive slope portion is V (t) = at (a is a gradient, and t is a time as a variable).

電気情報演算部46は、演算式V(t)に、計時時刻分割部30から出力された小数部時間差Ddを代入し、対応する電気情報であるデジタルデータの設定電圧V(Dd)を求め、電気情報設定部48に出力する。   The electrical information calculation unit 46 substitutes the decimal part time difference Dd output from the time measurement time division unit 30 in the calculation formula V (t) to obtain the set voltage V (Dd) of the digital data that is the corresponding electrical information, Output to the electrical information setting unit 48.

電気情報設定部48は、デジタルデータの設定電圧V(Dd)をアナログ信号である基準値(この符号もV(Dd)とする。)として比較器44の基準入力端子に設定する。なお、電気情報設定部48はD/Aコンバータ等で実現することができる。   The electrical information setting unit 48 sets the set voltage V (Dd) of the digital data to the reference input terminal of the comparator 44 as a reference value that is an analog signal (this sign is also referred to as V (Dd)). The electrical information setting unit 48 can be realized by a D / A converter or the like.

比較器44は、コンパレータで実現され、比較入力端子に供給されているアナログ信号54のレベルと、基準入力端子に設定されている基準値V(Dd)とを比較し、アナログ信号54のレベルが基準値V(Dd)に一致した場合に、ローレベルからハイレベルに遷移する図3の(e)に示す一致信号56を出力する。 The comparator 44 is realized by a comparator, compares the level of the analog signal 54 supplied to the comparison input terminal with the reference value V (Dd) set at the reference input terminal, and the level of the analog signal 54 is When the reference value V (Dd) is coincident, the coincidence signal 56 shown in FIG. 3 (e) is output, which transitions from the low level to the high level.

この一致信号56の立ち上がり時点t3が時刻情報パルス18の正確な立ち上がり時点となる。   The rising time t3 of the coincidence signal 56 becomes the accurate rising time of the time information pulse 18.

パルス整形部50は、時刻情報パルス18が以降の電気回路においてパルスとして使用し易いように、図3の(f)に示す、立ち上がり時点を変更しないでパルス幅を内部クロック16の整数倍に拡張した時刻情報パルス18を出力する。   The pulse shaping unit 50 expands the pulse width to an integral multiple of the internal clock 16 without changing the rising point shown in (f) of FIG. 3 so that the time information pulse 18 can be easily used as a pulse in the subsequent electric circuit. The time information pulse 18 is output.

なお、時刻情報パルス18の立ち下り時点には精密な時間情報は不要であるため、このパルス整形部50は、デジタルカウンタ等のロジック回路を用いて、例えば10クロック後にパルスを立ち下げるように、一致信号56を整形したパルスを生成する。   In addition, since precise time information is unnecessary at the time of falling of the time information pulse 18, the pulse shaping unit 50 uses a logic circuit such as a digital counter so that the pulse falls, for example, after 10 clocks. A pulse obtained by shaping the coincidence signal 56 is generated.

以上説明したように、上述した第1実施例によれば、図4に示すように、受信処理部8における復調情報から検出した時刻情報t0と次に時刻情報パルス18を出力しようとする所望の時刻(時刻情報に基づき設定された時刻)tsetとの時刻差(tset−t0)に基づき、正確な時刻情報パルス18i(図の(a)参照)を出力する際に、計時時刻分割部30が、時刻情報検出部10から供給された時間差tset−t0を、内部クロック周期Tclkの整数倍の整数部時間差Diと、余りである内部クロック周期Tclk未満の小数部時間差Ddとに分割する。 As described above, according to the first embodiment described above, as shown in FIG. 4, the time information t0 detected from the demodulated information in the reception processing unit 8 and then the desired time information pulse 18 are to be output. When outputting an accurate time information pulse 18i (see (a) of FIG. 4 ) based on a time difference (tset-t0) from a time (a time set based on time information) tset, a time measuring time dividing unit 30 The time difference tset-t0 supplied from the time information detection unit 10 is divided into an integer part time difference Di that is an integral multiple of the internal clock period Tclk and a fractional part time difference Dd that is less than the internal clock period Tclk.

