KR101086707B1 - Apparatus for measuring frequency stability of oscillator and method for measuring using the same - Google Patents

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    • H03B5/02—Details

Abstract

본 발명은 로란-수신기와 주파수 발진기에서 각각 출력되는 초펄스의 출력 위상차에 대한 이동평균값과 로란 신호의 이전 패턴을 비교하는 것에 따라 로란 수신기의 일변효과를 보상하여 주파수 발진기의 주파수 안정도를 구하는 시간을 단축할 수 있는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치는, 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 받아 초펄스를 출력하는 로란 수신부; 설정된 주기로 초펄스를 출력하는 주파수 발진부; 로란 수신부와 주파수 발진부에 각각의 초펄스의 위상 차이값을 측정하는 시간간격 계수부; 시간간격 계수부에서 측정된 로란 수신부와 주파수 발진부의 초펄스 사이의 시간간격에 대한 데이터에서 이동평균값을 측정하는 이동평균 계산부; 이동평균 계산부에서 구해진 이동평균값을 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 로란 신호의 일변효과를 보상하는 패턴 비교부; 및 패턴 비교부에서의 비교결과에 따라 시간간격 계수부에서 측정한 위상차에 따른 주파수 발진부에 대한 주파수 안정도 데이터를 검출하는 주파수 안정도 계산부; 를 포함하여 구성된다.The present invention compares the moving average value of the output phase difference of the superpulse output from the Loran-receiver and the frequency oscillator with the previous pattern of the Loran signal to compensate for the unilateral effect of the Loran receiver to determine the frequency stability of the frequency oscillator. The present invention relates to a frequency stability measuring device of a frequency oscillator which can be shortened, and a method of measuring frequency stability using the same. An apparatus for measuring frequency stability of a frequency oscillator of the present invention includes: a Loran receiver for receiving a Loran signal from a Loran radio station and outputting super pulses; A frequency oscillator for outputting a super pulse at a set period; A time interval coefficient unit for measuring a phase difference value of each superpulse of the Loran receiver and the frequency oscillator; A moving average calculation unit for measuring a moving average value from the data on the time interval between the second pulse of the Loran receiver and the frequency oscillator measured by the time interval coefficient unit; A pattern comparison unit compensating the unilateral effects of the Loran signal by comparing the moving average value obtained by the moving average calculation unit with a previous unilateral effect pattern; And a frequency stability calculator for detecting frequency stability data for the frequency oscillator according to the phase difference measured by the time interval coefficient unit according to the comparison result in the pattern comparison unit. It is configured to include.

주파수 안정도, 로란 수신기, 로란-C Frequency Stability, Loran Receiver, Loran-C

Description

주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법{Apparatus for measuring frequency stability of oscillator and method for measuring using the same} Apparatus for measuring frequency stability of oscillator and method for measuring using the same}

본 발명은 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로란-수신기에서 출력되는 초펄스와 주파수 발진기에서 출력되는 초펄스의 출력 위상차에 대한 이동평균값을 구하고, 해당 이동평균값과 로란 신호의 이전 패턴을 비교하는 것에 따라 로란 수신기의 일변효과를 보상함으로써 주파수 발진기의 주파수 안정도를 구하는 시간을 단축할 수 있는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to the measurement of frequency stability of a frequency oscillator, and more particularly, to obtain a moving average value of an output phase difference between a superpulse output from a loran-receiver and a superpulse output from a frequency oscillator, The present invention relates to a frequency stability measuring device of a frequency oscillator capable of shortening the time for obtaining frequency stability of a frequency oscillator by compensating the unilateral effect of a Loran receiver according to comparing a previous pattern, and a method of measuring frequency stability using the same.

주파수 발진기는 산업체에서 정밀한 제어를 위한 제어 시스템을 구축하는데 있어서 기준이 되는 기준 주파수를 안정적으로 제공하기 위해 널리 사용되고 있다. 이러한 주파수 발진기는 안정적으로 기준 주파수를 제공해 주기 위해서 이에 대한 성능 분석이 필요하다. 한편, 성능 분석 이후에도 모든 주파수 발진기가 이상적이지 않기 때문에 주파수 오프셋이 존재하며, 지속적으로 요구되는 주파수 안정도를 제공해 주기 위해서 이의 성능을 주기적으로 체크하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다.Frequency oscillators are widely used in industry to stably provide a reference frequency, which is a reference point in establishing a control system for precise control. Such a frequency oscillator needs performance analysis to provide a stable reference frequency. On the other hand, since all frequency oscillators are not ideal even after performance analysis, a frequency offset exists, and various methods for periodically checking their performance have been developed to provide the required frequency stability.

그 중 하나가 로란-C(Loran-C : Long Range Navigation) 수신기를 이용한 방식이 있다.One of them is using a Loran-C (Long Range Navigation) receiver.

