(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リファレンス信号を受信する受信部と、
周波数掃引して得られる共鳴信号に対応する掃引結果信号を出力する出力部を有する、原子発振器である第１の発振器と、
前記第１の発振器から出力される信号の位相と前記リファレンス信号の位相とを比較する第１の位相比較器と、
外部に出力する信号を生成する第２の発振器と、
前記第１の発振器から出力される信号の位相と前記第２の発振器から出力される信号の位相とを比較する第２の位相比較器と、
前記第１の位相比較器の位相比較信号および前記第２の位相比較器の位相比較信号のうちの少なくとも一つと、前記掃引結果信号とに基づいて、故障状態を判断する判断部を有する、基準信号発生装置。
【請求項２】
前記受信部は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信機である請求項１に記載の基準信号発生装置。
【請求項３】
前記判断部は、前記故障状態を記憶する故障記憶部を有する請求項１または２に記載の基準信号発生装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記掃引結果信号に基づく掃引結果を複数記憶する掃引結果記憶部を有し、前記掃引結果の変化量を前記故障状態の判断に用いる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基準信号発生装置。
【請求項５】
前記判断部は、前記第１の位相比較器の位相比較信号と、前記第２の位相比較器の位相比較信号と、前記掃引結果信号とに基づいて、前記故障状態を判断する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の基準信号発生装置。
【請求項６】
前記判断部の判断結果に基づいて所定の情報を含む信号を出力する情報出力部を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の基準信号発生装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基準信号発生装置を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基準信号発生装置を備えることを特徴とするデータ通信装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基準信号発生装置を備えることを特徴とする地上デジタル通信網。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準信号発生装置、電子機器、移動体、データ通信装置および地上デジタル通信網に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星を利用した全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の１つであるＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られている。ＧＰＳに用いるＧＰＳ衛星は、極めて精度の高い原子時計が搭載されており、ＧＰＳ衛星の軌道情報や正確な時刻情報等が重畳された衛星信号を地上に送信している。ＧＰＳ衛星から送信された衛星信号は、ＧＰＳ受信機で受信される。そして、ＧＰＳ受信機は、衛星信号に重畳されている軌道情報や時刻情報に基づいてＧＰＳ受信機の現在位置や時刻情報を算出する処理や、協定世界時（ＵＴＣ：Coordinated Universal Time）に同期した正確なタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成する処理等を行う。
【０００３】
このようなＧＰＳ受信機は、測位計算に基づき、位置・時刻を提供する通常測位（位置推定）モードと、既知位置での固定位置測位による時刻提供をする位置固定モードが設けられているのが一般的である。
【０００４】
通常測位モードでは、所定数（２次元測位あれば最低３個、３次元測位であれば４個）以上のＧＰＳ衛星からの衛星信号が必要である。また、衛星信号を受信可能なＧＰＳ衛星の数が多いほど、測位計算の精度が向上する。
【０００５】
また、位置固定モードでは、ＧＰＳ受信機の位置情報が設定されていれば、少なくとも１つのＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信できれば１ＰＰＳを生成することができる。
【０００６】
ここで、地上デジタル放送では、前記ＧＰＳ受信機と原子発振器とを備えた基準信号発生装置が用いられている。地上デジタル放送は、公共放送であることから、原子発振器の故障による停波は許されない。このため、通常は、基準信号発生装置を２台用意し、一方を使用し、それが故障した場合、他方に切り換えるようになっている。
【０００７】
また、特許文献１には、ＧＰＳ受信機と、原子発振器と、水晶発振器と、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）とを有し、１ＰＰＳを出力する基準周波数発生装置が開示されている。この基準周波数発生装置では、まずは原子発振器が使用され、原子発振器が故障した場合、水晶発振器に切り換わるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１５５３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、原子発振器が故障した後に、水晶発振器に切り換わるので、地上デジタル放送のように要求が厳しい用途には使用が困難である。
