(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻情報を表すタイムコードを含む標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点のデータ値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状がタイムコードにおける所定の符号を含む予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記所定の符号において、他の符号と異なる固有でかつ一定のデータ値を有する特徴区間の特徴値を前記予測波形データから取得する予測波形特徴区間抽出手段と、
前記入力波形データから前記予測波形データの特徴区間に対応する特徴区間のデータ値を取得する入力波形特徴区間抽出手段と、
前記入力波形特徴区間抽出手段により抽出された前記入力波形データの特徴区間のデータ値と、前記予測波形特徴区間抽出手段により抽出された前記予測波形データの特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、当該演算値の総和に基づき、入力波形データと予測波形データとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された複数の相関値を比較して、相関値の最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値に基づいて、前記タイムコードが表す時刻情報を取得する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置。
【請求項２】
前記予測波形データ生成手段が、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成し、
前記相関値算出手段が、前記入力波形データの特徴区間のデータ値と、前記複数の予測波形データのそれぞれの、特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、
前記制御手段が、最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒先頭位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の時刻情報取得装置。
【請求項３】
前記入力波形データ生成手段が、前記秒の先頭位置のそれぞれから開始される、複数の単位時間長を有する、複数の入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置の符号を含む、前記入力波形データと同一の時間長を有する予測波形データを生成し
前記相関値算出手段が、前記複数の入力波形データのそれぞれの、特徴区間のデータ値と、前記予想波形データの特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、
前記制御手段が、前記最適値を示した入力波形データに基づいて、前記タイムコードにおける分先頭位置を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の時刻情報取得装置。
【請求項４】
前記入力波形データ生成手段が、前記タイムコードにおける所定の符号の列の先頭位置に対応する位置から開始される、複数の単位時間長を有する入力波形データを生成し、
前記予測波形データ生成手段が、前記第１の値或いは第２の値を示す符号の列を示す、前記入力波形データと同一の時間長を有する複数の予測波形データを生成し、
前記相関値算出手段が、前記入力波形データの特徴区間のデータ値と、前記複数の予測波形データのそれぞれの、特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、
前記制御手段が、前記最適値を示した符号の列に基づいて、前記タイムコードに含まれる時刻情報を取得することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
【請求項５】
前記相関値算出手段が、特定の特徴区間の特徴値と乗算すべき、前記入力波形データのデータ値を累算し、前記データ値の累算値と、前記特徴値とを乗算することを特徴とする請求項１ないし４に記載の時刻情報取得装置。
【請求項６】
前記演算値が、前記入力波形データにおける第１の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す正の第１の演算値をとる一方、前記入力波形データにおける前記第１の値と前記予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、前記入力波形データにおける第２の値と前記予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す負の第２の演算値をとり、
前記相関値比較手段が、前記算出された相関値を比較して、最適値として、相関値の最大値を選択することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の時刻情報取得装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の時刻情報取得装置と、
内部クロックにより現在時刻を計時する内部計時手段と、
前記時刻情報取得装置により取得された現在時刻によって、前記内部計時手段により計時された現在時刻を修正する時刻修正手段と、
前記内部計時手段により計時された、或いは、時刻修正手段により修正された現在時刻を表示する時刻表示手段と、を備えたことを特徴とする電波時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標準時刻電波を受信してその時刻情報を取得する時刻情報取得装置、および、当該時刻情報取得装置を搭載した電波時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本およびドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、長波の標準時刻電波が送信所から送出されている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信所から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されるようになっている。つまり、タイムコードの周期は６０秒である。
【０００３】
このようなタイムコードを含む標準時刻電波を受信し、受信した標準時刻電波からタイムコードを取り出して、時刻を修正することができる時計（電波時計）が実用化されている。電波時計の受信回路は、アンテナにより受信された標準時刻電波を受け入れ、標準時刻電波信号のみを取り出すためのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、包絡線検波などによって振幅変調された標準時刻電波信号を復調する復調回路、および、復調回路によって復調された信号に含まれるタイムコードを読み出す処理回路を備える。
【０００４】
従来の処理回路は、復調された信号の立ち上がりで同期をとった後、所定のサンプリング周期で２値化して、バイナリーのビット列である単位時間長（１秒）のＴＣＯデータを取得する。さらに、処理回路は、ＴＣＯデータのパルス幅（つまり、ビット「１」の時間や、ビット「０」の時間）を計測し、その幅の大きさに対応して、符号「Ｐ」、「０」、「１」の何れかを決定し、決定された符号の列に基づいて時刻情報を取得する。
【０００５】
従来の処理回路では、標準時刻電波の受信開始から時刻情報の取得まで、秒同期処理、分同期処理、符号取り込み、整合判定というプロセスを経る。それぞれのプロセスにおいて適切に処理が終了できなかった場合に、処理回路は、最初から処理をやり直す必要がある。このため、信号中に含まれるノイズの影響により処理が何度もやり直さねばならない場合があり、時刻情報が取得できるまでの時間が著しく長くなる場合がある。
【０００６】
秒同期とは、ＴＣＯデータにより示される符号のうち、１秒ごとに到来する符号の立ち上がりを検出することである。秒同期を繰り返すことで、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」が連続している部分を検出することができる。この連続する部分は１分（６０秒）ごとに到来する。マーカー「Ｍ」の位置がＴＣＯデータのうち、先頭のフレームのデータとなる。これを検出することを分同期と称する。上記分同期によりフレームの先頭が認識されるため、以後、符号取り込みが開始され、１フレーム分のデータを獲得した後に、パリティビットを調べられ、ありえない値（年月日時分が現実に起こりえない値）であるか否かが判断される（整合判定）。たとえば、分同期は、フレームの先頭を見出すものであるため、６０秒の時間を要する場合がある。無論、数フレームにわたってフレームの先頭を検出するためにはその数倍の時間を要する。
【０００７】
特許文献１においては、復調された信号を、所定のサンプリング間隔（５０ｍｓ）で２値化して得られたＴＣＯデータが取得され、１秒ごと（２０サンプル）のバイナリーのビット列からなるデータ群がリスト化される。特許文献１に開示された装置は、このビット列と、符号「Ｐ：ポジションマーカー」を表すバイナリーのビット列のテンプレート、符号「１」を表すバイナリーのビット列のテンプレートおよび符号「０」を表すバイナリーのビット列のテンプレートとをそれぞれ比較して、その相関を求め、相関によりビット列が、符号「Ｐ」、「１」、「０」の何れに該当するかを判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２４９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された技術においては、２値のビット列であるＴＣＯデータを取得して、テンプレートとのマッチングを行っている。電界強度が弱い状態や復調された信号に多くのノイズが混入された状態では、取得されたＴＣＯデータに多くの誤差が含まれてしまう。したがって、復調された信号からノイズを取り除くためのフィルタや、ＡＤ変換器のスレッショルドを微調整して、ＴＣＯデータの品質を向上させる必要があった。
【００１０】
また、単位時間長（１秒）のデータが、符号「Ｐ」、「１」、「０」の何れかを判定するだけでは、秒の先頭、分の先頭などは、その判定結果に基づいて、再度判定の処理を行なう必要がある。ここで、秒の先頭や分の先頭を適切に見出せない場合には、再度処理のやり直しが必要となる。
【００１１】
本発明は、電界強度の状態や信号のノイズに影響されず、また、演算量および演算時間を少なくしつつ、正確に標準時刻電波に含まれる符号を取得して、現在時刻を得ることが可能な時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、時刻情報を表すタイムコードを含む標準時刻電波を受信する受信手段と、
前記受信手段から出力されたタイムコードを含む信号を、所定のサンプリング周期でサンプリングして、各サンプル点のデータ値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する入力波形データ生成手段と、
各サンプル点のデータ値が、前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状がタイムコードにおける所定の符号を含む予測波形データを生成する予測波形データ生成手段と、
前記所定の符号において、他の符号と異なる固有でかつ一定のデータ値を有する特徴区間の特徴値を前記予測波形データから取得する予測波形特徴区間抽出手段と、
前記入力波形データから前記予測波形データの特徴区間に対応する特徴区間のデータ値を取得する入力波形特徴区間抽出手段と、
前記入力波形特徴区間抽出手段により抽出された前記入力波形データの特徴区間のデータ値と、前記予測波形特徴区間抽出手段により抽出された前記予測波形データの特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、当該演算値の総和に基づき、入力波形データと予測波形データとの間の相関値を算出する相関値算出手段と、