여기서, 로란-C는 중장거리 항행 원조 시스템의 하나로써, 100KHz의 전파를 사용하며, 반송파의 위상을 비교하여 정밀한 시간 차를 측정한다. 로란국의 간격은 900Km 내지 1300Km이고, 공중선 전력은 1,000Kw 정도이며, 로란-A 방식에 비해 유효 거리는 약 2배 정도이고, 위치 측정 정밀도 역시 약 2배 이상 양호하여 최근에는 로란-A보다 로란-C가 주로 사용되고 있다. 이와 같은 로란-C 무선국은 영해 주변을 항행하는 항공기와 선박의 항행에 도움을 주고 있다.Here, Loran-C is a medium to long distance navigation aid system, which uses 100KHz radio wave, and compares the phases of carriers to measure precise time difference. The distance between the Loran stations is 900Km to 1300Km, the aerial power is about 1,000Kw, and the effective distance is about twice as long as the Loran-A method, and the positioning accuracy is about twice as good. C is mainly used. These Loran-C radio stations are helping to navigate aircraft and ships sailing around the territorial waters.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, an apparatus for measuring frequency stability of a frequency oscillator and a method of measuring frequency stability using the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다. 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 로란-C 수신기(1), 주파수 발진기(2), 시간간격 계수기(3), 주파수 안정도 계산기(4)로 구성된다.1 is a block diagram illustrating a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the prior art. The frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the prior art is composed of a Loran-C receiver 1, a frequency oscillator 2, a time interval counter 3, and a frequency stability calculator 4, as shown in FIG.

여기서, 로란-C 수신기(1)는 로란 무선국으로부터의 로란-C 신호를 받아 초펄스를 출력한다. 이때, 로란-C 수신기(1)에서 출력되는 초펄스가 기준 초펄스가 된다.Here, the Loran-C receiver 1 receives the Loran-C signal from the Loran radio station and outputs super pulses. At this time, the super pulse output from the Loran-C receiver 1 becomes the reference super pulse.

한편, 주파수 발진기(2)는 시험대상물로써 역시 설정된 주기로 초펄스를 출력한다. On the other hand, the frequency oscillator 2 outputs a super pulse at a period also set as the test object.

시간간격 계수기(3)는 로란-C 수신기(1)에서 출력되는 기준 초펄스와 주파수 발진기(2)에서 출력되는 초펄스의 위상을 비교하여 두 초펄스의 시간간격 즉 위상 차이값을 측정(생성)한다. The time interval counter 3 compares the phases of the reference pulses output from the Loran-C receiver 1 with the phases of the pulses output from the frequency oscillator 2 to measure the time interval, that is, the phase difference value of the two pulses. )do.

주파수 안정도 계산기(4)는 시간간격 계수기(3)에서 측정한 두 초펄스 사이의 시간간격 데이터, 즉 위상차에 따라 주파수 발진기(2)의 안정도를 측정한다. 이때, 로란-C 신호에 존재하는 일변효과(diurnal)를 보상하기 위하여 기본적으로 하루 평균 데이터를 사용하여야 한다. 하지만, 안정된 주파수 안정도를 구하기 위하여 최소 2일의 데이터, 즉 172,800초 동안의 초펄스 데이터를 필요로 하고 있다.The frequency stability calculator 4 measures the stability of the frequency oscillator 2 according to the time interval data, that is, the phase difference between the two second pulses measured by the time interval counter 3. At this time, in order to compensate for the unilateral effect (diurnal) present in the Loran-C signal, the average daily data should be used. However, in order to obtain stable frequency stability, data of at least two days, that is, ultra-pulse data for 172,800 seconds are required.

도 2는 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 로란 무선국(도시하지 않음)으로부터의 로란-C 신호를 수신한 로란-C 수신기(1)에서 수신된 기준 초펄스를 출력하고, 주파수 발진기(2)에서는 자신에게 설정된 초펄스를 출력한다(S1)2 is a flowchart illustrating a method of measuring frequency stability using a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the prior art. Frequency stability measurement method using the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the prior art is received in the Loran-C receiver 1, which received the Loran-C signal from the Loran radio station (not shown), as shown in FIG. The reference pulse is outputted, and the frequency oscillator 2 outputs the super pulse set to itself (S1).

시간간격 계수기(3)는 로란-C 수신기(1)에서 출력된 기준 초펄스와, 주파수 발진기(2)에서 출력되는 초펄스를 수신받아 두 초펄스의 시간간격에 따른 위상을 비교하여 두 값의 차이값을 측정한다(S2). The time interval counter 3 receives the reference superpulse output from the Loran-C receiver 1 and the superpulse output from the frequency oscillator 2 and compares the phases according to the time intervals of the two superpulses. The difference value is measured (S2).

주파수 안정도 계산기(4)는 시간간격 계수기(3)에서 측정한 두 초펄스 사이의 시간간격 데이터, 즉 위상차에 따라 주파수 발진기(2)의 안정도를 계산한다(S3). The frequency stability calculator 4 calculates the stability of the frequency oscillator 2 according to the time interval data between the two second pulses measured by the time interval counter 3, that is, the phase difference (S3).