【００１０】
本発明の目的は、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができる基準信号発生装置、電子機器、移動体、データ通信装置および地上デジタル通信網を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１２】
［適用例１］
本発明の基準信号発生装置は、リファレンス信号を受信する受信部と、
原子発振器を含む第１の発振器と、
前記第１の発振器から出力される信号と前記リファレンス信号との位相を比較する第１の位相比較器と、
外部に出力する信号を生成する第２の発振器と、
前記第１の発振器から出力される信号と前記第２の発振器から出力される信号との位相を比較する第２の位相比較器と、を備え、
前記第１の発振器は、前記第１の発振器において周波数掃引して得られる共鳴信号に対応する掃引結果信号を出力する掃引結果出力部を有し、
前記第１の位相比較器の位相比較信号と前記第２の位相比較器の位相比較信号のうちの少なくとも一つと、前記掃引結果信号とに基づいて、故障状態を判断する判断部を有することを特徴とする。
【００１３】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００１４】
［適用例２］
本発明の基準信号発生装置では、前記受信部は、位置情報衛星から送信される衛星信号を受信する受信機であることが好ましい。
これにより、周波数精度の高い基準信号を外部に出力することができる。
【００１５】
［適用例３］
本発明の基準信号発生装置では、前記判断部は、前記位相比較信号と前記掃引結果信号に対応する前記故障状態を記憶する故障記憶部を有することが好ましい。
【００１６】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の可能性があることを知ることができる。これによって、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００１７】
［適用例４］
本発明の基準信号発生装置では、前記判断部は、前記掃引結果を複数記憶する掃引結果記憶部を有し、前記掃引結果の変化量を前記故障状態の判断に用いることが好ましい。
これにより、原子発振器の故障状態を適切に判断することができる。
【００１８】
［適用例５］
本発明の基準信号発生装置では、前記判断部は、前記第１の位相比較器の位相比較信号と、前記第２の位相比較器の位相比較信号と、前記掃引結果信号とに基づいて、前記故障状態を判断することが好ましい。
これにより、基準信号発生装置の故障状態を適切に判断することができる。
【００１９】
［適用例６］
本発明の基準信号発生装置では、前記判断部の判断結果に基づいて所定の情報を含む信号を出力する情報出力部を有することが好ましい。
【００２０】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の可能性があることを知ることができる。これによって、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００２１】
［適用例７］
本発明の電子機器は、本発明の基準信号発生装置を備えることを特徴とする。
【００２２】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００２３】
［適用例８］
本発明の移動体は、本発明の基準信号発生装置を備えることを特徴とする。
【００２４】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００２５】
［適用例９］
本発明のデータ通信装置は、本発明の基準信号発生装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【００２７】
［適用例１０］
本発明の地上デジタル通信網は、本発明の基準信号発生装置を備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、原子発振器が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができ、対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の基準信号発生装置の実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージの構成を示す図である。
【図３】図１に示す基準信号発生装置が備えるＧＰＳ受信機の構成例を示すブロック図である。
【図４】図１に示す基準信号発生装置が備える原子発振器の構成例を示すブロック図である。
【図５】図１に示す基準信号発生装置の動作を説明するための表を示す図である。
【図６】図１に示す基準信号発生装置の動作を説明するための表を示す図である。
【図７】本発明の電子機器の実施形態を示すブロック図である。
【図８】本発明の移動体の実施形態を示す図である。
【図９】本発明のデータ通信装置の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の地上デジタル通信網の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の基準信号発生装置、電子機器、移動体、データ通信装置および地上デジタル通信網について添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
１．基準信号発生装置