前記相関値算出手段により算出された複数の相関値を比較して、相関値の最適値を算出する相関値比較手段と、
前記最適値に基づいて、前記タイムコードが表す時刻情報を取得する制御手段と、を備えたことを特徴とする時刻情報取得装置により達成される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電界強度の状態や信号のノイズに影響されず、また、演算量および演算時間を少なくしつつ、正確に標準時刻電波に含まれる符号を取得して、現在時刻を得ることが可能な時刻情報取得装置、および、時刻情報取得装置を備えた電波時計を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施の形態にかかる電波時計の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本実施の形態にかかる受信回路の構成例を示すブロックダイヤグラムである。
【図３】図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図４】図４は、本実施の形態にかかる電波時計において実行される処理の概略を示すフローチャートである。
【図５】図５は、標準時刻電波信号の規格を説明する図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、および、ＭＳＦのそれぞれの規格にしたがった符号の例を示す図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかる秒同期において利用される予測波形データの部分を例示する図である。
【図８】図８は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。
【図９】図９は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態にかかる共分散値の算出例を説明する図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）をより詳細に示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出における入力波形データおよび予測波形データを説明する図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、ＪＪＹの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態にかかるデータ値の累算処理の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本実施の形態にかかる分の一の位のデコード処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本実施の形態にかかるデコード処理を模式的に示す図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態にかかる分の十の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データと予測波形データとの間の共分散値を説明する図である。
【図１９】図１９は、ＷＷＶＢの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図２０】図２０は、ＭＳＦの各符号における特徴区間を説明する図である。
【図２１】図２１は、本発明の第２の実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、第２の実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。
【図２３】図２３は、本発明の第３の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態においては、長波帯の標準時刻電波を受信して、その信号を検波して、信号中に含まれるタイムコードを示す符号の列を取り出して、当該符号の列に基づいて時刻を修正する電波時計に、本発明にかかる時刻情報取得装置を設けている。
【００２３】
現在、日本、ドイツ、イギリス、スイスなどにおいて、所定の送信所から標準時刻電波が送信されるようになっている。たとえば、日本では、福島県および佐賀県の送信所から、それぞれ、４０ｋＨｚおよび６０ｋＨｚの振幅変調された標準時刻電波が送出されている。標準時刻電波は、年月日時分を示すタイムコードを構成する符号の列を含み、１周期６０秒で送出されている。１つの符号は単位時間長（１秒）であるため、１周期では６０個の符号を含み得る。
【００２４】
図１は、本実施の形態にかかる電波時計の構成を示すブロックダイヤグラムである。図１に示すように、電波時計１０は、ＣＰＵ１１、入力部１２、表示部１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、受信回路１６、内部計時回路１７および信号比較回路１８を備える。
【００２５】
ＣＰＵ１１は、所定のタイミングで、或いは、入力部１２から入力された操作信号に応じてＲＯＭ１４に格納されたプログラムを読み出して、ＲＡＭ１５に展開し、当該プログラムに基づいて、電波時計１０を構成する各部への指示やデータの転送などを実行する。具体的には、たとえば所定時間毎に受信回路１６を制御して標準時刻電波を受信させて、受信回路１６から得られた信号に基づくディジタルデータから、標準時刻電波信号に含まれる符号の列を特定し、この符号の列に基づいて内部計時回路１７で計時される現在時刻を修正する処理や、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示部１３に転送する処理などを実行する。本実施の形態においては、１以上の単位時間長の、所定の形態の予想波形データを生成して、予測波形データと、受信回路により受信された標準時刻電波から得た入力波形データとを比較することで、秒の先頭を特定している。
【００２６】
また、本実施の形態においては、１以上の単位時間長の所定の符号を含む予測波形データを生成して、分の先頭を特定する。さらに、本実施の形態においては、入力波形データの所定の区間（特徴区間）のデータ値の累算値と、予測波形データに基づく乗算値とを乗じた演算値を用いて、時、分、年月日を含む各種コード（符号）の値を特定している。年月日および時分が特定されることで、内部計時回路１７における誤差が算出され、内部計時回路１７における現在時刻を修正することができる。
【００２７】
入力部１２は、電波時計１０の各種機能の実行を指示するためのスイッチを含み、スイッチが操作されると、対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力する。表示部１３は、文字盤やＣＰＵ１１によって制御されたアナログ指針機構、液晶パネルを含み、内部計時回路１７によって計時された現在時刻を表示する。ＲＯＭ１４は、電波時計１０を動作させ、また、所定の機能を実現するためのシステムプログラムやアプリケーションプログラムなどを記憶する。所定の機能を実現するためのプログラムには、後述する秒パルス位置の検出処理、分先頭位置の検出処理、および、符号のデコード処理のために信号比較回路１８を制御するプログラムも含まれる。ＲＡＭ１５は、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられ、ＲＯＭ１４から読み出されたプログラムやデータ、ＣＰＵ１１にて処理されたデータなどを一時的に記憶する。
【００２８】
受信回路１６は、アンテナ回路や検波回路などを含み、アンテナ回路にて受信された標準時刻電波から復調された信号を得て、信号比較回路１８に出力する。内部計時回路１７は、発振回路を含み、発振回路から出力されるクロック信号を計数して現在時刻を計時し、現在時刻のデータをＣＰＵ１１に出力する。
【００２９】
図２は、本実施の形態にかかる受信回路の構成例を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、受信回路１６は、標準時刻電波を受信するアンテナ回路５０、アンテナ回路５０により受信された標準時刻電波の信号（標準時刻電波信号）のノイズを除去するフィルタ回路５１、フィルタ回路５１の出力である高周波信号を増幅するＲＦ増幅回路５２、ＲＦ増幅回路５２から出力された信号を検波して、標準時刻電波信号を復調する検波回路５３を備え、検波回路５３によって復調された信号が信号比較回路１８に出力される。
【００３０】
図３は、本実施の形態にかかる信号比較回路の構成を示すブロックダイヤグラムである。図３に示すように、本実施の形態にかかる信号比較回路１８は、入力波形データ生成部２１、受信波形データバッファ２２、予測波形データ生成部２３、波形切り出し部２４、相関値算出部２５および相関値比較部２６を有する。また、本実施の形態にかかる信号比較回路１８は、特徴区間抽出部２７、２８、データ値累算部２９および累算値バッファ３０を有する。
【００３１】
入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力された信号を、所定のサンプリング間隔で、その値が複数の値のうちの何れかをとるようなディジタルデータに変換して出力する。たとえば、上記サンプリング間隔は５０ｍｓであり、１秒あたり２０サンプルのデータを取得することができる。なお、本実施の形態にかかるディジタルデータの値については後に詳述する。受信波形データメモリ２２は、入力波形データ生成部２１において生成されたデータを順次記憶する。受信波形データメモリ２２は、複数の単位時間長（１秒）のデータ（たとえば、１０単位時間（１０秒））を記憶することができ、新たにデータを記憶する場合には、古い順にデータを消去していく。
【００３２】
予測波形データ生成部２３は、後述する秒パルス位置の検出処理および分先頭位置の検出処理などにおいて使用する、比較対象とする所定の時間長の予測波形データを生成する。予測波形データ生成部２３において生成する予測波形データについてはそれぞれの検出処理において詳細に説明する。波形切り出し部２４は、予測波形データの時間長と同じ時間長の入力波形データを、受信波形データバッファ２２から取り出す。
【００３３】
相関値算出部２５は、複数の予測波形データのそれぞれと、入力波形データとの相関値を算出する。また、相関値算出部２５は、符号のデコード処理においては、累算値バッファ３０に格納された累算値と、予測波形データに基づく乗算値との相関値を算出する。本実施の形態においては、後述するように相関をとるために共分散を採用している。相関値比較部２６は、相関値算出部２５において算出された相関値（共分散値）を比較して、その最適値を特定する。
【００３４】
本実施の形態においては、分先頭位置の検出処理において、入力波形データおよび予測波形データの双方で、対応する所定区間（特徴区間）のみのデータ値（特徴値）が演算に使用される。この特徴区間は、予測波形データの符号の種別により決定される。特徴区間抽出部２８は、予測波形データの符号の種別にしたがって、予測波形データにおける特徴区間の特徴値を抽出する。また、特徴区間抽出部２７は、入力波形データにおける、上記特徴区間抽出部２８と対応する区間のデータ値を抽出する。
【００３５】
また、本実施の形態においては、分先頭位置の検出処理の際に、符号のデコード処理における共分散値算出のため、入力波形データに基づく所定のデータ値を予め取得しておく。データ値累算部２９は、共分散の算出に使用するデータ値を累算する。累算されたデータ値は、累算値バッファ３０に一時的に記憶される。
【００３６】