이와 같은 주파수 발진기(2)의 안정도는 로란-C 신호에 존재하는 일변효과(diurnal)를 보상하기 위하여 기본적으로 하루 평균 데이터를 사용하여야 한다. 하지만, 안정된 주파수 안정도를 구하기 위하여 최소 2일의 데이터, 즉 172,800초 동안의 초펄스 데이터를 필요로 하고 있으므로, 주파수 안정도 측정시간이 2일(172,800초 이상)이상인가를 판단한다(S4).The stability of the frequency oscillator 2 should basically use the average daily data to compensate for the unilateral effect (diurnal) present in the Loran-C signal. However, in order to obtain stable frequency stability, data of at least two days, that is, ultra-pulse data for 172,800 seconds are required, so it is determined whether the frequency stability measurement time is longer than two days (172,800 seconds or more) (S4).

판단결과(S4) 2일 이상의 주파수 안정도를 측정한 경우 일변 효과를 보상한 주파수 안정도 데이터가 검출된다(S5). 그리고, 검출된 주파수 안정도 데이터에 따라 주파수 발진기(2)의 초펄스를 보상한다.As a result of determination (S4), when frequency stability is measured for two days or more, frequency stability data that compensates for one-sided effect is detected (S5). Then, the second pulse of the frequency oscillator 2 is compensated according to the detected frequency stability data.

그러나, 이러한 종래 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법에 있어서는 다음과 같은 문제가 있었다.However, such a frequency stability measuring apparatus of the conventional frequency oscillator and the frequency stability measuring method using the same have the following problems.

첫째, 주파수 안정도 데이터를 검출하기 위하여 로란-C 신호를 이용하는 경우 로란-C 신호의 일변효과를 보상하기 위하여 2일 이상의 주파수 안정도 측정 시간을 필요로 하므로 주파수 안정도 데이터 검출 시간이 너무 길어지게 되고, 그에 따라 산업체에서 정밀한 제어를 위한 제어 시스템을 구축하는 시간 역시 길어지는 문제가 있었다.First, when the Loran-C signal is used to detect the frequency stability data, the frequency stability data detection time becomes too long because it requires more than two days of frequency stability measurement time to compensate for the unilateral effects of the Loran-C signal. Therefore, the time to build a control system for precise control in the industry also had a long problem.

둘째, 정밀한 제어를 위한 제어 시스템 구축 후에도 주파수 발진기의 주파수 안정도를 주기적으로 체크하여야 하는데, 제어 시스템 구축 후 안정도를 체크할 때마다 2일 이상의 주파수 안정도 측정 시간을 필요로 하게 되고, 그와 같은 경우 제어 시스템을 포함하는 장치나 시스템의 동작을 멈춰야 함에 따른 대량의 손실이 발생하게 되는 문제가 있었다. Second, the frequency stability of the frequency oscillator should be checked periodically even after the control system is established for precise control, and every time the stability is checked after the control system is established, it requires more than two days of frequency stability measurement time. There has been a problem that a large amount of loss occurs due to the need to stop the operation of the device or the system including the system.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 로란-수신기에서 출력되는 초펄스와 주파수 발진기에서 출력되는 초펄스의 출력 위상차에 대한 이동평균값을 구하고, 해당 이동평균값과 로란 신호의 이전 패턴을 비교하는 것에 따라 로란 수신기의 일변효과를 보상할 수 있도록 함으로써 주파수 발진기의 주파수 안정도를 구하는 시간을 단축할 수 있는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, the present invention is to obtain a moving average value for the output phase difference of the superpulse output from the Loran-receiver and the superpulse output from the frequency oscillator, Frequency stability measuring device and frequency stability using frequency oscillator that can shorten the time to find frequency stability of frequency oscillator by compensating unilateral effect of Loran receiver by comparing the moving average value and previous pattern of Loran signal The purpose is to provide a measurement method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 받아 초펄스를 출력하는 로란 수신부; 설정된 주기로 초펄스를 출력하는 주파수 발진부; 로란 수신부에서 출력되는 기준 초펄스와 주파수 발진부에서 출력되는 초펄스의 위상을 비교하여 두 초펄스의 위상 차이값을 측정하는 시간간격 계수부; 시간간격 계수부에서 측정된 로란 수신부의 초펄스에 대한 주파수 발진부의 초펄스 사이의 시간간격에 대한 데이터를 사전에 정해진 평균주기만큼 모아서 이동평균값을 측정하는 이동평균 계산부; 이동평균 계산부에서 구해진 이동평균값을 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 로란 신호의 일변효과를 보상하는 패턴 비교부; 및 패턴 비교부에서의 비교결과에 따라 시간간격 계수부에서 측정한 위상차에 따른 주 파수 발진부에 대한 주파수 안정도 데이터를 검출하는 주파수 안정도 계산부; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, the Loran receiving unit for receiving the Loran signal from the Loran radio station and outputting a super pulse; A frequency oscillator for outputting a super pulse at a set period; A time interval coefficient unit for comparing the phases of the reference pulses output from the Loran receiver with the phases of the pulses output from the frequency oscillator and measuring a phase difference between the two pulses; A moving average calculation unit for collecting data on the time interval between the superpulses of the frequency oscillation unit and the superpulse of the loran receiver measured by the time interval coefficient unit for a predetermined average period to measure a moving average value; A pattern comparison unit compensating the unilateral effects of the Loran signal by comparing the moving average value obtained by the moving average calculation unit with a previous unilateral effect pattern; And a frequency stability calculator for detecting frequency stability data for the frequency oscillator according to the phase difference measured by the time interval coefficient unit according to the comparison result in the pattern comparison unit. It provides a frequency stability measuring device of the frequency oscillator, characterized in that configured to include.