そして、整数部時間差Diを同期型計時部32で計時し、この計時終了後に小数部時間差Ddを非同期型計時部34により計時するようにしている。このため、検出した時刻情報t0に対し、内部クロック16の位相の関係がどのような状態であっても、内部クロック16とは非同期かつ高い精度で正確な時刻情報パルス18を出力することができる。   Then, the integral part time difference Di is measured by the synchronous timer unit 32, and the decimal part time difference Dd is measured by the asynchronous timer unit 34 after the time measurement. For this reason, the time information pulse 18 that is asynchronous with the internal clock 16 and highly accurate can be output regardless of the phase relationship of the internal clock 16 with respect to the detected time information t0. .

実際上、時刻情報パルス発生装置6Aから出力された時刻情報パルス18には、時刻情報送信局4から時刻情報パルス発生装置6Aの受信処理部8の入力までの伝搬遅延(空間伝搬遅延)及び受信処理部8の入力からパルス生成部12の出力までの伝搬遅延(回路伝搬遅延)がある。   In practice, the time information pulse 18 output from the time information pulse generator 6A includes a propagation delay (spatial propagation delay) and reception from the time information transmitter station 4 to the input of the reception processing unit 8 of the time information pulse generator 6A. There is a propagation delay (circuit propagation delay) from the input of the processing unit 8 to the output of the pulse generation unit 12.

これらの伝搬遅延時間が予め測定されている場合には、その伝搬遅延時間をToffsetとした場合、計時時刻分割部30は、上述した(2)、(3)式を次の(4)式、(5)式に変換して、それぞれ同期型計時部32と非同期型計時部34とに出力すればよい。   In the case where these propagation delay times are measured in advance, when the propagation delay time is Toffset, the time measuring time division unit 30 replaces the above-described equations (2) and (3) with the following equations (4), What is necessary is just to convert into (5) Formula and to output to the synchronous type time measuring part 32 and the asynchronous type time measuring part 34, respectively.

整数部時間差Di´
=INT{(tset−t0−Toffset)/Tclk} …(4)
小数部時間差Dd´
=(tset−t0−Toffset)−(Tclk×Di´) …(5)
Integer time difference Di '
= INT {(tset-t0-Toffset) / Tclk} (4)
Decimal part time difference Dd '
= (Tset−t0−Toffset) − (Tclk × Di ′) (5)

次に、図5を参照し第2実施例の時刻情報パルス発生装置6Bについて説明する。   Next, the time information pulse generator 6B of the second embodiment will be described with reference to FIG.

この図5例の時刻情報パルス発生装置6Bは、図2例の時刻情報パルス発生装置6Aに比較して、メモリ(記憶装置)である情報記憶部60を設けた点、その情報記憶部60に記憶されたテーブルを電気情報演算部46Bが参照できる点、及びアナログ信号生成部42Aで生成されるアナログ信号54Aが異なる点の3点が相違する。   The time information pulse generator 6B of FIG. 5 example is different from the time information pulse generator 6A of FIG. 2 example in that an information storage unit 60 that is a memory (storage device) is provided. The difference is that the stored information can be referred to by the electrical information calculation unit 46B, and the analog signal 54A generated by the analog signal generation unit 42A is different.

この図5例は、アナログ信号生成部42Aにより生成されるアナログ信号54が、図3の(d)に示すように、非直線のアナログ信号54Aであり、直線時間関数として近似すると誤差が大きくなる場合の対策である。この場合には、アナログ信号54Aの波形についての時間と電圧の対比テーブルを予め情報記憶部60に記憶しておく。   In the example of FIG. 5, the analog signal 54 generated by the analog signal generator 42A is a non-linear analog signal 54A as shown in FIG. 3D, and the error increases when approximated as a linear time function. This is a countermeasure. In this case, a time / voltage comparison table for the waveform of the analog signal 54A is stored in the information storage unit 60 in advance.