図４は、本実施の形態にかかる電波時計において実行される処理の概略を示すフローチャートである。図４に示す処理は、主として、ＣＰＵ１１およびＣＰＵ１１の指示に基づく信号比較回路１８により実行される。図４に示すように、ＣＰＵ１１および信号比較回路１８（以下、説明の便宜上「ＣＰＵ１１等」と称する。）は、秒パルス位置を検出する（ステップ４０１）。秒パルス位置の検出の処理は、秒同期とも称される。図５は、標準時刻電波信号の規格を説明する図である。図５に示すように、標準時刻電波信号は、決められた規格にしたがって送信される。標準時刻電波信号においては、１秒の単位時間長の「Ｐ」、「１」および「０」を示す符号が連なっている。標準時刻電波は、６０秒を１フレームとしており、１フレームには６０個の符号が含まれる。また、標準時刻電波においては、１０秒ごとにポジションマーカー「Ｐ１」、「Ｐ２」、・・・或いはマーカー「Ｍ」が到来し、また、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」が連続している部分を検出することで、６０秒ごとに到来するフレームの先頭、つまり分の先頭位置を見出すことができる。
【００３７】
また、図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、ＪＪＹ、ＷＷＶＢ、および、ＭＳＦのそれぞれの規格にしたがった符号の例を示す図である。図５および図６（ａ）に示すように、ＪＪＹには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＪＪＹの符号は、単位時間長（１秒）の符号であり、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がる。ＪＪＹの符号「０」は、最初の８００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く２００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「０」は、８０％デューティの信号である。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけハイレベルとなり、引き続く５００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「１」は、５０％デューティの信号である。符号「Ｐ」は、ポジションマーカー或いはマーカーとして使用される符号であり、最初の２００ｍｓだけハイレベルとなり引き続く８００ｍｓではローレベルとなる。すなわち、符号「Ｐ」は、２０パーセントデューティの信号である。
【００３８】
本実施の形態においては、上記ＪＪＹの信号が、秒の先頭でローレベルからハイレベルに立ち上がることを正確に検出するために、所定のデータ値を有する単位時間長の波形データを所定数（本実施の形態においては４つ）だけ連続させ、それを５０ｍｓずつずらしたような複数の予測波形データを生成している。このような複数の予測波形データと、入力波形データとの共分散値を算出し、最適な共分散値を示す予測波形データのローレベルからハイレベルへの立ち上がりを示す変化点を、秒パルス位置（秒の先頭位置）と判断する。
【００３９】
次いで、ＣＰＵ等１１は、分の先頭位置、つまり、上記１フレームの標準時刻電波信号の先頭位置を検出する（ステップ４０２）。
【００４０】
その後、ＣＰＵ等１１は、符号のデコード処理を実行する（ステップ４０３）。ステップ４０３においては、標準時刻電波信号の種々の符号（分の一の位の符号（Ｍ１）、分の十の位の符号（Ｍ１０）、日時や曜日など他の符号）が、予測波形データと入力波形データとの比較に基づいてデコードされる。
【００４１】
本実施の形態においては、ＪＪＹにしたがった標準電波信号を受信して、その秒同期をする場合についてまず説明するが、他の規格、たとえば、ＷＷＶＢやＭＳＦにしたがった標準電波信号を受信する場合にも適用できる。ここで、ＷＷＶＢおよびＭＳＦにしたがった符号についても簡単に説明する。
【００４２】
図６（ｂ）は、米国のＷＷＶＢに含まれる符号を示す図である。図６（ｂ）に示すように、ＷＷＶＢには、「０」、「１」および「Ｐ」をそれぞれ示す３つの符号が含まれる。ＷＷＶＢの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。ＷＷＶＢの符号「０」は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓではハイレベルとなる。符号「１」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓではハイレベルとなる。また、符号「Ｐ」は、最初の８００ｍｓだけローレベルとなり引き続く２００ｍｓではハイレベルとなる。
【００４３】
図６（ｃ）は、英国のＭＳＦに含まれる符号を示す図である。ＭＳＦでは、ＪＪＹやＷＷＶＢと異なり、５つの符号を有し、そのうち４つは、２つのビット（Ａ、Ｂ）のそれぞれの値を表すことができる。ＭＳＦの符号は、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。「Ａ＝０、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の１００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く９００ｍｓではハイレベルとなる。「Ａ＝１、Ｂ＝０」に相当する符号は、最初の２００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く８００ｍｓでローレベルとなる。また、マーカーに相当する符号「Ｍ」は、最初の５００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く５００ｍｓでハイレベルとなる。「Ａ＝０、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓにおいて、１００ｍｓずつ順次ローレベル、ハイレベル、ローレベルとなり、その後の７００ｍｓでハイレベルとなる。また、「Ａ＝１、Ｂ＝１」に相当する符号は、最初の３００ｍｓだけローレベルとなり、引き続く７００ｍｓではハイレベルとなる。
【００４４】
以下、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理（ステップ４０１）についてより詳細に説明する。図７は、本実施の形態にかかる秒同期において利用される予測波形データの部分を例示する図である。図７において、予測波形データそれぞれの最初の単位時間長に相当する１秒分が表示されている。符号７００で示す破線が、予測波形データの先頭を示している。実際には、本実施の形態においては、図７に示す単位時間長の所定のデータを４つ連続させた、４単位時間長、つまり、４秒分の予測波形データが、予測波形データ生成部２３により生成される。また、本実施の形態では、それぞれ、５０ｍｓずつ、データの先頭（ローレベルからハイレベルへの立ち上がり）の位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）が、予測波形データ生成部２３により生成される。
【００４５】
図７に示すように、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）は、データの先頭（符号７００参照）でローレベルからハイレベルに立ち上がる。本実施の形態にかかる予測波形データにおいて、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイント（第１の予測波形データでは、符号７００で示すポイント）の前方（時間的に古い側）に所定区間だけ、ローレベルを示す第１の値を有し、上記ポイントの後方（時間的に新しい側）に所定区間だけ、ハイレベルを示す第２の値を有する。また、上記ポイントの前後所定区間以外については、「０」を示す他の第３の値を有する。図７の例では、第１の値として「−１」、第２の値として「１」、第３の値として「０」を用いている。本実施の形態においては、ローレベルを示す第１の値の所定区間、および、ハイレベルを示す第２の値の所定区間は、ともに５０ｍｓである。
【００４６】
また、実際の演算においては、第１の値を有する部分と第２の値を有する部分、つまり、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）（符号７０１参照）では、符号７１１、７１２に示す部分、第２の予測波形データＰ（２、ｊ）〜第２０の予測波形データＰ（２０，ｊ）では、それぞれ、符号７２１、７３１、７４１、７５１で示す部分のみの演算が実質的に有効となる。
【００４７】
図７から理解できるように、第２の予測波形データＰ（２，ｊ）（符号７０２参照）は、データの先頭から５０ｍｓだけ経過した位置でローレベルからハイレベルに立ち上がる。以下、第３の予測波形データＰ（３，ｊ）、第４の予測波形データＰ（４，ｊ）、・・・・は、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置が、５０ｍｓに対応する位置だけ順次後ろになっていく。
【００４８】
図８は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。また、図９は、本実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。図８に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、上述したような、４単位時間長（４秒）の、それぞれ、５０ｍｓずつ、ローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）を生成する（ステップ８０１、図９の符号９０１）。予測波形データの値は、図７を参照して説明したように、第１の値、第２の値および第３の値の何れかとなる。
【００４９】
次いで、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から、４単位時間長（４秒）のデータ（図９の符号９１０参照）を切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する（ステップ８０２、図９の符号９１１）。本実施の形態では、１秒あたり２０サンプルのデータが取得されるため、Ｓｎ（ｊ）は、８０サンプルを含むデータとなる。なお、処理を高速化させ、或いは、受信波形データバッファ２２のサイズを小さくするために、波形切り出し部２４は、４単位時間長のデータの全てが受信波形データバッファ２２に格納されない状態で、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していっても良い。
【００５０】
本実施の形態において、入力波形データ生成部２１は、受信回路１６から出力されたアナログ信号（図９の符号９１０参照）を、所定レベルを閾値として二値化する。ニ値化の際に、ローレベルのときには、データ値として第１の値「−１」が与えられ、ハイレベルのときには、データ値として第２の値「１」が与えられる。したがって、受信データバッファ２２には、第１の値および第２の値からなるディジタルデータが格納される。したがって、波形切り出し部２４により抽出される入力波形データＳｎ（ｊ）のデータ値も、第１の値或いは第２の値の何れかの値をとる。
【００５１】
次いで、相関値算出部２５は、ＣＰＵ１１の指示に従って、予測波形データを特定するパラメータｐを「１」に初期化し（ステップ８０３）、入力波形データＳｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）のそれぞれとの間の相関値（共分散値）Ｃ（ｐ）を算出する（ステップ８０４）。
【００５２】
本実施の形態において、相関値算出部２５は、入力波形データのデータ値Ｓｎ（ｊ）と、その平均値Ｓｍ、予測波形データのデータ値Ｐ（ｐ，ｊ）値と、その平均値Ｐｍとを用いて、以下の数式にしたがって、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する。図９において、Ｓｎ（ｊ）と、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、・・・、Ｐ（２０，ｊ）のそれぞれとの共分散値の算出により、Ｃ（１）、Ｃ（２）、・・・、Ｃ（２０）が得られている。
【００５３】