여기서, 로란 수신부는 로란-C 수신기 또는 로란-A 수신기 중 하나인 것임이 바람직하다.Here, the Loran receiver is preferably one of a Loran-C receiver or a Loran-A receiver.

그리고, 이동평균 계산부에서 측정하는 이동평균값을 mvi라 하고, i는 i개의 주기라 하며, xj는 주기 i 동안에 시간간격 계수부에서 측정된 로란-C 수신부의 초펄스와 주파수 발진부의 초펄스간 시간간격에 의한 위상차의 총합 데이터라 할 때, 이동평균값

Figure 112009076717517-pat00001
에 의해 구하는 것이 바람직하다.The moving average value measured by the moving average calculation unit is mvi, i is i periods, and xj is a period between the ultra-pulse of the Loran-C receiver and the pulse of the frequency oscillator measured during the period i. Moving average value when sum data of phase difference by time interval
Figure 112009076717517-pat00001
It is preferable to obtain by.

또한, 패턴 비교부에서 보상하는 일변효과는 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use the pattern which estimated the unilateral effect in the Loran receiver which exists in the area | region which receives the Loran signal from a Loran radio station as the unilateral effect compensated by a pattern comparison part.

한편, 일변효과 패턴을 yn이라 하고, a는 로란 신호의 일변효과에 대한 추정된 정현파 패턴의 진폭이라 하며, θ는 위상값이라 하고, b는 바이어스 값이라 할 때, 일변효과 패턴

Figure 112009076717517-pat00002
에 의해 추정됨이 바람직하다.Meanwhile, the unilateral effect pattern is yn, a is the amplitude of the estimated sinusoidal pattern for the unilateral effect of the Loran signal, θ is a phase value, and b is a bias value.
Figure 112009076717517-pat00002
Preferred by

그리고, 주파수 안정도 계산부에서 검출한 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터에 따라 주파수 발진부의 초펄스를 보상하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to compensate the ultra-pulse of the frequency oscillator according to the frequency stability data detected by the frequency stability calculator.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 수신한 로란 수신부에서 수신된 로란 신호에 따른 기준 초펄스를 출력하고, 주파수 발진부는 설정된 초펄스를 출력하는 단계; 로란 수신부에서 출력된 기준 초펄스와, 주파수 발진부에서 출력되는 초펄스에 대하여 시간간격 계수부가 두 초펄스의 시간간격에 따른 위상을 비교하여 위상차를 측정하는 단계; 시간간격 계수부에서 측정된 위상차에 대한 데이터에 대하여 이동평균 계산부에서 이동평균값을 측정하는 단계; 이동평균 계산부에서 구해진 이동평균값에 대하여 패턴 비교부에서 미리 구해진 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 로란 수신부에서 발생된 로란 신호의 일변 효과를 보상하는 단계; 및 패턴 비교부에서의 비교결과에 따라 주파수 안정도 계산부에서 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터를 검출하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of outputting a reference pulse pulse according to the Loran signal received by the Loran signal receiving the Loran signal from the Loran radio station, the frequency oscillator outputs a set pulse; Measuring a phase difference by comparing a phase according to a time interval of two second pulses by a time interval coefficient unit with respect to the reference pulses output from the Loran receiver and the pulses output from the frequency oscillator; Measuring a moving average value in the moving average calculation unit with respect to the data on the phase difference measured by the time interval coefficient unit; Compensating for the unilateral effect of the Loran signal generated at the Loran receiver by comparing the moving average value obtained by the moving average calculator with a previous unilateral effect pattern previously obtained by the pattern comparator; And detecting frequency stability data of the frequency oscillator in the frequency stability calculator according to the comparison result of the pattern comparator. It provides a frequency stability measuring method using the frequency stability measuring device of the frequency oscillator comprising a.

여기서, 미리 구해진 일변효과 패턴은, 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to use the pattern which estimated the unilateral effect in the Loran receiver which exists in the area | region which receives the Loran signal from a Loran radio station as a previously calculated unilateral effect pattern.

한편, 주파수 안정도 계산부에서 검출한 상기 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터에 따라 상기 주파수 발진부의 초펄스를 보상하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to further include the step of compensating the ultra-pulse of the frequency oscillator according to the frequency stability data detected by the frequency stability calculator.