このとき、電気情報演算部46は、計時時刻分割部30から出力された小数部時間差Ddに対応する設定電圧V(Dd)を、時間と電圧の対比テーブルから求め、電気情報設定部48に出力すればよい。なお、小数部時間差Ddにちょうど対応する設定電圧V(Dd)が時間と電圧の対比テーブルに格納されていなかった場合には、補間により求めることができる。   At this time, the electrical information calculation unit 46 obtains the set voltage V (Dd) corresponding to the fractional part time difference Dd output from the time measuring time division unit 30 from the time-voltage comparison table and outputs it to the electrical information setting unit 48. do it. If the set voltage V (Dd) corresponding to the decimal part time difference Dd is not stored in the time / voltage comparison table, it can be obtained by interpolation.

次に、図6を参照して第3実施例の時刻情報パルス発生装置6Cについて説明する。   Next, a time information pulse generator 6C of the third embodiment will be described with reference to FIG.

なお、この図6例の時刻情報パルス発生装置6Cは、図2例、図5例の時刻情報パルス発生装置6A、6Bに比較して、時刻情報検出部10とパルス生成部12A(あるいは12B)との間に、パルス比較部62とパルス補正部64を挿入している点が異なる。なお、この第3実施例の時刻情報パルス発生装置6Cでは、パルス生成部12A、12Bの伝搬遅延を自動的に補償して、時刻情報パルス18の時刻精度(出力精度)をさらに向上させるようにしている。   The time information pulse generator 6C in the example of FIG. 6 is different from the time information pulse generators 6A and 6B in the examples of FIGS. 2 and 5 in the time information detector 10 and the pulse generator 12A (or 12B). Is different in that a pulse comparison unit 62 and a pulse correction unit 64 are inserted. In the time information pulse generator 6C of the third embodiment, the time delay (output accuracy) of the time information pulse 18 is further improved by automatically compensating for the propagation delay of the pulse generators 12A and 12B. ing.

そのため、この時刻情報パルス発生装置6Cでは、時刻情報検出部10で検出した時刻情報t0と、パルス生成部12A、12Bで発生させた時刻情報パルス18の時間差(位相差あるいは誤差)ΔTerrをパルス比較部62で検出する。パルス補正部64は、時刻情報検出部10の時刻情報t0にパルス比較部62で検出した時間差ΔTerrを補正して、パルス生成部12A、12Bに設定する。   Therefore, in this time information pulse generator 6C, a pulse comparison is made between the time information t0 detected by the time information detector 10 and the time difference (phase difference or error) ΔTerr between the time information pulses 18 generated by the pulse generators 12A and 12B. This is detected by the unit 62. The pulse correction unit 64 corrects the time difference ΔTerr detected by the pulse comparison unit 62 to the time information t0 of the time information detection unit 10 and sets it in the pulse generation units 12A and 12B.

この場合、時刻情報検出部10で検出した時刻情報t0と、パルス比較部62で検出した時間差ΔTerrに基づきパルス補正部64は、パルス生成部12A、12Bに対して、上記(2)〜(5)式でのtsetを設定する際、次の(6)式の←の左側のtsetを設定すればよいことになる。   In this case, based on the time information t0 detected by the time information detection unit 10 and the time difference ΔTerr detected by the pulse comparison unit 62, the pulse correction unit 64 performs the above (2) to (5) with respect to the pulse generation units 12A and 12B. When setting the tset in the expression (), it is only necessary to set the tset on the left side of ← in the following expression (6).

tset←tset−ΔTerr …(6)               tset ← tset−ΔTerr (6)

ここで、パルス比較部62は、例えばこの出願人の出願に係る特願2002−234628号あるいは特願2003−340596号に記載されたタイミング測定装置を用いることができる。   Here, as the pulse comparison unit 62, for example, a timing measuring device described in Japanese Patent Application No. 2002-234628 or Japanese Patent Application No. 2003-340596 related to the applicant's application can be used.

図7は、このタイミング測定装置を用いたパルス比較部62の構成例を示し、図8は、このパルス比較部62の動作説明に供される波形図を示す。   FIG. 7 shows a configuration example of the pulse comparison unit 62 using this timing measurement device, and FIG. 8 shows a waveform diagram used for explaining the operation of the pulse comparison unit 62.