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）＊Σ（（Ｓｎ（ｊ）−Ｓｍ）＊（Ｐ（ｐ、ｊ）−Ｐｍ））
Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））、Ｐｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｐ（ｐ、ｊ））
なお、シグマは、ｊ＝１〜Ｎについてのものである。なお、上述したように、波形切り出し部２４が、Ｓｎ（１）、Ｓｎ（２）、・・・という順で順次、サンプルデータを取り出していく場合には。全てのＳｎ（ｊ）（ｊ＝１〜Ｎ）がステップ７０３の当初には取得されていない。したがって、ステップ７０３の当初の段階では、平均値Ｓｍ＝（１／Ｎ）＊Σ（Ｓｎ（ｊ））が得られない。
【００５４】
しかしながら、上記Ｃ（ｐ）は、
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））−Ｓｍ＊Ｐｍ
と変形される。したがって、波形切り出し部２４が、サンプルデータＳｎ（ｊ）を取得するごとに、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）を演算して、乗算結果である演算値を、加算結果に累算することを繰り返し、最後のサンプルデータＳｎ（Ｎ）が得られたときに、相関値算出部２５が、平均値Ｓｍを算出して、累算結果から、Ｓｍ＊Ｐｍを減算すればよい。
【００５５】
また、本実施の形態において、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、かつ、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致するときに、正の相関を示す所定値（本実施の形態では「１」）となる。
【００５６】
その一方、Ｓｎ（ｊ）が第１の値「−１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第２の値「１」であるとき、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。同様に、Ｓｎ（ｊ）が第２の値「１」で、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値「−１」であるときにも、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は「−１」となる。つまり、Ｐ（ｐ，ｊ）が第１の値或いは第２の値をとり、Ｓｎ（ｊ）とＰ（ｐ，ｊ）との値が一致しないときに、負の相関を示す負の所定値（本実施の形態では「−１」）となる。
【００５７】
さらに、Ｐ（ｐ，ｊ）が第３の値「０」であるときには、Ｓｎ（ｊ）の値にかかわらず、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は、共分散値の算出に影響しない値「０」となる。
【００５８】
図１０は、本実施の形態にかかる共分散値の算出例を説明する図である。図１０の例では、入力波形データ、予測波形データのうち、最初の１秒（ｊ＝１〜２０）を示している。また、右側に表示されるＣ（１）〜Ｃ（６）は、共分散値自体ではなく、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）の累算値を示している。入力波形データＳｎ（ｊ）においては、ｊ＝４、５のときにハイレベルとなり、第２の値「１」を示す。それ以外ではローレベルであり、第１の値「−１」を示している。
【００５９】
予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（３，ｊ）では、Ｃ（１）〜Ｃ（３）はそれぞれ「０」となる。その一方、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち上がり位置と一致する予想波形データＰ（４，ｊ）では、Ｃ（４）は「２」となる。これに対して、波形の立ち上がり位置が、入力波形データＳｎ（ｊ）の波形の立ち下がり位置と一致する予測波形データＰ（６，ｊ）では、Ｃ（６）は「−２」となる。このように、本実施の形態においては、入力波形データの立ち上がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合には、より強い相関があることを示すようにより大きい共分散値が現れる。また、入力波形データの立ち下がり位置と、予測波形の立ち上がり位置とが一致する場合、つまり、波形の形状が逆位相になる場合には、負の相関を示す負の共分散値が現れる。その一方、予測波形データの立ち上がり位置以外については、演算結果に影響を与えない値「０」が現れる。
【００６０】
パラメータｐが「２０」より小さい場合には、パラメータｐがインクリメントされて（ステップ８０６）、ステップ８０４に戻る。全てのパラメータｐについて、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（２０）が取得されると、ステップ８０５でＹｅｓと判断される。この場合には、相関値比較部２６は、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（２０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ８０７）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ８０８）。
【００６１】
得られた共分散値Ｃ（ｐ）の中で最大値を示すＣ（ｘ）が最も相関の高い予測波形であるが、母数の不十分な標本から得られた共分散値においては、ノイズによる偶発的な要因で最大値が出現する場合もある。このような場合を排除する目的で、たとえば、ステップ７０５においては、たとえば、以下のような判断基準を設け、誤検出を避ける。
（１）共分散計算に使用した入力波形データの数が既定数以上であること
（２）Ｃ（ｘ）を示すｘの値が複数回数出現し、かつ、複数回数ｘの値が等しく、その頻度が他に比べて大きいこと。（ｘが最頻値）
（３）既定回数以上連続してｘの値が等しいこと。（最頻値の連続性）
なお、上記（１）〜（３）の判断を適用する場合には、図８のステップ８０２〜８０７の処理の組が複数回数実行される。
（４）Ｃ（ｐ）の分散が規定値以下であること、
（５）Ｃ（ｐ）の統計量である尖度や歪度もしくは、それに準ずる評価関数を計算し、その結果が規定値に達しているかを判断すること。
【００６２】
無論、有効性の判断は上述した手法に限定されず、共分散値の平均値や標準偏差を利用して、たとえば、共分散値の極大値であっても、平均値より小さいものは有意ではないと判断しても良いし、統計において一般的な有意水準（たとえば、５パーセント）を利用しても良い。
【００６３】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ８０８でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す予想波形データにおける信号レベルの変化点、つまり、ローレベルを示す第１の値からハイレベルを示す第２の値に変化する位置を、秒パルス位置と判断する（ステップ８０９）。ＣＰＵ１１は、秒パルス位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。この秒パルス位置は、以下に述べる分先頭位置の検出等の処理で使用される。
【００６４】
秒パルス位置の検出（ステップ４０１）、つまり、秒同期が終了すると、分先頭位置が検出される（ステップ４０２）。分先頭位置の検出を、分同期とも称する。ステップ４０１により、すでに秒パルス位置（秒の先頭位置）は確定している。また、ＪＪＹでは、１分のフレームにおいて、末尾にポジションマーカー「Ｐ０」を示す符号が配置され、また、先頭にマーカー「Ｍ」を示す符号が配置される。したがって、分同期においては、ＣＰＵ１１および信号比較回路１８は、フレームの末尾に配置されたポジションマーカー「Ｐ０」を示す符号およびフレームの先頭に配置されたマーカー「Ｍ」を示す符号が連続したことを判断する。
【００６５】
次に、分先頭位置の検出について詳細に説明する。分先頭位置の検出を分同期とも称する。図１１は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出（分同期）をより詳細に示すフローチャートである。また、図１２は、本実施の形態にかかる分先頭位置の検出における入力波形データおよび予測波形データを説明する図である。秒同期によって、すでに秒パルス位置（秒の先頭位置）は確定している。また、図５に示すように、分先頭位置では、その前後（６０秒および１秒）で、デューティ２０％の符号「Ｐ」が連続している。そこで、分同期においては、デューティ２０％の符号「Ｐ」が連続している形態の２単位時間長の予測波形データを生成する。また、それぞれ秒パルス位置（秒先頭位置）から開始される２単位時間長（２秒）の入力波形データを６０個生成する。予測波形データと、６０個の入力波形データの各々との相関値を算出することにより６０個の相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を得ることができる。
【００６６】
図１１に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１からの指示にしたがって、符号「Ｐ」を２つ連ねた形態の２単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ１１０１）。図１２に示すように、この予測波形データ（符号１２００参照）は、単位時間長（１秒）において最初の２００ｍｓ（２０％）がハイレベルで残りがローレベルであるような波形を２つ連ねたものである。
【００６７】
特徴区間抽出部２８は、予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間に属するデータ値（特徴値）を抽出する（ステップ１１０２）。図１３（ａ）、（ｂ）は、ＪＪＹの各符号における特徴区間を説明する図である。図１３（ａ）に示すように、符号「Ｐ」（符号１３０１参照）、符号「１」（符号１３０２参照）および符号「０」（符号１３０３参照）においては、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。たとえば、符号「Ｐ」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１３１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。
【００６８】
したがって、本実施の形態においては、符号「Ｐ」において２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。図１１に示す予測符号データＰ（ｊ）において、単位時間長のサンプル数が２０であれば、ｊ＝１〜４０となる。この場合には、特徴区間抽出部２８は、特徴値として、２００ｍｓ〜５００ｍｓの区間および１２００ｍｓ〜１５００ｍｓの区間のデータ値、つまり、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜Ｐ（３０）のみを抽出する。
【００６９】
後述するが、符号のデコード処理においても、予測波形データの特徴区間の特徴値が利用される。符号のデコード処理では、符号「０」或いは符号「１」の何れであるかが判断できれば良い。つまり、分同期は終了しているため、符号「Ｐ」の判別は不要である。
【００７０】
図１３（ｂ）に示すように、符号「１」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１３１２参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。その一方、符号「０」では、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１３１３参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。したがって、符号「１」および「０」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、符号「１」の特徴区間における特徴値は「−１」であり、符号「０」の特徴区間における特徴値は「１」である。