상기와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above has the following effects.

첫째, 주파수 안정도 데이터를 검출하기 위하여 로란-C 신호를 이용하는 경우 로란-C 신호의 일변효과를 미리 측정하여 보상 데이터로 이용함으로써 주파수 안정도 측정 시간을 수분 이내로 줄일 수 있고, 그에 따라 산업체에서 정밀한 제어를 위한 제어 시스템을 구축하는 시간 역시 단축되는 효과가 있다.First, in the case of using the Loran-C signal to detect frequency stability data, the unilateral effect of the Loran-C signal is measured in advance and used as compensation data, thereby reducing the frequency stability measurement time to within a few minutes. The time to build a control system for this also has the effect of being shortened.

둘째, 정밀한 제어를 위한 제어 시스템 구축 후에도 주파수 발진기의 주파수 안정도를 주기적으로 체크하여야 하는 경우에도 주파수 안정도 측정 시간을 최소화할 수 있으므로, 제어 시스템을 포함하는 장치나 시스템의 동작을 멈추는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다. Second, frequency stability measurement time can be minimized even when the frequency stability of the frequency oscillator needs to be checked periodically even after the control system for precise control is established. Therefore, the time for stopping the operation of the device or system including the control system can be minimized. It has an effect.

이하, 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치 및 그를 이용한 주파수 안정도 측정 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a frequency stability measuring apparatus and a frequency stability measuring method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term that is widely used at present, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, and in this case, since the meaning is described in detail in the corresponding part of the present invention, a simple term It is to be understood that the present invention is to be understood as a meaning of terms rather than names.

또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. Further, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly communicate without obscure the subject matter of the present invention by omitting unnecessary description.

도 3은 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다. 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 로란-C 수신부(10), 주파수 발진부(20), 시간간격 계수부(30), 이동평균 계산부(40), 패턴 비교부(50) 및 주파수 안정도 계산부(60)로 구성된다.3 is a block diagram illustrating a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the present invention. As shown in FIG. 3, the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the present invention includes a Loran-C receiver 10, a frequency oscillator 20, a time interval counter 30, a moving average calculator 40, and a pattern. It consists of a comparator 50 and a frequency stability calculator 60.

여기서, 로란-C 수신부(10)는 로란 무선국으로부터의 로란-C 신호를 받아 초 펄스를 출력한다. 이때, 로란-C 수신부(10)에서 출력되는 초펄스가 기준 초펄스가 된다.Here, the Loran-C receiver 10 receives the Loran-C signal from the Loran radio station and outputs a second pulse. In this case, the super pulse output from the Loran-C receiver 10 becomes the reference super pulse.

한편, 주파수 발진부(20)는 시험대상물로써 설정된 주기로 초펄스를 출력한다. On the other hand, the frequency oscillator 20 outputs a super pulse at a cycle set as the test object.

시간간격 계수부(30)는 로란-C 수신부(10)에서 출력되는 기준 초펄스와 주파수 발진부(20)에서 출력되는 초펄스의 위상을 비교하여 두 초펄스의 시간간격, 즉 위상 차이값을 측정(생성)한다. The time interval counting unit 30 compares the phases of the reference pulses output from the Loran-C receiver 10 and the pulses output from the frequency oscillator 20 to measure the time interval, that is, the phase difference value of the two pulses. (Create)

이동평균 계산부(40)는 시간간격 계수부(30)에서 측정된 로란-C 수신부(10)의 초펄스에 대한 주파수 발진부(20)의 초펄스 사이의 시간간격에 대한 데이터를 사전에 정해진 평균주기만큼 모아서 이동평균값을 구한다. 이때, 이동평균값을 mvi라 할 때 수학식 1과 같이 구할 수 있다. The moving average calculation unit 40 averages a predetermined average of data on the time interval between the second pulses of the frequency oscillator 20 with respect to the second pulse of the Loran-C receiver 10 measured by the time interval coefficient unit 30. Collect as many periods as the moving average. In this case, when the moving average value is mv i , it may be obtained as in Equation 1.

Figure 112011058729197-pat00003

여기서, xj=x1+x2+...+xi이고, i는 i개의 주기이고, xj는 주기 i 동안에 시간간격 계수부(30)에서 측정된 로란-C 수신부(10)의 초펄스와 주파수 발진부(20)의 초펄스 사이의 시간간격에 의한 위상차의 총합 데이터이다.
Figure 112011058729197-pat00003
Here, x j = x 1 + x 2 + ... + x i , i is i periods, and x j is a value of the Loran-C receiver 10 measured by the time interval coefficient part 30 during period i. It is the total data of the phase difference by the time interval between the superpulse and the superpulse of the frequency oscillator 20.