図１は、本発明の基準信号発生装置の実施形態の概略構成を示す図である。図２は、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージの構成を示す図である。図３は、図１に示す基準信号発生装置が備えるＧＰＳ受信機の構成例を示すブロック図である。図４は、図１に示す基準信号発生装置が備える原子発振器の構成例を示すブロック図である。図５および図６は、それぞれ、図１に示す基準信号発生装置の動作を説明するための表を示す図である。
【００３２】
図１に示す基準信号発生装置１は、衛星信号受信部（受信部）としてのＧＰＳ受信機（受信機）１０と、衛星信号受信制御装置としての処理部（ＣＰＵ）２０と、原子発振器（第１の発振器）３０と、温度センサー４０と、水晶発振器（第２の発振器）６０と、２倍波レベル検出部７１と、判断部７２と、情報出力部７５と、ＧＰＳアンテナ５０とを備えている。
【００３３】
なお、基準信号発生装置１は、構成要素の一部または全部が物理的に分離されていてもよいし、一体化されていてもよい。例えば、ＧＰＳ受信機１０と処理部２０はそれぞれ別個のＩＣで実現されていてもよいし、ＧＰＳ受信機１０と処理部２０は１チップのＩＣとして実現されていてもよい。他の部分も同様である。
【００３４】
この基準信号発生装置１は、位置情報衛星としてのＧＰＳ衛星（航法衛星）２から送信された信号を受信し、高精度の１ＰＰＳを生成するものである。
【００３５】
ＧＰＳ衛星２は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、搬送波である１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）に航法メッセージおよびＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）を重畳（搬送波を変調）させた衛星信号（ＧＰＳ信号）を地上に送信している。なお、前記衛星信号は、外部から基準信号発生装置１に入力されるリファレンス信号の一例である。
【００３６】
Ｃ／Ａコードは、現在約３０個存在するＧＰＳ衛星２の衛星信号を識別するためのものであり、各ｃｈｉｐが＋１または−１のいずれかである１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）からなる固有のパターンである。したがって、衛星信号と各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。
【００３７】
各ＧＰＳ衛星２が送信する衛星信号（具体的には航法メッセージ）には、各ＧＰＳ衛星２の軌道上の位置を示す軌道情報が含まれている。また、各ＧＰＳ衛星２は原子時計を搭載しており、衛星信号には、原子時計で計時された極めて正確な時刻情報が含まれている。したがって、４つ以上のＧＰＳ衛星２からの衛星信号を受信し、各衛星信号に含まれている軌道情報および時刻情報を用いて測位計算を行うことで、受信点（ＧＰＳアンテナ５０の設置場所）の位置と時刻の正確な情報を得ることができる。具体的には、受信点の３次元位置（ｘ，ｙ，ｚ）および時刻ｔを４つの変数とする４次元方程式を立ててその解を求めればよい。
【００３８】
なお、受信点の位置が既知である場合、１つ以上のＧＰＳ衛星２からの衛星信号を受信し、各衛星信号に含まれている時刻情報を用いて受信点の時刻情報を得ることができる。
【００３９】
また、各衛星信号に含まれている軌道情報を用いて、各ＧＰＳ衛星２の時刻と受信点の時刻との差の情報を得ることができる。なお、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星２に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメーターも含まれており、この時刻補正パラメーターを用いて受信点の時刻を補正することで極めて正確な時刻情報を得ることができる。
【００４０】
図２（Ａ）に示すように、航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成されている。メインフレームは、それぞれ３００ビットの５つのサブフレーム１〜５に分割されている。１つのサブフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星２から６秒で送信される。したがって、１つのメインフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星２から３０秒で送信される。
【００４１】
サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ）等の衛星補正データが含まれている。週番号データは、ＧＰＳ衛星２の時刻が含まれる週を表す情報である。ＧＰＳ衛星２の時刻の起点は、ＵＴＣ（世界標準時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。週番号データは、１週間単位で更新される。
【００４２】
サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメータ（各ＧＰＳ衛星２の詳細な軌道情報）が含まれる。また、サブフレーム４、５には、アルマナックパラメータ（全ＧＰＳ衛星２の概略軌道情報）が含まれている。
【００４３】
さらに、サブフレーム１〜５の各先頭には、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭ（Telemetry）ワードと、３０ビットのＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとが含まれている。
【００４４】
したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星２から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ等の衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは３０秒間隔で送信される。
【００４５】
図２（Ｂ）に示すように、ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。
【００４６】
図２（Ｃ）に示すように、ＨＯＷワードには、ＴＯＷ（Time Of Week）（以下、「Ｚカウント」ともいう）という時刻情報が含まれている。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっている。ここで、Ｚカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の先頭ビットが送信される時刻情報を示す。また、ＨＯＷワードには、サブフレームのＩＤを示す３ビットのデータ（ＩＤコード）も含まれている。すなわち、図２（Ａ）に示すサブフレーム１〜５のＨＯＷワードには、それぞれ「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」のＩＤコードが含まれている。
【００４７】
サブフレーム１に含まれる週番号データとサブフレーム１〜５に含まれるＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）を取得することで、ＧＰＳ衛星２の時刻を計算することができる。なお、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしておけば、週番号データを毎回取得しなくてもＧＰＳ衛星２の現在の週番号データを得ることができる。したがって、Ｚカウントデータのみを取得すれば、ＧＰＳ衛星２の現在の時刻を概算で知ることができる。
【００４８】
以上説明したような衛星信号は、図１に示すＧＰＳアンテナ５０を介して、ＧＰＳ受信機１０で受信される。
【００４９】
ＧＰＳアンテナ５０は、衛星信号を含む各種の電波を受信するアンテナであり、ＧＰＳ受信機１０に接続されている。
【００５０】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳアンテナ５０を介して受信した衛星信号に基づいて、各種の処理を行う。
【００５１】
具体的に説明すると、ＧＰＳ受信機１０は、通常測位モード（第１のモード）および位置固定モード（第２のモード）を有し、処理部（ＣＰＵ）２０からの制御コマンド（モード設定用の制御コマンド）に応じて通常測位モードと位置固定モードのいずれかに設定される。
【００５２】
ＧＰＳ受信機１０は、通常測位モードでは、「測位計算部」として機能し、複数（好ましくは４個以上）のＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に含まれる軌道情報（具体的には、前述したエフェメリスパラメータやアルマナックパラメータ等）および時刻情報（具体的には、前述した週番号データやＺカウントデータ等）に基づいて測位計算を行う。また、ＧＰＳ受信機１０は、下記１ＰＰＳを生成する。
【００５３】
また、ＧＰＳ受信機１０は、位置固定モードでは、「タイミング信号生成部」として機能し、少なくとも１つのＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に含まれる軌道情報および時刻情報と設定された受信点の位置情報とに基づいて、１ＰＰＳ（1 Pulse Per Second）を生成する。１ＰＰＳ（基準時刻に同期したタイミング信号の一例）は、ＵＴＣ（世界標準時）と完全同期したパルス信号であり、１秒毎に１パルスを含む。このように、ＧＰＳ受信機１０がタイミング信号の生成に用いる衛星信号が軌道情報および時刻情報を含んでいることにより、基準時刻に正確に同期したタイミング信号を生成することができる。なお、前記１ＰＰＳは、リファレンス信号の一例である。
【００５４】
以下、ＧＰＳ受信機１０の構成について詳述する。
図３に示すＧＰＳ受信機１０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター１１、ＲＦ処理部１２、ベースバンド処理部１３および温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）１４を有している。
【００５５】
ＳＡＷフィルター１１は、ＧＰＳアンテナ５０が受信した電波から衛星信号を抽出する処理を行う。このＳＡＷフィルター１１は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルターとして構成される。
【００５６】
ＲＦ処理部１２は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）１２１、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２２、ミキサー１２３、ＩＦアンプ１２４、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルター１２５およびＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１２６を有している。
【００５７】
ＰＬＬ１２１は、数十ＭＨｚ程度で発振するＴＣＸＯ１４の発振信号を１．５ＧＨｚ帯の周波数に逓倍したクロック信号を生成する。
【００５８】