【００７１】
次いで、秒先頭位置を特定するためのパラメータｉが初期化され、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から秒先頭位置から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を生成する（ステップ１１０４）。また、特徴区間抽出部２７は、特徴区間抽出部２８からの情報にしたがって、予測波形データの特徴区間に対応するよう、Ｓｎ（ｉ，ｊ）の特徴区間に属するデータ値を抽出する（ステップ１１０５）。特徴区間抽出部２７は、ｉ＝１のときには、Ｓｎ（１，５）〜Ｓｎ（１，１０）およびＳｎ（１，２５）〜Ｓｎ（１，３０）を、特徴区間に属するデータ値として抽出する。一般には、
Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、
Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータとして抽出される。
【００７２】
次いで、相関値算出部２５は、特徴区間に属する入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と、特徴区間に属する予測波形データＰ（ｊ）との相関値（共分散値）Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ１１０６）。共分散値の算出は、秒同期処理と同様であるため、特徴区間との兼ね合いのみを説明する。本実施の形態においては、入力波形データについて、Ｓｎ（ｉ，５）〜Ｓ（ｉ，１０）、および、Ｓｎ（ｉ，２５）〜Ｓ（ｉ，３０）が、特徴区間に属するデータ値として抽出される。また、予測波形データについても、Ｐ（５）〜Ｐ（１０）およびＰ（２５）〜（Ｐ３０）が抽出される。
【００７３】
したがって、共分散値Ｃ（ｉ）の算出の際の、入力波形データのデータ値と、予測波形データのデータ値の乗算値の総和
ΣＳｎ（ｉ，ｊ）＊Ｐ（ｊ）において、ｊ＝５〜１０，２５〜３０となる。ここで、図１３（ａ）を参照して説明したように、符号「Ｐ」の特徴区間のデータ値（特徴値）は「−１」である。したがって、予測区間における予測波形データＰ（ｊ）（ｊ＝５〜１０、２５〜３０）は、「−１」となる。したがって、上記乗算値の総和を算出する際に、Ｓｎ（ｉ，ｊ）（ｊ＝５〜１０，２５〜３０）を求め、それに、特徴値「−１」を乗じれば良い。
【００７４】
次いで、ＣＰＵ１１は、パラメータｉが６０であるか否かを判断し（ステップ１１０７）、ステップ１１０７でＮｏと判断された場合には、パラメータｉをインクリメントする（ステップ１１０８）。引き続くステップ１１０４においては、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、次の秒先頭位置（つまり、先の入力波形データの秒先頭位置から２０サンプルだけ後ろの位置）から２単位時間長（２秒）の入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）を取得する。以下、新たに取得した入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）と予測波形データＰ（ｊ）との間で共分散値が算出される。
【００７５】
図１２に示すように、入力波形データＳｎ（１，ｊ）は、ある秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１２０１、１２０２から構成される。次の入力波形データＳｎ（２，ｊ）は、次の秒先頭位置からの２単位時間長のデータ１２０２、１２０３から構成される。このように、Ｓｎ（ｎ−１，ｊ）とＳｎ（ｎ，ｊ）とは、単位時間長（１秒）だけ秒先頭位置がずれたデータとなっている。最後尾の入力波形データＳｎ（６０，ｊ）は、先頭の入力波形データＳｎ（１，ｊ）から５９秒ずれた２単位時間長のデータ１２５９、１２６０から構成される。
【００７６】
入力波形データＳ（１，ｊ）、Ｓ（２，ｊ）、Ｓ（３，ｊ）、・・・、Ｓ（６０，ｊ）の特徴区間に属するデータ値と、予測波形データの特徴区空間に属する値とが用いられて、それぞれの共分散値が算出される。図１２においては、図示の便宜上、Ｓｎ（１，ｊ）、Ｓｎ（２，ｊ）、Ｓｎ（３，ｊ）、・・・、Ｓｎ（６０，ｊ）との間で共分散を算出する予測波形データを、Ｐ（１，ｊ）、Ｐ（２，ｊ）、Ｐ（３，ｊ）、・・・、Ｐ（６０，ｊ）としているが、実際にはこれらは同じ値Ｐ（ｊ）である。
【００７７】
全ての相関値（共分散値）Ｃ（１）〜Ｃ（６０）が取得されると、相関値比較部２６は、共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（６０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１１０９）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１１１０）。有効であるか否かの判断も秒同期処理の場合（図８のステップ８０８）と同様である。ステップ１１１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１１０３に戻り、波形切り出し部２４は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、受信波形バッファ２２に格納された、先の処理に用いられたデータとは別の入力波形データを取得する。
【００７８】
ステップ１１１０でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）が示す入力波形データにおいて、２番目の符号「Ｐ」の先頭位置、つまり、２番目のローレベルからハイレベルへの立ち上がりの位置を、分の先頭位置と判断する（ステップ１１１１）。ＣＰＵ１１は、分の先頭位置の情報を、ＲＡＭ１５に格納しておく。
【００７９】
本実施の形態においては、秒パルス位置の検出が終了し、分先頭位置の検出が開始されると、それと並行して、秒先頭位置と同期するように、秒毎に、入力波形データの特徴区間に属するデータ値を累算する。図１４は、本実施の形態にかかるデータ値の累算処理の例を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１は、秒パルス位置の検出が終了すると、データ累算の指示を信号比較回路１８に与える。信号比較回路１８のデータ値累算部２９が、上記指示を受理すると（ステップ１４０１）、秒ごとの累算値Ｓを特定するためのパラメータｋを「１」に初期化する（ステップ１４０２）。
【００８０】
ＣＰＵ１１は、検出された秒パルス位置が到来すると、その信号をデータ値累算部２９に出力する。秒パルス位置が到来した場合、つまり、入力波形データが秒の先頭に相当する場合には（ステップ１４０３）、データ値累算部２９は、入力波形データのうち、特徴区間に属するデータ値を得て、これを順次累算して、累算値Ｓ（ｋ）を取得する（ステップ１４０４）。なお、ここにいう特徴区間は、秒ごとの入力波形データにおける、秒の先頭位置から５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間である。すなわち、単位時間長（１秒）のサンプル数が２０であり、かつ、データ長が単位時間長である入力波形データＳｎ（ｉ，ｊ）（ｉは、入力波形データを特定するパラメータ、ｊ＝１〜２０）であれば、
Ｓｎ（ｉ，１１）〜Ｓｎ（ｉ，１６）が、特徴区間に属するデータとして抽出され、Ｓｎ（ｉ，１１）〜Ｓｎ（ｉ，１６）の累算値がＳ（ｋ）として得られる。
【００８１】
データ値累算部２９は、得られた累算値Ｓ（ｋ）を累算値バッファ３０に格納する（ステップ１４０５）。ＣＰＵ１１から符号のデコード終了を示す信号を受理した場合には（ステップ１４０６でＹｅｓ）、処理を終了する。その一方、ステップ１４０６でＮｏと判断された場合には、データ値累算部２９は、パラメータｋをインクリメントして（ステップ１４０７）、ステップ１４０３に戻る。
【００８２】
次に、タイムコードを構成する符号のデコード処理について説明する。分の先頭位置が確定することにより、タイムコードにおける年、日、曜日、時、分など種々の符号の位置が確定する。また、本実施の形態においては、前述したように、秒パルス位置が確定した後、秒ごとの入力波形データを参照して、秒ごとに、特徴区間のデータ値Ｓ（ｋ）を累算して、累算値を累算値バッファ３０に保持している。
【００８３】
そこで、本実施の形態においては、符号を予測した予測波形データの特徴区間の予測値の組と、累算値バッファ中の累算値の組との間で相関値（共分散値）を算出し、共分散値の最適であった予測波形データに対応する符号の値から、上記タイムコードに含まれる年、日、曜日、時、分など符号が示す値を確定させることができる。なお、特徴区間の特徴値は、累算値に乗じる係数となるため、乗算値とも称する。
【００８４】
まず、分の一の位（Ｍ１）のデコードについて説明する。分の一の位は「０」〜「９」の何れかの値をとる。タイムコードにおいては、これを４ビットのＢＣＤコードで表している。すなわち、分の一の位の符号の先頭位置から４つの単位時間長の入力波形データは、「００００」〜「１００１」の何れかの値を示す。そこで、本実施の形態においては、ＢＣＤ＝「００００」〜「１００１」の各ビットに対応する予測波形データの特徴区間の値を乗算値として取得して、４つの乗算値と、対応する累算値とを演算することにより共分散値を算出する。
【００８５】
図１５は、本実施の形態にかかる分の一の位のデコード処理をより詳細に示すフローチャートである。図１６は、本実施の形態にかかるデコード処理を模式的に示す図である。ＣＰＵ１１は、分先頭位置の検出が終了すると、符号のデコード開始の指示を信号比較回路１８に与える。上記指示を受理すると（ステップ１５０１）、相関値算出部３５は、累積値バッファ３０を参照して、累積値バッファ３０における、分の一の位の符号先頭位置に対応する累積値Ｓ（ｍ）を特定する（ステップ１５０２）。図１５の処理が開始される際には、分先頭位置が確定している。したがって、相関値算出部２５は、まず、図１４に示す処理にしたがって累積値バッファ３０に格納された累積値中、分先頭位置に対応する累積値を特定し、次いで、タイムコードの規格にしたがって分先頭位置から所定数だけずれた位置にある、分の一の位の符号の先頭位置に対応する累算値Ｓ（ｍ）を特定することができる。
【００８６】
次いで、累算値Ｓ（ｍ）を先頭として、相関値算出部２５は、４単位時間長に相当する累算値Ｓ（ｍ）〜Ｓ（ｍ＋３）を取得する（ステップ１５０３）。その後、相関値算出部２５は、ＢＣＤコードを特定するためのパラメータｉを「１」に初期化する（ステップ１５０４）。
【００８７】
相関値算出部２５は、特徴区間抽出部２８から、上記累算値と乗算するための乗算値ＰＭ（ｉ，ｍ）〜ＰＭ（ｉ，ｍ＋３）を取得する（ステップ１５０５）。図１３（ｂ）を参照して述べたように、符号「１」および「０」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、符号「１」の特徴区間におけるデータ値（特徴値）は一定値「−１」であり、符号「０」の特徴区間におけるデータ値（特徴値）は一定値「１」である。したがって乗算値ＰＭ（ｉ，ｍ）〜Ｐ（ｉ，ｍ＋３）は、それぞれ、「１」或いは「−１」の何れかの値をとる。
【００８８】
たとえば、ｉ＝１（ＢＣＤ＝００００）であれば、ＰＭ（１，ｍ）〜Ｐ（１，ｍ＋３）は、すべて「１」となる。ｉ＝２（ＢＣＤ＝０００１）であれば、ＰＭ（２，ｍ）〜Ｐ（２，ｍ＋２）は「１」、Ｐ（２，ｍ＋３）は「−１」となる。また、ｉ＝３（ＢＣＤ＝００１０）であれば、Ｐ（３，ｍ）、Ｐ（３，ｍ＋１）およびＰ（３，ｍ＋３）が「１」、Ｐ（３，ｍ＋２）が「−１」となる（図１６の符号１６３０〜１６３２参照）。
【００８９】