パルス比較部62は、受信部クロック発生器14と、内部クロック16に同期した時刻tn(nは整数)毎にサンプリング信号Sを発生するサンプリング信号発生器85と、パルス生成部12A、12Bから入力される時刻情報パルス18の立ち上がり点(変化時刻)ts(図3中、時点t3に対応する。)に同期した時間の関数である関数信号fmを発生する関数信号発生器84と、関数信号fmをサンプリング信号Sでサンプリングしてサンプリング値Vn(nは整数)を得るサンプリング器81と、サンプリング値Vnとサンプリング時刻tnに基づき変化時刻tsを求める演算処理器86とを備える。なお、演算処理器86には被測定信号である時刻情報パルス18も供給され、その立ち上がり点が検出される。   The pulse comparison unit 62 is input from the reception unit clock generator 14, the sampling signal generator 85 that generates the sampling signal S every time tn (n is an integer) synchronized with the internal clock 16, and the pulse generation units 12A and 12B. A function signal generator 84 for generating a function signal fm that is a function of time synchronized with a rising point (change time) ts (corresponding to the time t3 in FIG. 3) of the time information pulse 18 to be generated, and a function signal fm Is sampled with the sampling signal S to obtain a sampling value Vn (n is an integer), and an arithmetic processor 86 for obtaining a change time ts based on the sampling value Vn and the sampling time tn. The arithmetic processor 86 is also supplied with the time information pulse 18 which is a signal under measurement, and the rising point thereof is detected.

ここで、時間tを変数とする関数信号fmは、たとえば、関数fm(t)として表すとき、ta<tbとなる任意の変数ta、tbにおいてfm(ta)<fm(tb)(単調増加関数)、又はfm(ta)>fm(tb)(単調減少関数)を満足する単調関数である。単調関数としては、1次関数(直線ランプ)、あるいは変数をtとするt2、t3、logt、et(eは、自然対数の底)等がある。 Here, the function signal fm having the time t as a variable, for example, when expressed as a function fm (t), fm (ta) <fm (tb) (monotonically increasing function) at any variable ta and tb satisfying ta <tb. ) Or fm (ta)> fm (tb) (monotonic decreasing function). Monotonically as a function, t 2, t 3 to a linear function (linear ramp), or a variable and t, logt, e t (e is the base of natural logarithm), and the like.

関数信号発生器84は、ここでは、一例として、変数である時間の変化に対して関数としての電圧の変化が直線的に変化する1次関数(直線ランプ)の電圧信号を発生する。なお、1次関数の電圧信号は、周知のように、積分器で容易に発生させることができる。   Here, as an example, the function signal generator 84 generates a voltage signal of a linear function (linear ramp) in which a change in voltage as a function changes linearly with respect to a change in time as a variable. As is well known, the voltage signal of the linear function can be easily generated by an integrator.

パルス生成部12A、12Bから、時刻情報パルス18(図8の(a)参照)が関数信号発生器84に入力されると、関数信号発生器84は、時刻情報パルス18の立ち上がり点をトリガとして直ちに回路が起動して、充電を開始し、所定の時間経過後に回路をリセットして、放電を行う。   When the time information pulse 18 (see FIG. 8A) is input from the pulse generators 12A and 12B to the function signal generator 84, the function signal generator 84 uses the rising point of the time information pulse 18 as a trigger. The circuit is immediately activated to start charging, and after a predetermined time has elapsed, the circuit is reset and discharged.

この例では、図8の(c)に示すように、関数信号発生器84は、時刻情報パルス18の変化時刻tsで充電を開始して徐々に電圧が増加し、時刻t14で放電を開始し、時刻t15の前で放電を終了する直線ランプ信号である関数信号fmを発生しサンプリング器81に供給する。   In this example, as shown in FIG. 8C, the function signal generator 84 starts charging at the change time ts of the time information pulse 18, gradually increases the voltage, and starts discharging at time t14. The function signal fm, which is a linear ramp signal that terminates the discharge before time t15, is generated and supplied to the sampler 81.