삭제delete

한편, 이와 같이 이동평균 계산부(40)에서 구해진 이동평균값은 패턴 비교부(50)에서 미리 구해진 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 로란-C 수신부(10)에서 발생된 로란-C 신호의 일변 효과를 보상한다. 여기서, 미리 구해진 이전 패턴이란 로란 무선국으로부터의 로란-C 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용한다. 이때, 일변효과 패턴을 yn이라 할 때, 다음 수학식2에서와 같이 추정할 수 있다.Meanwhile, the moving average value obtained by the moving average calculator 40 is compared with the previous one-sided effect pattern previously obtained by the pattern comparing unit 50, and the unilateral effect of the Loran-C signal generated by the Loran-C receiving unit 10. To compensate. Here, the previously obtained previous pattern uses a pattern that estimates the one-sided effect at the Loran receiver existing in the region receiving the Loran-C signal from the Loran radio station. In this case, when the unilateral effect pattern is yn, it may be estimated as in Equation 2 below.

Figure 112009076717517-pat00004
Figure 112009076717517-pat00004

여기서, a는 로란-C 신호의 일변효과에 대한 추정된 정현파 패턴의 진폭이고, θ는 위상값이며, b는 바이어스 값이고, n은 0 이상의 정수이다.Where a is the amplitude of the estimated sinusoidal pattern for the unilateral effect of the Loran-C signal, θ is a phase value, b is a bias value, and n is an integer greater than or equal to zero.

주파수 안정도 계산부(60)는 패턴 비교부(50)에서의 비교결과에 따라 시간간격 계수부(30)에서 측정한 두 초펄스 사이의 시간간격 데이터, 즉 위상차에 따라 주파수 발진부(20)의 안정도 데이터를 측정하여, 주파수 안정도 데이터를 검출한다. 이때, 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치에서는 로란-C 신호에 존재하는 일변효과(diurnal)를 패턴 비교부(50)에서 보상하였기 때문에 주파수 안정도 데이터가 즉시 검출된다. 다시 말하면, 종래기술에서는 안정된 주파수 안정도를 구하기 위하여 최소 2일의 데이터, 즉 172,800초 동안의 초펄스 데이터를 필요로 함에 비해 본 발명에서는 측정된 이동평균값을 미리 구해진 이전 패턴과 비교하기 때문에 그 결과를 즉시 검출할 수 있는 것이다.The frequency stability calculation unit 60 is the stability of the frequency oscillator 20 according to the time interval data, that is, the phase difference between the two pulses measured by the time interval coefficient unit 30 according to the comparison result in the pattern comparison unit 50 By measuring the data, frequency stability data is detected. In this case, in the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the present invention, since the unilateral effect (diurnal) present in the Loran-C signal is compensated by the pattern comparator 50, the frequency stability data is immediately detected. In other words, while the prior art requires at least two days of data, that is, 172,800 seconds of pulse data to obtain stable frequency stability, the present invention compares the measured moving average with a previously obtained previous pattern. It can be detected immediately.

그리고, 이와 같이 검출된 주파수 안정도 데이터에 따라 주파수 발진부(20)의 초펄스를 보상한다.Then, the ultra-pulse of the frequency oscillator 20 is compensated for according to the detected frequency stability data.

도 4는 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법은 도 4에 나타낸 바와 같이, 로란 무선국(도시하지 않음)으로부터의 로란-C 신호를 수신한 로란-C 수신부(10)에서 수신된 기준 초펄스를 출력하고, 주파수 발진부(20)에서는 자신에게 설정된 초펄스를 출력한다(S10)4 is a flowchart illustrating a method of measuring frequency stability using the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the present invention. In the frequency stability measuring method using the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the present invention, as shown in FIG. 4, the Loran-C receiving unit 10 receives a Loran-C signal from a Loran wireless station (not shown). The reference super pulse is output, and the frequency oscillator 20 outputs the super pulse set to the self (S10).

시간간격 계수부(30)는 로란-C 수신부(10)에서 출력된 기준 초펄스와, 주파수 발진부(20)에서 출력되는 초펄스를 수신받아 두 초펄스의 시간간격에 따른 위상을 비교하여 두 값의 차이값을 측정한다(S20).The time interval counting unit 30 receives the reference superpulse output from the Loran-C receiver 10 and the superpulse output from the frequency oscillator 20 and compares the phases according to the time intervals of the two superpulses. Measure the difference value of (S20).

이어, 이동평균 계산부(40)는 시간간격 계수부(30)에서 측정된 로란-C 수신부(10)의 초펄스에 대한 주파수 발진부(20)의 초펄스 사이의 시간간격에 대한 데이터를 사전에 정해진 평균주기만큼 모아서 이동평균값을 측정한다(S30). 이때, 이동평균값은 앞서 설명한 수학식1에서와 같이 구할 수 있다. Subsequently, the moving average calculator 40 preliminarily calculates data about the time interval between the second pulses of the frequency oscillator 20 with respect to the second pulse of the Loran-C receiver 10 measured by the time interval coefficient unit 30. Collecting by a predetermined average period to measure a moving average value (S30). In this case, the moving average value may be obtained as in Equation 1 described above.