次いで、相関値算出部２５は、累算値Ｓ（ｍ）〜Ｓ（ｍ＋３）と、対応する乗算値ＰＭ（ｉ，ｍ）〜Ｐ（ｉ，ｍ＋３）をそれぞれ乗じて演算値を求め、その演算値の総和Σ（Ｓ（ｑ）＊Ｐ（ｉ，ｑ））（ｑ＝ｍ〜ｍ＋３）に基づいて、共分散値Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ１５０６）。
【００９０】
前述したように、入力波形データＳｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）との間の共分散値Ｃ（ｐ）は以下のように求められる。なお、Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ）は、予測波形データの特徴区間に属するデータ値の積である。
【００９１】
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））−Ｓｍ＊Ｐｍ
理解を容易にするため、平均値の積Ｓｍ＊Ｐｍを「０」と考える。これを１秒後との単位で分割すると、
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）（ΣＳｎ＊Ｐ）＋ΣＳｎ＊Ｐ＋ΣＳｎ＊Ｐ・・・）
と書き換えられる。ここに、Ｓｎ、Ｐは、それぞれ、Ｓｎ（ｊ）、Ｓ（ｐ，ｊ）の単位時間長のデータである。
【００９２】
上述したように、単位時間長の予測波形データの特徴区間の値は、一定値「１」または「−１」である。したがって、共分散値Ｃ（ｐ）は、
Ｃ（ｐ）＝（１／Ｎ）（Ｐ＊ΣＳｎ＋Ｐ＊ΣＳｎ＋Ｐ＊ΣＳｎ・・・）
と書き換えることができる。つまり、一定値であるＰを、シグマ（Σ）の外側に出すことができる。ここに、上記式におけるΣＳｎは、単位時間長における特徴区間であり、累算バッファに格納された累算値Ｓに相当する。また、Ｐは、乗算値ＰＭに相当する。このように、本実施の形態においては、単位時間長のデータ値の累算値Ｓを予め取得しておけば、それに、「１」または「−１」を乗じて、さらに、それを加算することで、共分散値演算におけるデータ値の演算値（乗算値）の総和Σ（Ｓｎ（ｊ）＊Ｐ（ｐ，ｊ））を得ることができる。
【００９３】
上述したように、データ値累算部２９により累算され、累算値バッファ３０に累算されていた累算値と、「１」または「−１」の何れかとなる乗算値とを乗算し、かつ、乗算により得られた演算値の総和に基づいて、共分散値Ｃ（ｐ）、つまり共分散値Ｃ（ｉ）を求めることが可能となる。説明の便宜のため、パラメータｐおよびパラメータｉが用いられているが、パラメータの意味合いは同じである。
【００９４】
パラメータｉが１０より小さい場合には（ステップ１５０７でＮｏ）、パラメータｉがインクリメントされ（ステップ１５０８）、ステップ１５０５に戻る。ステップ１５０７でＹｅｓと判断された場合には、相関値比較部２６は、得られた共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（１０）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１５０９）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１５１０）。
【００９５】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ１５１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を示したＢＣＤの値を、分の一の位の値と決定する（ステップ１５１１）。ＣＰＵ１１は、この分の一の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。ステップ１５１０でＮｏと判断された場合には、ステップ１５０２に戻る。２度目以降のステップ１５０２においては、累算値バッファ３０に格納された累算値を参照して、他の符号先頭位置に対応する累算値Ｓ（ｍ）を見出して、Ｓ（ｍ）〜Ｓ（ｍ＋３）を取得すれば良い。また、共分散値の算出Ｃ（ｉ）の算出の際に、新たに見出された累算値を用いた新たな共分散値を算出しても良いし、上記新たな共分散値に、先の処理により得られていた共分散値を加えて、その加算値に基づいて、最終的な共分散値を得ても良い。
【００９６】
図１６を参照して、再度、分の一の位の算出処理について説明する。一群の入力波形データ１６００において、秒先頭位置から単位時間長の入力波形データが、たとえば、符号１６０１〜１６０３で示されている。図１４に示すデータ累算処理では、分先頭位置の検出中に、単位時間長の入力波形データの各々の特徴区間（たとえば、符号１６１１〜１６１３参照）のデータ値Ｓｎを累算して、ΣＳｎを求め、求められた累算値（たとえば、符号１６２１〜符号１６２３参照）が累算値バッファ３０に格納される。
【００９７】
符号のデコード処理、たとえば、図１６に示す分の一の位の値検出においては、上記累算値バッファ３０に格納された累算値のうち、符号先頭位置からの値Ｓ（ｍ）〜Ｓ（ｍ＋３）が読み出され演算に利用される。
【００９８】
他の符号、たとえば、分の十の位の検出も、分の一の位の検出と同様に行なうことができる。図１７は、本実施の形態にかかる分の十の位の検出処理をより詳細に示すフローチャートである。図１７の処理は、図１５の処理と並行して実行することができる。ステップ１７０１は、図１５のステップ１５０１と同様である。
【００９９】
次いで、相関値算出部２５は、累積値バッファ３０を参照して、累積値バッファ３０における、分の十の位の符号先頭位置に対応する累積値Ｓ（ｋ）を特定する（ステップ１７０２）。分の十の位の符号先頭位置も、図１５のステップ１５０２における分の位置の位の符号先頭位置と同様の手法で特定することができ、したがって、当該符号先頭位置に対応する累算値Ｓ（ｋ）も特定することができる。
【０１００】
次いで、累算値Ｓ（ｋ）を先頭として、相関値算出部２５は、３単位時間長に相当する累算値Ｓ（ｋ）〜Ｓ（ｋ＋２）を取得する（ステップ１７０３）。分の十の位は、「０（ＢＣＤ＝０００）」〜「５（ＢＣＤ＝１０１）」と、３つの符号で構成されるため、３単位時間長の累算値が取得される。その後、相関値算出部２５は、ＢＣＤコードを特定するためのパラメータｉを「１」に初期化する（ステップ１７０４）。
【０１０１】
相関値算出部２５は、上記累算値と乗算するための乗算値ＰＭ（ｉ，ｋ）〜ＰＭ（ｉ，ｋ＋２）を算出する（ステップ１７０５）。図１５のステップ１５０５と同様に、乗算値は、ＢＤＤ＝０００〜１０１のそれぞれに対応する値となる。次いで、相関値算出部２５は、累算値Ｓ（ｋ）〜Ｓ（ｋ＋２）と、対応する乗算値ＰＭ（ｉ，ｋ）〜Ｐ（ｉ，ｋ＋２）をそれぞれ乗じて演算値を求め、その演算値の総和に基づいて、共分散値Ｃ（ｉ）を算出する（ステップ１７０６）。共分散値の算出も、図１５のステップ１５０６と同様である。
【０１０２】
パラメータｉが６より小さい場合には（ステップ１７０７でＮｏ）、パラメータｉがインクリメントされ（ステップ１７０８）、ステップ１７０５に戻る。ステップ１７０７でＹｅｓと判断された場合には、相関値比較部２６は、得られた共分散値Ｃ（１）〜Ｃ（６）を比較して、最適値（この場合には最大値）Ｃ（ｘ）を見出す（ステップ１７０９）。ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を受け入れて、当該最適値が有効であるか否かを判断する（ステップ１７１０）。
【０１０３】
最適値Ｃ（ｘ）が有効であれば（ステップ１７１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１は、最適値Ｃ（ｘ）を示したＢＣＤの値を、分の十の位の値と決定する（ステップ１７１１）。ＣＰＵ１１は、この分の十の位の値を、ＲＡＭ１５に格納しておく。ステップ１７１１でＮｏと判断された場合には、ステップ１７０２に戻る。
【０１０４】
このようにして、分の一の位および十の位の値が得られることで、「時分」のうちの「分」を確定させることができる。
【０１０５】
時の一の位および十の位についても、分の十の位とほぼ同様に値を特定することができる。相関値算出部２５は、時の一の位の値を検出する際には、４単位時間長に相当数累算値を取得すると共に、４単位時間長に相当する乗算値を算出して、それぞれを乗算することで共分散値を算出する。また、時の十の値を検出する際には、２単位時間長に相当数累算値を取得すると共に、２単位時間長に相当する乗算値を算出して、それぞれを乗算することで共分散値を算出する。
【０１０６】
他の符号（１月１日からの通算日、西暦）についても、同様に、桁ごとに値を特定することで、その値を得ることができる。曜日についても、「０」〜「６」までの何れかの値を特定することで、その値（何曜日であるか）を得ることができる。
【０１０７】
分、時、日（１月１日からの通算日）、年（西暦）のデコードが完了すると、ＣＰＵ１１は、正確な現在時刻を得ることができる。なお、実際には、分および時のデコードが完了した時点で、通常は現在時刻は取得されたことになる。ＣＰＵ１１は、内部計時回路１７により内部で計時された現在時刻を、デコードによって取得された正確な現在時刻によって修正する（図４のステップ４０４）。修正された現在時刻は、表示部１３により表示される。
【０１０８】
ＪＪＹの信号についての、秒同期、分同期、および、符号のデコードを説明したが、ＷＷＶＢおよびＭＳＦなど他の規格についても、秒同期、分同期、および、符号のデコードが可能である。
【０１０９】
ＷＷＶＢやＭＳＦの場合の秒同期について説明する。図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＷＷＶＢやＭＳＦでは、秒の先頭でハイレベルからローレベルに立ち下がる。このように先頭で立ち下がる信号に対して、ＪＪＹについて適用した予測波形データを適用した場合について考える。図１８（ａ）〜（ｃ）は、入力波形データと予測波形データとの間の共分散値を説明する図である。図１８（ａ）において、入力波形データＳｎ（ｊ）は、秒の先頭位置（符号１８００参照）で、ローレベルからハイレベルに立ち上がる。上記立ち上がりのポイントの前方で、ローレベルに対応する第１の値をとり、立ち上がりのポイントの後方で、ハイレベルに対応する第２の値をとるような予測波形データＰ（ｊ）と、上記入力波形データＳｎ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最大値である「２」をとる。なお、この共分散値は、説明を容易にするため、単に、予測波形データのデータ値と入力波形データのデータ値との積の和としている。
【０１１０】
その一方、図１８（ｂ）に示すように、秒の先頭位置で、ハイレベルからローレベルに立ち下がるような入力波形データＳ’ｎ（ｊ）を考える。この入力波形データＳ’ｎ（ｊ）と、予測波形データＰ（ｊ）との共分散値Ｃを考えると、最小値である「−２」をとる。すなわち、ＷＷＢＶやＭＳＦのように、秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるようなデータについて、秒の先頭位置を検出するためには、図８の処理において、最適値として、共分散値の最小値を選択すれば良い。
【０１１１】
或いは、ＷＷＶＢやＭＳＦのように秒の先頭位置でハイレベルからローレベルに立ち下がるような形態のデータの秒の先頭位置を検出するために、上述した予測波形データＰ（ｊ）を反転させた他の予測波形データを適用しても良い。図１８（ｃ）において、入力波形データＳ’ｎ（ｊ）は、図１８（ｂ）のものと同様である。また、予測波形データＰ’（ｊ）は、図１８（ｂ）に示す予測波形データＰ（ｊ）を反転させたものである。この場合には、ｐ＝２のときの共分散値Ｃ（２）が最大値をとる。したがって、予測波形データＰ（２）および入力波形データＳｎ（２）に基づいて、秒の先頭位置を決定すれば良い。
【０１１２】
次に、ＷＷＶＢやＭＳＦの場合の分同期および符号のデコードについて説明する。ＷＷＶＢにおいても、特徴区間に属するデータ値を抽出することにより、特徴区間のデータ値のみを用いて共分散値を算出することが可能である。図１９は、ＷＷＶＢの各符号における特徴区間を説明する図である。図１９に示すように、ＷＷＶＢの符号においても、マーカー（符号１９０１参照）、符号「０」（符号１９０２参照）および符号「１」（符号１９０３参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。マーカーでは、５００ｍｓ〜８００ｍｓに至る区間（符号１９１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＷＷＶＢのマーカーにおいて５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。