一方、サンプリング信号発生器85は、図8の(b)に示すように、内部クロック16に同期したサンプリング信号Sを発生してサンプリング器81に供給する。なお、内部クロック16とサンプリング信号Sとは完全に同期しているので、回路設計上、サンプリング信号発生器85を省略し、受信部クロック発生器14から出力される内部クロック16をサンプリング信号Sとしてサンプリング器81に直接供給することも可能である。   On the other hand, the sampling signal generator 85 generates a sampling signal S synchronized with the internal clock 16 and supplies it to the sampling unit 81 as shown in FIG. Since the internal clock 16 and the sampling signal S are completely synchronized, the sampling signal generator 85 is omitted in the circuit design, and the internal clock 16 output from the receiver clock generator 14 is used as the sampling signal S. It is also possible to supply the sampling device 81 directly.

ここで、内部クロック16及びサンプリング信号Sは、時刻情報パルス18とは非同期の信号である。   Here, the internal clock 16 and the sampling signal S are asynchronous with the time information pulse 18.

サンプリング器81は、各サンプリング時刻(測定時刻)tn、図8の(c)においては、各サンプリング時刻t10−1、t10、t11、t12、t13、t14、t15、t16で関数信号fmをサンプリングし、各サンプリング時刻tn毎に各測定電圧Vn、ここでは、測定電圧V−1、V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6を得、演算処理器86に測定時刻tn(tn=t10−1、t10、t11、t12、t13、t14、t15、t16)と測定電圧Vn(Vn=V0−1、V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6)をセットで供給する。   The sampling unit 81 samples the function signal fm at each sampling time (measurement time) tn and at each sampling time t10-1, t10, t11, t12, t13, t14, t15, and t16 in FIG. 8C. At each sampling time tn, each measurement voltage Vn, here, measurement voltages V-1, V0, V1, V2, V3, V4, V5, V6 are obtained, and the arithmetic processor 86 receives the measurement time tn (tn = t10− 1, t10, t11, t12, t13, t14, t15, t16) and the measurement voltage Vn (Vn = V0-1, V0, V1, V2, V3, V4, V5, V6) are supplied as a set.

演算処理器86は、被測定信号Mの立ち上がり点を検出し、供給されたサンプリング時刻t10−1、t10、t11、t12、t13、t14、t15、t16中、測定電圧V−1、V0、V1、V2、V3、V4、V5、V6の値から、サンプリング時刻t11、t12、t13、t14を直線ランプの関数信号発生区間として認識する。   The arithmetic processor 86 detects the rising point of the signal M to be measured, and the measured voltages V-1, V0, V1 during the supplied sampling times t10-1, t10, t11, t12, t13, t14, t15, t16. , V2, V3, V4, V5, and V6, the sampling times t11, t12, t13, and t14 are recognized as function signal generation intervals of the linear ramp.

また、演算処理器86は、時刻情報パルス18の立ち上がり点近傍で関数の発生していない区間の電圧をオフセット誤差値電圧Voffとして求める。この場合、関数信号発生器84における放電が十分に行われている関数信号発生開始前(積分開始前)のサンプリング時刻t10−1、t10、t15、t16の測定電圧V−1、V0、V5、V6の値を、例えば平均してオフセット誤差値電圧Voffを求める。   Further, the arithmetic processor 86 obtains a voltage in a section where no function is generated in the vicinity of the rising point of the time information pulse 18 as an offset error value voltage Voff. In this case, the measured voltages V-1, V0, V5 at sampling times t10-1, t10, t15, t16 before the start of function signal generation (before the start of integration) in which the function signal generator 84 is sufficiently discharged. For example, the value of V6 is averaged to obtain the offset error value voltage Voff.

次に、演算処理器86は、このようにして得た、サンプリング時刻t11、t12、t13、t14と、対応する測定電圧V1、V2、V3、V4とオフセット誤差値電圧Voffとから、関数信号発生区間(ts〜t14)における直線ランプの電圧変化を近似した直線(近似直線)L(図8の(d)参照)を求め、近似直線Lとオフセット誤差値電圧Voffとの交点を時刻t11以前に遡って外挿することにより、時刻情報パルス18の変化時刻tsを求めることができる。このように時刻情報パルス18の立ち上がり点である変化時刻tsとサンプリング時刻tnとが非同期であっても、近似直線Lから時刻情報パルス18の変化時刻tsを求めることができる。   Next, the arithmetic processor 86 generates a function signal from the sampling times t11, t12, t13, t14 obtained in this way, the corresponding measured voltages V1, V2, V3, V4 and the offset error value voltage Voff. A straight line (approximate straight line) L (see (d) of FIG. 8) that approximates the voltage change of the straight ramp in the section (ts to t14) is obtained, and the intersection of the approximate straight line L and the offset error value voltage Voff is obtained before time t11. By extrapolating retroactively, the change time ts of the time information pulse 18 can be obtained. Thus, even when the change time ts, which is the rising point of the time information pulse 18, and the sampling time tn are asynchronous, the change time ts of the time information pulse 18 can be obtained from the approximate straight line L.