한편, 이와 같이 이동평균 계산부(40)에서 구해진 이동평균값은 패턴 비교부(50)에서 미리 구해진 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 로란-C 수신부(10)에서 발생된 로란-C 신호의 일변 효과를 보상한다(S40). 여기서, 미리 구해진 이전 패턴이란 로란 무선국으로부터의 로란-C 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용하는 것으로, 앞서 설명한 수학식2에서와 같이 구할 수 있다.Meanwhile, the moving average value obtained by the moving average calculator 40 is compared with the previous one-sided effect pattern previously obtained by the pattern comparing unit 50, and the unilateral effect of the Loran-C signal generated by the Loran-C receiving unit 10. To compensate (S40). Here, the previously obtained previous pattern is a pattern obtained by estimating the unilateral effect in the Loran receiver existing in the region receiving the Loran-C signal from the Loran wireless station, and can be obtained as in Equation 2 described above.

그러면, 주파수 안정도 계산부(60)는 패턴 비교부(50)에서의 비교결과에 따 라 시간간격 계수부(30)에서 측정한 두 초펄스 사이의 시간간격 데이터, 즉 위상차에 따라 주파수 발진부(20)의 안정도 데이터를 측정하여, 주파수 안정도 데이터를 검출한다(S50). 그리고, 이와 같이 검출된 주파수 안정도 데이터에 따라 주파수 발진부(20)의 초펄스를 보상한다.Then, the frequency stability calculator 60 according to the comparison result in the pattern comparison unit 50 according to the time interval data, that is, the phase difference between the two second pulses measured by the time interval coefficient unit 30, the frequency oscillator 20 ) Is measured to detect frequency stability data (S50). Then, the ultra-pulse of the frequency oscillator 20 is compensated for according to the detected frequency stability data.

한편, 본 발명에서는 로란-C 수신기를 위주로 설명하였으나, 로란-A 수신기에도 이를 적용할 수 있다.On the other hand, the present invention has been described mainly for the Loran-C receiver, it can be applied to the Loran-A receiver.

이상과 같은 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Although the present invention has been described by way of example as described above, the present invention is not necessarily limited to these examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the examples disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these examples. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도,1 is a block diagram illustrating a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the prior art;

도 2는 종래 기술에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 설명하기 위한 플로우차트,2 is a flowchart illustrating a method of measuring frequency stability using a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 설명하기 위한 블록 구성도,3 is a block diagram illustrating a frequency stability measuring apparatus of a frequency oscillator according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating a method of measuring frequency stability using the frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 로란-C 수신부 20 : 주파수 발진부10: Loran-C receiver 20: Frequency oscillator

30 : 시간간격 계수부 40 : 이동평균 계산부30: time interval counting unit 40: moving average calculation unit

50 : 패턴 비교부 60 : 주파수 안정도 계산부50: pattern comparison unit 60: frequency stability calculation unit

Claims (9)