【０１１３】
また、符号「０」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号「１」と異なる固有の値「１」を有している。その一方、符号「１」では、２００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号１９１３参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号「０」と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、符号「０」および「１」においては、それぞれ、５００ｍｓ〜８００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間におけるデータ値は、それぞれ、「１」、「−１」となる。
【０１１４】
したがって、分先頭位置の検出、および、符号のデコードの各処理において、ＪＪＹの場合と同様に、特徴区間のデータ値を利用して処理を実行することが可能である。
【０１１５】
図２０は、ＭＳＦの各符号における特徴区間を説明する図である。図２０に示すように、ＭＳＦの符号においても、マーカー（符号２００１参照）、符号「００」（符号２００２参照）、符号「０１」（符号２００３参照）、符号「１０」（符号２００４参照）および符号「１１」（符号２００５参照）において、その値が他の符号の値と異なるような、固有の値を有する区間が存在する。
【０１１６】
マーカーでは、３００ｍｓ〜５００ｍｓに至る区間（符号２０１１参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他と異なる固有の値「−１」を有している。本実施の形態においては、ＭＳＦのマーカーにおいて３００ｍｓ〜５００ｍｓの区間が特徴区間となる。また、特徴区間のデータ値はローレベルを示す「−１」となる。
【０１１７】
また、符号「００」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１２参照）がハイレベル（データ値「１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「１」を有している。符号「０１」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１３参照）においてハイレベル（データ値「１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１４参照）においてローレベル（データ値「−１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「１」で後半が「−１」）を有している。符号「１０」では、１００ｍｓ〜２００ｍｓに至る区間（符号２０１５参照）においてローレベル（データ値「−１」）、２００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号１０１６参照）においてハイレベル（データ値「１」）であり、上記区間において、他の符号と異なる値の組み合わせ（前半が「−１」で後半が「１」）を有している。さらに、符号「１１」では、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間（符号２０１７参照）がローレベル（データ値「−１」）であり、この区間において、他の符号と異なる固有の値「−１」を有している。したがって、１００ｍｓ〜３００ｍｓに至る区間が特徴区間となる。それぞれのデータ値は、図２０に示すようなものとなる。
【０１１８】
ＭＳＦにおいては、符号「００」〜符号「１１」の特徴区間のデータ値が一定ではない。たとえば、符号「０１」について特徴区間の前半のデータ値が「１」で後半のデータ値が「−１」である。したがって、ＭＳＦの規格にしたがった符号のデコード処理においては、分先頭位置の検出と同様に、入力波形データの特徴区間に属するデータ値と、予測波形データの特徴区間に属する、対応するデータ値とを乗算して演算値を得て、この演算値の総和を求め、求められた総和に基づいて共分散値を求めれば良い。
【０１１９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。上記実施の形態においては、秒パルス位置の検出の際に、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイントの前方（時間的に古い側）に所定区間だけ、ローレベルを示す第１の値「−１」を有し、上記ポイントの後方（時間的に新しい側）に所定区間だけ、ハイレベルを示す第２の値「１」を有し、さらに、上記ポイントの前後所定区間以外については、「０」を示す他の第３の値を有する予測波形データを用いている。しかしながら、これに限定されるものではなく、タイムコードを構成する符号、たとえば、符号「０」を繰り返したような形態の予測波形データを用いても良い。
【０１２０】
図２１は、本発明の第２の実施の形態にかかる秒パルス位置の検出（秒同期）をより詳細に示すフローチャートである。また、図２２は、第２の実施の形態にかかる秒パルス位置の検出処理を模式的に示す図である。図２１に示すように、予測波形データ生成部２３は、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、上述したような、４単位時間長（４秒）の、それぞれ、５０ｍｓずつ、符号「０」の先頭（ローレベルからハイレベルへの立ち上がり）の位置がずれた２０個の予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）を生成する（ステップ２１０１、図２２の符号２２０１）。
【０１２１】
次いで、特徴区間抽出部２８は、予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ２１０２）。前述したように、符号「０」においては、図１３（ｂ）に示すように、符号の先頭から５００ｍｓの位置〜８００ｍｓの位置までが特徴区間であり、また、特徴区間における特徴値は「１」である。したがって、特徴区間抽出部２８は、予測波形データＰ（１，ｊ）〜Ｐ（２０，ｊ）の各々において、符号「０」の先頭から５００ｍｓの位置〜８００ｍｓの位置を特定する。
【０１２２】
たとえば、予測波形データＰ（１，ｊ）の特徴区間は、
Ｐ（１，１０）〜Ｐ（１，１６）、Ｐ（１，３０）〜Ｐ（１，３６）、Ｐ（１，５０）〜Ｐ（１，５６）、および、Ｐ（１，７０）〜Ｐ（１，７６）のデータ値の区間となり、また、予測波形データＰ（２，ｊ）の特徴区間は、
Ｐ（１，１１）〜Ｐ（１，１７）、Ｐ（１，３１）〜Ｐ（１，３７）、Ｐ（１，５１）〜Ｐ（１，５７）、および、Ｐ（１，７１）〜Ｐ（１，７７）のデータ値の区間となる。
【０１２３】
一般に、予測波形データ（ｐ，ｊ）の特徴区間は、
Ｐ（ｐ，１０＋（ｐ−１））〜Ｐ（ｐ，１６＋（ｐ−１））、Ｐ（ｐ，３０＋（ｐ−１））〜Ｐ（ｐ，３６＋（ｐ−１））、Ｐ（ｐ，５０＋（ｐ−１））〜Ｐ（ｐ，５６＋（ｐ−１））、および、Ｐ（ｐ，７０＋（ｐ−１））〜Ｐ（ｐ，７６＋（ｐ−１））のデータ値の区間となる。なお、Ｐ（ｐ，ｊ）において、右側の数ｊ＞８０となった場合には、（ｊ−８０）となる。また、上記特徴区間のデータ値（特徴値）は、図１３（ｂ）に示すように「１」となる。
【０１２４】
また、ＣＰＵ１１の指示にしたがって、波形切り出し部２４は、受信波形データバッファ２２から、４単位時間長（４秒）のデータを切り出して、入力波形データＳｎ（ｊ）を生成する（ステップ２１０３、図２２の符号２２１１）。第２の実施の形態においても、１秒あたり２０サンプルのデータが取得されるため、Ｓｎ（ｊ）は、８０サンプルを含むデータとなる。次いで、ＣＰＵ１１は、予測波形データを特定するパラメータｐを「１」に初期化する（ステップ２１０４）。
【０１２５】
次いで、特徴区間抽出部２７は、入力波形データＳｎ（ｊ）において、予測波形データの特徴区間に対応する特徴区間のデータ値を取得する（ステップ２１０５）。ステップ２１０５においては、予測波形データＰ（ｐ，ｊ）に対応して、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値は、
Ｓｎ（１０＋（ｐ−１））〜Ｓｎ（１６＋（ｐ−１））、Ｓｎ（３０＋（ｐ−１））〜Ｓｎ（３６＋（ｐ−１））、Ｓｎ（５０＋（ｐ−１））〜Ｓｎ（５６＋（ｐ−１））、および、Ｓｎ（７０＋（ｐ−１））〜Ｓｎ（７６＋（ｐ−１））となる。
【０１２６】
次いで、相関値算出部２７は、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値と、Ｐ（ｐ，ｊ）の特徴区間の対応するデータ値（特徴値）とを乗じて演算値を取得し、得られた演算値に基づき、共分散値を算出する（ステップ２１０６）。なお、上述したように、予測波形データＰ（ｐ、ｊ）の特徴区間のデータ値は「１」である。したがって、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値と、Ｐ（ｐ，ｊ）の特徴区間の対応するデータ値（特徴値）との乗算においては、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値を累算して、ΣＳｎ（ｊ）を求めるだけで良い。
【０１２７】
パラメータｐが２０より小さければ、パラメータｐがインクリメントされて（ステップ２１０８）、ステップ２１０６に戻る。ステップ２１０９〜ステップ２１１１は、図８のステップ８０７〜８０９と同様である。
【０１２８】
また、前記実施の形態においては、データ累算処理（図１４）において、特徴区間に属する入力波形データのデータ値を累算して、累算値を累算値バッファ３０に格納し、符号のデコード処理において、共分散値を求めるために、特定の符号の特徴区間における特徴値を乗算値として、累算値と乗算値とを乗算している。しかしながら、予め特徴区間に属する入力波形データのデータ値を累算するのではなく、入力波形データを取得して、入力波形データにおける特徴区間のデータ値を抽出して、抽出されたデータ値を用いても良い。
【０１２９】
図２３は、本発明の第３の実施の形態にかかる分の一の位の検出処理の例を示すフローチャートである。この実施の態様においては、波形切り出し部２４が、符号（分の一の位）の先頭位置から４単位時間長の入力波形データＳｎ（ｊ）を取得する（ステップ２３０１）。１秒あたり２０サンプルであれば、８０サンプル（ｊ＝１〜８０）の入力波形データを得ることができる。
【０１３０】
次いで、特徴区間抽出部２７は、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ２３０２）。図１３（ｂ）に示すように、ＪＪＹに基づく符号「０」、「１」についての特徴区間は、符号の先頭から５００ｍｓの位置から８００ｍｓの位置である。したがって、入力波形データＳｎ（ｊ）の特徴区間は、
Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６）、Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６）、Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６）、および、Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６）のデータ値の区間となる。
【０１３１】
次いで、ＢＣＤにより表される分の一の位の値を特定するパラメータＢＣＤが「００００」に初期化される（ステップ２３０３）。予測波形データ生成部２３は、パラメータＢＣＤが示す符号に対応する４単位時間長の予測波形データＰ（ｊ）を生成する（ステップ２３０４）。特徴区間抽出部２８は、上記予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間を抽出する（ステップ２３０５）。この特徴区間は、