この外挿について数式により説明すれば、関数信号発生期間中のサンプリング時刻t11、t13と測定電圧V1、V3を用い、変数である時刻tの変域をts≦t≦t14と簡易的に仮定すれば、近似直線L(t)は、次の(7)式で表すことができる。   If this extrapolation is described using mathematical expressions, the sampling time t11, t13 and the measured voltages V1, V3 during the function signal generation period are used, and the variable range of the time t is simply assumed to be ts ≦ t ≦ t14. For example, the approximate straight line L (t) can be expressed by the following equation (7).

L(t)=[(t−t11)/{(t13−t11)/(V3−V1)}]
+V1 …(7)
L (t) = [(t-t11) / {(t13-t11) / (V3-V1)}]
+ V1 (7)

この(7)式に、t=ts、L(ts)=Voffを代入することで、測定時刻tsは、次の(8)式で求めることができる。   By substituting t = ts and L (ts) = Voff into the equation (7), the measurement time ts can be obtained by the following equation (8).

ts=t11−(V1−Voff)/{(V3−V1)/(t13−t11)} …(8)   ts = t11− (V1−Voff) / {(V3−V1) / (t13−t11)} (8)

このようにして演算処理器86により求められた測定時刻tsはパルス補正部64に供給される。パルス補正部64は、その測定時刻tsと時刻情報t0(実際には、最初に設定した時刻情報t0の次に到来する、例えば1秒後に到来する時刻情報t0)との時刻差ts−t0=ΔTerrを求め、上記(6)式の←の右側のΔTerrに代入する。   The measurement time ts obtained by the arithmetic processor 86 in this way is supplied to the pulse correction unit 64. The pulse correction unit 64 determines the time difference ts−t0 = time between the measurement time ts and the time information t0 (actually, the time information t0 that arrives next to the first set time information t0, for example, one second later). ΔTerr is obtained and substituted for ΔTerr on the right side of ← in the above equation (6).

この図6例の第3実施例による時刻情報パルス発生装置6Cによれば、回路遅延のオフセットだけではなく、温度変化、装置の個体差も補正可能であるため、時刻情報パルス18の精度をより向上させることが可能である。   According to the time information pulse generating device 6C according to the third embodiment of FIG. 6, not only the circuit delay offset but also the temperature change and the individual difference of the device can be corrected. It is possible to improve.

次に、図7を参照してこの発明の第4実施例について説明する。なお、この第4実施例は、第1〜第3実施例の時刻情報パルス発生装置6A、6B、6Cのいずれにも適用可能である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is applicable to any of the time information pulse generators 6A, 6B, 6C of the first to third embodiments.

この発明の課題は内部クロック16の周波数を上げないで時刻情報パルス18の出力精度を向上させることにあるが、この発明では、内部クロック16の周波数を逆に低減させた場合でも有効である。   An object of the present invention is to improve the output accuracy of the time information pulse 18 without increasing the frequency of the internal clock 16, but the present invention is effective even when the frequency of the internal clock 16 is reduced.

図9の(a)の実線の矢印は、内部クロック16の周波数を1/2とした内部クロック16aを示している。この場合、図9の(b)に示すように、カウント終了信号出力部40から出力されるカウント終了信号52は、内部クロック16aの立ち上がりに同期して出力される。   The solid line arrow in FIG. 9A indicates the internal clock 16a in which the frequency of the internal clock 16 is halved. In this case, as shown in FIG. 9B, the count end signal 52 output from the count end signal output unit 40 is output in synchronization with the rising edge of the internal clock 16a.