ＳＡＷフィルター１１が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ１２２で増幅される。ＬＮＡ１２２で増幅された衛星信号は、ミキサー１２３でＰＬＬ１２１が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯（例えば、数ＭＨｚ）の信号（ＩＦ信号）にダウンコンバートされる。ミキサー１２３でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ１２４で増幅される。
【００５９】
ミキサー１２３でのミキシングにより、ＩＦ信号とともにＧＨｚオーダーの高周波信号も生成されるため、ＩＦアンプ１２４はＩＦ信号とともにこの高周波信号も増幅する。ＩＦフィルター１２５は、ＩＦ信号を通過させるとともに、この高周波信号を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルター１２５を通過したＩＦ信号はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１２６でデジタル信号に変換される。
【００６０】
ベースバンド処理部１３は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１３３およびＲＴＣ（リアルタイムクロック）１３４を有しており、ＴＣＸＯ１４の発振信号をクロック信号として各種処理を行う。
【００６１】
ＤＳＰ１３１とＣＰＵ１３２は、協働しながら、ＩＦ信号からベースバンド信号を復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を取得し、通常測位モードの処理あるいは位置固定モードの処理を行う。
【００６２】
ＳＲＡＭ１３３は、取得された時刻情報や軌道情報、所定の制御コマンド（位置設定用の制御コマンド）に応じて設定された受信点の位置情報、位置固定モード等で用いる仰角マスク等を記憶するためのものである。ＲＴＣ１３４は、ベースバンド処理を行うためのタイミングを生成するものである。このＲＴＣ１３４は、ＴＣＸＯ１４からのクロック信号でカウントアップされる。
【００６３】
具体的には、ベースバンド処理部１３は、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理（衛星サーチ）を行う。そして、ベースバンド処理部１３は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードをＣ／ＡコードとするＧＰＳ衛星２に同期（ＧＰＳ衛星２を捕捉）したものと判断する。なお、ＧＰＳでは、すべてのＧＰＳ衛星２が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星２を検索することができる。
【００６４】
また、ベースバンド処理部１３は、捕捉したＧＰＳ衛星２の軌道情報や時刻情報を取得するために、当該ＧＰＳ衛星２のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングする処理を行う。ミキシングされた信号には、捕捉したＧＰＳ衛星２の軌道情報や時刻情報を含む航法メッセージが復調される。そして、ベースバンド処理部１３は、航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を取得し、ＳＲＡＭ１３３に記憶する処理を行う。
【００６５】
また、ベースバンド処理部１３は、所定の制御コマンド（具体的にはモード設定用の制御コマンド）を受信し、通常測位モードと位置固定モードのいずれかに設定される。ベースバンド処理部１３は、通常測位モードでは、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている４つ以上のＧＰＳ衛星２の軌道情報および時刻情報を用いて測位計算を行う。
【００６６】
また、ベースバンド処理部１３は、位置固定モードでは、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている１つ以上のＧＰＳ衛星２の軌道情報と、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている受信点の位置情報とを用いて高精度の１ＰＰＳを出力する。具体的には、ベースバンド処理部１３は、ＲＴＣ１３４の一部に１ＰＰＳの各パルスの発生タイミングをカウントする１ＰＰＳカウンターを備えており、ＧＰＳ衛星２の軌道情報と受信点の位置情報とを用いて、ＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号が受信点まで到達するのに要する伝搬遅延時間を計算し、この伝搬遅延時間に基づき１ＰＰＳカウンターの設定値を最適値に変更する。
【００６７】
また、ベースバンド処理部１３は、通常測位モードにおいては、測位計算で得られた受信点の時刻情報に基づき１ＰＰＳを出力する。
【００６８】
なお、位置固定モードにおいて、複数のＧＰＳ衛星２が捕捉できれば測位計算を行ってもよい。
【００６９】
また、ベースバンド処理部１３は、測位計算の結果の位置情報や時刻情報、受信状況（ＧＰＳ衛星２の捕捉数、衛星信号の強度等）等の各種情報を含むＮＭＥＡデータを出力する。
【００７０】
以上説明したように構成されたＧＰＳ受信機１０の動作は、図１に示す処理部（ＣＰＵ）２０により制御される。
【００７１】
処理部２０は、ＧＰＳ受信機１０に対して各種の制御コマンドを送信してＧＰＳ受信機１０の動作を制御し、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳやＮＭＥＡデータを受け取って各種の処理を行う。なお、処理部２０は、例えば、任意のメモリーに記憶されているプログラムにしたがって、各種処理を行ってもよい。
【００７２】