Ｐ（１０）〜Ｐ（１６）、Ｐ（３０）〜Ｐ（３６）、Ｐ（５０）〜Ｐ（５６）、および、Ｐ（７０）〜Ｐ（７６）のデータ値の区間となる。
【０１３２】
次いで、相関値算出部２５は、Ｓｎ（ｊ）の特徴区間のデータ値と、Ｐ（ｊ）の特徴区間の対応するデータ値（特徴値）とを乗じて演算値を取得し、得られた演算値に基づき、共分散値Ｃ（ｐ）を算出する（ステップ２３０６）。なお、図２３の処理において、予測波形データＰ（ｊ）の特徴区間は４つあり、それぞれのデータ値は「１」または「０」となる。したがって、データ値の乗算は以下のように取得することができる。
（特徴区間（Ｐ（１０）〜Ｐ（１６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（１０）〜Ｓｎ（１６））＋（特徴区間（Ｐ（３０）〜Ｐ（３６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（３０）〜Ｓｎ（３６））＋（特徴区間（Ｐ（５０）〜Ｐ（５６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（５０）〜Ｓｎ（５６））＋（特徴区間（Ｐ（７０）〜Ｐ（７６））の特徴値）×Σ（Ｓｎ（７０）〜Ｓｎ（７６））
上述したように、全てのデータ値の乗算値の総和を求める必要は無い。  パラメータが「ＢＣＤ＝１００１」より小さければ（ステップ２３０７）、パラメータＢＣＤをインクリメント（ステップ２３０８）してステップ２３０４に戻る。ステップ２３０７でＹｅｓと判断された場合には、ステップ２３０９に進む。ステップ２３０９〜２３１１は、図１５のステップ１５０９〜１５１１と同様である。
【０１３３】
本発明の実施の形態においては、入力波形データ生成部２１が各サンプル点のデータ値が、ローレベルを示す第１の値およびハイレベルを示す第２の値の何れかをとり、かつ、１以上の単位時間長を有する入力波形データを生成する。また、予測波形データ生成部２３は、各サンプル点のデータ値が、前記第１の値および前記第２の値の何れかをとり、前記入力波形データと同一の時間長を有し、かつ、その波形形状がタイムコードにおける所定の符号を含む予測波形データを生成する。特徴区間抽出部２８は、予測波形データにおいて、前記所定の符号（たとえば、ＪＪＹの規定にしたがった符号「Ｐ」や符号「０」）について、他の符号と異なる固有でかつ一定のデータ値を有する特徴区間の特徴値を取得する。また、特徴区間抽出部２７は、入力波形データにおいて、予測波形データの特徴区間に対応する特徴区間のデータ値を取得する。相関値算出手段は、入力波形データの特徴区間のデータ値と、予測波形データの特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出し、当該演算値の総和に基づき、入力波形データと予測波形データとの間の相関値を算出する。相関値比較手段は、相関値の最適値を算出し、ＣＰＵ１１は、最適値に基づいて、タイムコードに含まれる時刻情報を取得する。
【０１３４】
上述したように予測波形データの特徴区間の特徴値と、入力波形データの特徴区間の対応するデータ値との間で演算を行なうため演算量を少なくすることが可能となる。また、予測波形データの特徴区間においては、他の符号と異なる固有でかつ一定の特徴値を有するため、特徴区間の特徴値を演算に用いることで、精度の良い相関値を得ることが可能となる。
【０１３５】
また、本実施の形態においては、秒の先頭位置を検出するために、予測波形データ生成部２３が、その波形形状が、所定サンプルだけ順次ずれている複数の予測波形データを生成し、相関値算出部３５は、入力波形データの特徴区間のデータ値と、複数の予測波形データのそれぞれの、特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出する。ＣＰＵ１１は、最適値を示した予測波形データに基づいて、前記タイムコードにおける秒先頭位置を特定する。このように、本実施の形態においては、特徴区間の特徴値を演算に用いることで、精度の良い相関値を求め、それに基づき、精度良く秒先頭位置、つまり、秒パルスの位置を特定することが可能となる。
【０１３６】
また、本実施の形態においては、分先頭位置を検出するために、入力波形データ生成部２１が、秒の先頭位置のそれぞれから開始される、複数の単位時間長を有する、複数の入力波形データを生成し、予測波形データ生成部２３が、その波形形状がタイムコードにおける分の先頭位置の符号（たとえば、ＪＪＹにおける２つの連続する符号「Ｐ」）を含む、入力波形データと同一の時間長を有する予測波形データを生成し、相関値算出部２５が、複数の入力波形データのそれぞれの、特徴区間のデータ値と、予想波形データの特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出する。ＣＰＵ１１は、前記最適値を示した入力波形データに基づいて、タイムコードにおける分先頭位置を特定する。このように、本実施の形態においては、特徴区間の特徴値を演算に用いることで、精度の良い相関値を求め、それに基づき、精度良く分先頭位置を特定することが可能となる。
【０１３７】
また、本実施の形態においては、入力波形データ生成部２１が、タイムコードにおける所定の符号の列の先頭位置に対応する位置から開始される、複数の単位時間長を有する入力波形データを生成し、予測波形データ生成部２３が、第１の値或いは第２の値を示す符号の列（たとえば、ＢＣＤ＝００００〜１００１）を示す、入力波形データと同一の時間長を有する複数の予測波形データを生成する。相関値算出部２５は、入力波形データの特徴区間のデータ値と、複数の予測波形データのそれぞれの、特徴区間の特徴値とを乗算して演算値を算出する。ＣＰＵ１１は、最適値を示した符号の列に基づいて、タイムコードに含まれる時刻情報、たとえば、時間、分などを取得する。このように、本実施の形態においては、特徴区間の特徴値を演算に用いることで、精度の良い相関値を求め、それに基づき、精度良く時分などを含む時刻情報を特定することが可能となる。
【０１３８】
さらに、本実施の形態においては、相関値算出部２５は、特定の特徴区間の特徴値と乗算すべき、入力波形データのデータ値を累算し、入力波形データのデータ値の累算値と、予測波形データの特徴値とを乗算する。これにより、データ値と特徴値との個々の乗算を省略することができるため、演算量を著しく削減することが可能となる。
【０１３９】
また、本実施の形態においては、演算値が、入力波形データにおける第１の値と予測波形データにおける第１の値との演算、或いは、入力波形データにおける第２の値と予測波形データにおける第２の値との演算により、正の相関を示す正の第１の演算値「１」をとる一方、入力波形データにおける前記第１の値と予測波形データにおける第２の値との演算、或いは、入力波形データにおける第２の値と予測波形データにおける第１の値との演算により、負の相関を示す負の第２の演算値「−１」をとる。これにより、相関値算出部２５は、最適値として、相関値の最大値を選択することで、入力波形データと最も相関の大きな符号を特定することが可能となる。
【０１４０】
また、本実施の形態においては、タイムコードを構成する時刻情報を取得し、取得された時刻情報に基づいて現在時刻が算出される。したがって、内部計時回路において得られた時刻を、算出された現在時刻により修正することが可能となる。
【０１４１】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【０１４２】
前記実施の形態の秒パルス位置の検出において、予測波形データにおいて、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイントの前方（時間的に古い側）に所定区間だけ、ローレベルを示す第１の値を有し、上記ポイントの後方（時間的に新しい側）に所定区間だけ、ハイレベルを示す第２の値を有する。また、上記ポイントの前後所定区間以外については、「０」を示す他の第３の値を有する。しかしながら、これに限定されるものではない。たとえば、上記ポイントの前後所定区間の範囲以外は、演算の対象外としても良い。つまり、上記所定区間以外の区間において、第３の値「０」ではなく、不定或いは無効値となっていても良い。
【０１４３】
この場合には、予測波形データの信号レベルの変化点、つまり、ローレベルからハイレベルに立ち上がるポイントの前後の所定区間のデータのみを抽出し、所定区間のデータ値と、対応する入力波形データのデータ値の共分散値を算出する。図７において、第１の予測波形データＰ（１，ｊ）における所定区間とは、符号７１１および７１２に示す区間である。第２の予測波形データＰ（２，ｊ）、第３の予測波形データＰ（３，ｊ）、第４の予測波形データＰ（４，ｊ）、・・・、第２０の予測波形データＰ（２０，ｊ）のそれぞれにおける所定区間は、符号７２１、７３１、７３１、・・・、７５１で示す区間である。
【０１４４】
上述したような構成とすることで、所定区間以外の区間における入力波形データのデータ値と、予測波形データのデータ値との演算を省略することができ、演算回数を減少させることが可能となる。
【０１４５】
また、前記実施の形態において、秒パルス位置の検出では、入力波形データおよび予測波形データのローレベルを示す第１の値を「−１」、ハイレベルを示す第２の値を「１」として、それ以外の他の第３の値を「０」とした。また、分先頭位置の算出および符号のデコードにおいては、入力波形データおよび予測波形データのローレベルを示す第１の値を「−１」、ハイレベルを示す第２の値を「１」とした。しかしながら、これらの値に限定されるものではない。第１の値および第２の値は、以下のようなものであれば良い。
（１）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合に、第１の値と第１の値と、或いは、第２の値と第２の値とを演算することにより正の相関があることを示す所定の正の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、同じ値が現れた場合には、所定の正の演算値が算出される。
（２）入力波形データにおいて第１の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第２の値が現れた場合、或いは、入力波形データにおいて第２の値が現れ、かつ、予測波形データにおいて第１の値が現れた場合に、第１の値と第２の値とを演算することにより負の相関があることを示す所定の負の演算値が算出される。つまり、入力波形データおよび予測波形データにおいて、異なる値が現れた場合には、所定の負の演算値が算出される。また、所定の負の演算値は、上記所定の正の値の符号を「−（マイナス）」としたものが望ましい。
【０１４６】
秒パルス位置の算出において、第３の値も「０」でなくとも良いが、第１の値と演算されたとき、および、第２の値と演算されたときに、上記共分散値など相関値に影響を与えない値となる必要がある。
【０１４７】
また、前記実施の形態においては、相関値として共分散値を利用したがこれに限定されるものではない。たとえば、相関値として、差分の絶対値の総和である残差を利用しても良い。或いは、共分散や残差の代わりに、相互相関係数を利用しても良い。
【符号の説明】
【０１４８】
１０    電波時計
１１    ＣＰＵ
１２    入力部
１３    表示部
１４    ＲＯＭ
１５    ＲＡＭ
１６    受信回路
１７    内部時計回路
１８    信号比較回路
２１    入力波形データ生成部
２２    受信波形データバッファ
２３    予測波形データ生成部
２４    波形切り出し部
２５    相関値算出部
２６    相関値比較部
２７，２８  特徴区間抽出部
２９    データ値累算部
３０    累算値バッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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