従って、アナログ信号生成部42より生成されるアナログ信号54は、図9の(c)に示す波形となる。   Therefore, the analog signal 54 generated by the analog signal generation unit 42 has a waveform shown in FIG.

比較器44の一致信号56は、図9の(d)に示す波形となる。   The coincidence signal 56 of the comparator 44 has a waveform shown in FIG.

パルス整形部50から出力される波形整形後のパルス、すなわち時刻情報パルス18は、図9の(e)に示す波形となる。   The pulse after waveform shaping output from the pulse shaping unit 50, that is, the time information pulse 18 has a waveform shown in FIG.

なお、図9例では、内部クロック16の周波数を1/2に低周波数化した一例を示している、分周の値は出力精度に応じた所望の値にすることができる。   In the example of FIG. 9, an example in which the frequency of the internal clock 16 is lowered to ½ is shown. The frequency division value can be set to a desired value according to the output accuracy.

また、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

第1実施例の時刻情報パルス発生装置のブロック図である。It is a block diagram of the time information pulse generator of the 1st example. 図1例の時刻情報パルス発生装置中、パルス生成部のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a pulse generator in the time information pulse generator of the example of FIG. 1. 第1実施例の時刻情報パルス発生装置の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the time information pulse generator of 1st Example. 第1、第2実施例の時刻情報パルスのタイミング説明図である。It is timing explanatory drawing of the time information pulse of 1st, 2nd Example. 第2実施例に係るパルス生成部のブロック図である。It is a block diagram of the pulse generation part which concerns on 2nd Example. 第3実施例の時刻情報パルス発生装置のブロック図である。It is a block diagram of the time information pulse generator of 3rd Example. 図6例の時刻情報パルス発生装置中、パルス比較部のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a pulse comparison unit in the time information pulse generator of FIG. 6 example. パルス比較部の動作説明図である。It is an operation explanatory view of a pulse comparison part. 内部クロックの周波数を1/2にしたときの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing when the frequency of an internal clock is halved. 従来技術の時刻情報パルス発生装置のブロック図である。It is a block diagram of the time information pulse generator of a prior art. 従来技術の時刻情報パルス発生装置における時刻情報パルスの誤差の説明図である。It is explanatory drawing of the error of the time information pulse in the time information pulse generator of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

2A…時刻情報パルス発生システム
6A、6B、6C…時刻情報パルス発生装置
10…時刻情報検出部 12、12A、12B…パルス生成部
14…受信部クロック発生器 16、16a…内部クロック
18、18a、18b…時刻情報パルス 18i…理想の時刻情報パルス
20…送信局クロック発生器 22…送信局クロック
30…計時時刻分割部 32…同期型計時部
34…非同期型計時部 38…カウンタ部
40…カウント終了信号出力部 42…アナログ信号生成部
44…比較器 46、46B…電気情報演算部
48…電気情報設定部 50…パルス整形部
52…カウント終了信号 54、54A…アナログ信号
56…一致信号 60…情報記憶部
62…パルス比較部 64…パルス補正部
81…サンプリング器 84…関数信号発生器
85…サンプリング信号発生器 86…演算処理器

2A ... Time information pulse generation systems 6A, 6B, 6C ... Time information pulse generator 10 ... Time information detection unit 12, 12A, 12B ... Pulse generation unit 14 ... Reception unit clock generator 16, 16a ... Internal clocks 18, 18a, 18b ... Time information pulse 18i ... Ideal time information pulse 20 ... Transmitting station clock generator 22 ... Transmitting station clock 30 ... Timekeeping time division unit 32 ... Synchronous timing unit 34 ... Asynchronous timing unit 38 ... Counter unit 40 ... End of counting Signal output unit 42 ... Analog signal generation unit 44 ... Comparator 46, 46B ... Electric information calculation unit 48 ... Electric information setting unit 50 ... Pulse shaping unit 52 ... Count end signal 54, 54A ... Analog signal 56 ... Match signal 60 ... Information Storage unit 62 ... Pulse comparison unit 64 ... Pulse correction unit 81 ... Sampling device 84 ... Function signal generator 85 ... Samp Ring signal generator 86 ... arithmetic processor