로란 무선국으로부터의 로란 신호를 받아 초펄스를 출력하는 로란 수신부;A Loran receiver for receiving a Loran signal from the Loran radio station and outputting super pulses; 설정된 주기로 초펄스를 출력하는 주파수 발진부; A frequency oscillator for outputting a super pulse at a set period; 상기 로란 수신부에서 출력되는 기준 초펄스와 상기 주파수 발진부에서 출력되는 초펄스의 위상을 비교하여 두 초펄스의 위상 차이값을 측정하는 시간간격 계수부;A time interval coefficient unit for comparing the phases of the reference pulses output from the Loran receiver with the phases of the pulses output from the frequency oscillator and measuring a phase difference between the two pulses; 상기 시간간격 계수부에서 측정된 상기 로란 수신부의 초펄스에 대한 상기 주파수 발진부의 초펄스 사이의 시간간격에 대한 데이터를 사전에 정해진 평균주기만큼 모아서 이동평균값을 측정하는 이동평균 계산부;A moving average calculator configured to collect data on a time interval between the pulses of the frequency oscillator and the pulses of the Loran receiver measured by the time interval coefficient unit by a predetermined average period and measure a moving average value; 상기 이동평균 계산부에서 구해진 이동평균값을 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 상기 로란 신호의 일변효과를 보상하는 패턴 비교부; 및A pattern comparison unit compensating the unilateral effect of the Loran signal by comparing the moving average value obtained by the moving average calculation unit with a previous unilateral effect pattern; And 상기 패턴 비교부에서의 비교결과에 따라 상기 시간간격 계수부에서 측정한 위상차에 따른 상기 주파수 발진부에 대한 주파수 안정도 데이터를 검출하는 주파수 안정도 계산부; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치.A frequency stability calculator for detecting frequency stability data for the frequency oscillator according to the phase difference measured by the time interval coefficient unit according to the comparison result in the pattern comparison unit; Frequency stability measuring apparatus of the frequency oscillator, characterized in that comprises a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로란 수신부는 로란-C 수신기 또는 로란-A 수신기 중 하나인 것을 특징 으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치.And the Loran receiver is one of a Loran-C receiver or a Loran-A receiver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동평균 계산부에서 측정하는 상기 이동평균값을 mvi라 하고, i는 i개의 주기라 하며, xj는 주기 i 동안에 상기 시간간격 계수부에서 측정된 로란-C 수신부의 초펄스와 상기 주파수 발진부의 초펄스간 시간간격에 의한 위상차의 총합 데이터라 할때, The moving average value measured by the moving average calculation unit is mv i , i is i periods, and x j is the pulse of the Loran-C receiver measured by the time interval coefficient unit during the period i and the frequency oscillator. When the sum data of phase difference by time interval between super pulses of 상기 이동평균값은
Figure 112011058729197-pat00005
에 의해 구하고, 여기서, xj=x1+x2+...+xi인 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치.The moving average value is
Figure 112011058729197-pat00005
Obtained by, wherein x j = x 1 + x 2 + ... + x i frequency measuring apparatus of the frequency oscillator, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴 비교부에서 보상하는 일변효과는 상기 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용하는 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치.The unilateral effect compensated by the pattern comparator uses a pattern obtained by estimating the unilateral effect at a Loran receiver in a region receiving a Loran signal from the Loran radio station. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 일변효과 패턴을 yn이라 하고, a는 로란 신호의 일변효과에 대한 추정된 정현파 패턴의 진폭이라 하며, θ는 위상값이라 하고, b는 바이어스 값이고, n은 0 이상의 정수라 할때, 상기 일변효과 패턴
Figure 112011058729197-pat00006
에 의해 추정됨을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치. The one-sided effect pattern is yn, a is the amplitude of the estimated sinusoidal pattern for the unilateral effect of the Loran signal, θ is a phase value, b is a bias value, and n is an integer of 0 or more. Effect pattern
Figure 112011058729197-pat00006
Apparatus for measuring frequency stability of a frequency oscillator, characterized in that estimated by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주파수 안정도 계산부에서 검출한 상기 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터에 따라 상기 주파수 발진부의 초펄스를 보상하는 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치.Compensating the ultra-pulse of the frequency oscillator in accordance with the frequency stability data of the frequency oscillator detected by the frequency stability calculator. 로란 무선국으로부터의 로란 신호를 수신한 로란 수신부에서 수신된 로란 신호에 따른 기준 초펄스를 출력하고, 주파수 발진부는 설정된 초펄스를 출력하는 단계;Outputting a reference superpulse according to the Loran signal received by the Loran receiver, which receives the Loran signal from the Loran radio station, and outputting a set superpulse by the frequency oscillator; 상기 로란 수신부에서 출력된 기준 초펄스와, 상기 주파수 발진부에서 출력되는 초펄스에 대하여 시간간격 계수부가 상기 두 초펄스의 시간간격에 따른 위상을 비교하여 위상차를 측정하는 단계;Measuring a phase difference by comparing, by a time interval coefficient unit, a phase according to the time interval of the two second pulses with respect to the reference pulses output from the Loran receiver and the pulses output from the frequency oscillator; 상기 시간간격 계수부에서 측정된 위상차에 대한 데이터에 대하여 이동평균 계산부에서 이동평균값을 측정하는 단계;Measuring a moving average value in a moving average calculation unit with respect to data on the phase difference measured by the time interval coefficient unit; 상기 이동평균 계산부에서 구해진 이동평균값에 대하여 패턴 비교부에서 미리 구해진 이전의 일변효과 패턴과 비교하여 상기 로란 수신부에서 발생된 로란 신호의 일변 효과를 보상하는 단계; 및 Compensating the unilateral effect of the Loran signal generated at the Loran receiver by comparing the moving average value obtained by the moving average calculator with a previous unilateral effect pattern previously obtained by the pattern comparator; And 상기 패턴 비교부에서의 비교결과에 따라 주파수 안정도 계산부에서 상기 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터를 검출하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법. Detecting frequency stability data of the frequency oscillator by a frequency stability calculator according to a comparison result of the pattern comparator; Frequency stability measuring method using the frequency stability measuring device of the frequency oscillator comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 미리 구해진 일변효과 패턴은, The pre-obtained unilateral effect pattern, 상기 로란 무선국으로부터의 상기 로란 신호를 수신하는 지역에 존재하는 로란 수신기에서의 일변 효과를 추정한 패턴을 이용하는 것임을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법. And a pattern obtained by estimating a unilateral effect at a Loran receiver in a region receiving the Loran signal from the Loran radio station. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 주파수 안정도 계산부에서 검출한 상기 주파수 발진부의 주파수 안정도 데이터에 따라 상기 주파수 발진부의 초펄스를 보상하는 단계를 더 포함하여 이루 어지는 것을 특징으로 하는 주파수 발진기의 주파수 안정도 측정 장치를 이용한 주파수 안정도 측정 방법.Compensating for the ultra-pulse of the frequency oscillator in accordance with the frequency stability data of the frequency oscillator detected by the frequency stability calculator, frequency stability measurement method using the frequency stability measuring device of the frequency oscillator .
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