この処理部２０は、位相比較器（第１の位相比較器）２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２３、分周器２４、ＧＰＳ制御部（受信制御部）２５、位相比較器（第２の位相比較器）２６、ループフィルター２７および分周器２８を有している。なお、ＤＳＰ２３とＧＰＳ制御部２５とは一つの部品で構成されていてもよい。
【００７３】
ＤＳＰ２３は、ＧＰＳ受信機１０から定期的に（例えば、１秒毎に）ＮＭＥＡデータを取得し、ＮＭＥＡデータに含まれる位置情報（ＧＰＳ受信機１０による通常測位モードでの測位計算の結果）を集めて所定時間における統計情報を作成し、その統計情報に基づいて、受信点の位置情報を生成する処理を行う。特に、ＧＰＳ受信機１０による通常測位モードでの複数の測位計算結果の代表値（例えば、平均値、最頻値または中央値）に基づいて、受信点の位置情報を生成する。
【００７４】
ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０に各種の制御コマンドを送信し、ＧＰＳ受信機１０の動作を制御する。具体的には、ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０にモード設定用の制御コマンドを送信し、ＧＰＳ受信機１０を通常測位モードから位置固定モードに切り替える処理を行う。また、ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０を通常測位モードから位置固定モードに切り替える前に、ＧＰＳ受信機１０に位置設定用の制御コマンドを送信し、ＤＳＰ２３が生成した受信点の位置情報をＧＰＳ受信機１０に設定する処理を行う。
【００７５】
分周器２４は、原子発振器３０が出力するクロック信号（周波数：ｆ）をｆ分周し、１Ｈｚの分周クロック信号を出力する。
【００７６】
位相比較器２１は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳと分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号とを位相比較する。位相比較器２１の比較結果の位相差信号である位相比較信号は、ループフィルター２２に入力され、ループフィルター２２では、位相比較信号に基づいて、原子発振器３０が有する後述する電圧制御発振器（ＶＣＯ）としての水晶発振器３５（図４参照）の制御電圧信号（制御電圧）を生成し、その制御電圧信号を水晶発振器３５に向けて出力する。ループフィルター２２のパラメーターは、ＤＳＰ２３により設定される。
【００７７】
分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳと同期しており、この分周クロック信号は、ＵＴＣと同期した極めて周波数精度の高い１ＰＰＳとして位相比較器２６に向けて出力される。
【００７８】
すなわち、水晶発振器３５は、ループフィルター２２の出力電圧である制御電圧信号により周波数を調整可能に構成されており、前述のように、位相比較器２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ２３および分周器２４により、水晶発振器３５が出力するクロック信号はＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに完全に同期する。なお、位相比較器２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ２３および分周器２４による構成は、水晶発振器３５（原子発振器３０）が出力するクロック信号を１ＰＰＳに同期させる「同期制御部」として機能する。
【００７９】
また、位相比較器２１の位相比較信号は、判断部７２に入力され、判断部７２において、後述する故障状態の判断に用いられる。
【００８０】
原子発振器３０は、原子のエネルギー遷移を利用した周波数精度の高いクロック信号を出力可能な発振器であり、例えば、ルビジウム原子やセシウム原子を用いた原子発振器が広く知られている。原子発振器３０として、例えば、ＥＩＴ（Electromagnetically Induced Transparency）現象（ＣＰＴ（Coherent Population Trapping）現象とも呼ばれる）を利用した原子発振器や、光マイクロ２重共鳴現象を利用した原子発振器等を利用することができる。原子発振器３０については、後で説明する。
【００８１】
分周器２８は、水晶発振器６０が出力するクロック信号（周波数：ｆ）をｆ分周し、１Ｈｚの分周クロック信号を出力する。
【００８２】
位相比較器２６は、分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号と分周器２８が出力する１Ｈｚの分周クロック信号とを位相比較する。位相比較器２６の比較結果の位相差信号である位相比較信号は、ループフィルター２７に入力され、ループフィルター２７では、位相比較信号に基づいて、電圧制御発振器（ＶＣＯ）としての水晶発振器６０の制御電圧信号（制御電圧）を生成し、その制御電圧信号を水晶発振器６０に向けて出力する。ループフィルター２７のパラメーターは、ＤＳＰ２３により設定される。
【００８３】
分周器２８が出力する１Ｈｚの分周クロック信号は、分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号、すなわち、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳと同期しており、基準信号発生装置１は、この分周クロック信号をＵＴＣと同期した極めて周波数精度の高い１ＰＰＳ（基準信号）として外部に出力する。