Claims (2)

送信局から送信された時刻情報を受信する受信処理部と、
前記受信処理部で得られた復調情報から前記時刻情報を検出する時刻情報検出部と、
前記時刻情報に基づき設定された時刻に、時刻情報パルスを出力するパルス生成部を有し、
前記パルス生成部は、
前記時刻情報と前記設定された時刻との間の時間差を内部クロック周期の整数値倍で表される整数部時間差と、前記内部クロック周期未満の小数値で表される小数部時間差とに分割する計時時刻分割部と、
前記整数部時間差を前記内部クロック周期の分解能で計時する同期型計時部と、
前記小数部時間差を前記内部クロック周期未満の分解能で計時する非同期型計時部と
を有し、
前記同期型計時部は、
前記整数部時間差を設定値として出力する同期計時設定部と、
前記同期計時設定部により設定された前記設定値を前記内部クロックに同期してカウントするカウンタ部と、
前記カウンタ部でのカウント終了信号を出力するカウント終了信号出力部と
を有し、
前記非同期型計時部は、
前記カウント終了信号出力部から出力される前記カウント終了信号をトリガ信号として、時間とともに電気量が変化するアナログ信号を出力するアナログ信号生成部と、
前記小数部時間差を電気情報へ変換する電気情報演算部と、
前記電気情報演算部により得られた前記電気情報を基準値として出力する電気情報設定部と、
前記アナログ信号生成部から出力された前記アナログ信号と前記電気情報設定部から設定された前記基準値とを比較し、前記アナログ信号が前記基準値に一致した場合に一致信号を出力する比較器と、
前記比較器から出力された前記一致信号を波形整形し前記時刻情報パルスとして出力するパルス整形部と
を有することを特徴とする時刻情報パルス発生装置。
A reception processing unit for receiving time information transmitted from the transmitting station;
A time information detection unit for detecting the time information from the demodulated information obtained by the reception processing unit;
At a time set based on the time information, a pulse generation unit that outputs a time information pulse,
The pulse generator is
A time difference between the time information and the set time is divided into an integer part time difference represented by an integral multiple of an internal clock period and a fractional part time difference represented by a decimal value less than the internal clock period. A timekeeping time division unit;
A synchronous clock unit that clocks the integer part time difference with the resolution of the internal clock period ;
Possess the asynchronous timer unit for measuring the fractional part time difference with a resolution of less than the internal clock period,
The synchronous timer unit is
A synchronous time setting unit for outputting the integer part time difference as a set value;
A counter unit that counts the set value set by the synchronous time setting unit in synchronization with the internal clock;
A count end signal output unit for outputting a count end signal in the counter unit;
Have
The asynchronous timer unit is
Using the count end signal output from the count end signal output unit as a trigger signal, an analog signal generation unit that outputs an analog signal whose amount of electricity changes with time, and
An electrical information calculation unit for converting the decimal part time difference into electrical information;
An electrical information setting unit that outputs the electrical information obtained by the electrical information calculation unit as a reference value;
A comparator that compares the analog signal output from the analog signal generator with the reference value set from the electrical information setting unit, and outputs a match signal when the analog signal matches the reference value; ,
A pulse shaping unit that shapes the waveform of the coincidence signal output from the comparator and outputs the time information pulse;
Time information pulse generator, characterized by have a.
請求項1記載の時刻情報パルス発生装置において、
前記非同期型計時部は、さらに、前記時間とともに電気量が変化するアナログ信号の波形を予め記憶するアナログ信号波形記憶部を有し、
前記電気情報演算部は、前記小数部時間差を前記電気情報へ変換する際に、前記アナログ信号波形記憶部に記憶されている前記アナログ信号波形を参照して変換する
ことを特徴とする時刻情報パルス発生装置。
In the time information pulse generator according to claim 1,
The asynchronous timekeeping unit further includes an analog signal waveform storage unit that prestores a waveform of an analog signal whose amount of electricity changes with time.
The electrical information calculation unit converts the decimal part time difference into the electrical information by referring to the analog signal waveform stored in the analog signal waveform storage unit. Generator.
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