【００８４】
すなわち、水晶発振器６０は、ループフィルター２７の出力電圧である制御電圧信号により周波数を調整可能に構成されており、前述のように、位相比較器２６、ループフィルター２７、ＤＳＰ２３および分周器２８により、水晶発振器６０が出力するクロック信号はＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに完全に同期する。なお、位相比較器２６、ループフィルター２７、ＤＳＰ２３および分周器２８による構成は、水晶発振器６０が出力するクロック信号を１ＰＰＳに同期させる「同期制御部」として機能する。
【００８５】
また、位相比較器２６の位相比較信号は、判断部７２に入力され、判断部７２において、後述する故障状態の判断に用いられる。
【００８６】
水晶発振器６０としては、特に限定されず、例えば、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ）、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）等が挙げられる。また、本実施形態では、第２の発振器として、水晶発振器６０を用いているが、これに限定されず、第２の発振器として、例えば、原子発振器等を用いてもよい。
【００８７】
また、原子発振器３０および水晶発振器６０の近傍には温度センサー４０が配置されており、ＤＳＰ２３は、温度センサー４０の検出値（検出温度）に応じて原子発振器３０が有する水晶発振器３５および水晶発振器６０の制御電圧信号を調整することで、水晶発振器３５および６０の周波数温度特性を温度補償（温度補正）する処理も行う。
【００８８】
なお、ＧＰＳ受信機１０が衛星信号を受信できない等の状況（ホールドオーバー）が発生すると、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳの精度が劣化し、あるいは、ＧＰＳ受信機１０が１ＰＰＳの出力を停止する。そのような場合、処理部２０は、原子発振器３０が出力するクロック信号をＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに同期させる処理を停止して原子発振器３０を自走発振させるようにしてもよい。このようにすれば、基準信号発生装置１は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳの精度が劣化した場合でも、原子発振器３０の自走発振による周波数精度の高い１ＰＰＳを出力することができる。
【００８９】
また、基準信号発生装置１は、１ＰＰＳと同期して１秒毎に最新のＮＭＥＡデータを外部に出力し、また、水晶発振器６０が出力する周波数がｆのクロック信号も外部に出力する。
【００９０】
判断部７２は、基準信号発生装置１の故障状態を判断する機能を有している。この判断部７２は、故障記憶部７３および掃引結果記憶部７４を有している。故障記憶部７３には、後述する基準信号発生装置１の故障情報等が記憶され、また、掃引結果記憶部７４には、後述する複数の掃引結果等が記憶される。
【００９１】
情報出力部７５は、判断部７２の判断結果に基づいて所定の情報を含む信号（アラーム等）を出力する機能を有している。前記信号は、例えば、情報出力部７５に接続された図示しない端末機等に送信される。
【００９２】
２倍波レベル検出部７１には、原子発振器３０の後述する掃引結果信号が入力される。２倍波レベル検出部７１は、前記掃引結果信号の振幅（レベル）を検出する機能を有している。この掃引結果信号の振幅の情報を含む信号は、判断部７２に入力され、判断部７２において、後述する故障状態の判断に用いられる。
【００９３】
次に、原子発振器３０について説明する。
図４に示すように、原子発振器３０は、光源（光出射部）３１と、ガスセル３２と、フォトダイオード（受光部）３３と、検波回路（掃引結果出力部）３４と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）としての水晶発振器（電圧制御水晶発振器：ＶＣＸＯ）３５と、位相回路３６と、ＰＬＬ３７と、発振器３８とを有している。
【００９４】
光源３１としては、例えば、半導体レーザー等を用いることができる。
また、ガスセル３２内には、例えば、ガス状のルビジウム、セシウム、ナトリウム等のアルカリ金属が封入されている。
【００９５】
また、フォトダイオード３３は、光源３１から出射し、ガスセル３２を透過した光を受光し、光電変化して、電気信号として出力する。
【００９６】
また、水晶発振器３５としては、特に限定されず、例えば、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ）、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）等が挙げられる。
【００９７】
また、検波回路３４は、原子発振器３０において周波数掃引して得られる共鳴信号（ＥＩＴ信号）に対応（相当）する掃引結果信号を出力する機能を有している。
【００９８】
以下、原子発振器３０で生成される掃引結果信号について説明するが、理解を容易にするため、一例として、各信号の周波数等について、具体的な数値を用いて説明する。
【００９９】
まず、ガスセル３２内には、ガス状のルビジウム（原子共鳴が生じる周波数ω０が９．２ＧＨｚ）が封入されており、発振器３８は、１１１Ｈｚの信号を出力するものとする。
【０１００】
水晶発振器３５から出力された信号（周波数：ｆ）は、位相回路３６で、周波数１１１Ｈｚで変調され、ＰＬＬ３７で４．６×１０５倍（周波数：４．６ＧＨｚ）に逓倍され、光源３１に向けて出力される。
【０１０１】
このようにして、周波数が１１１Ｈｚの信号で周波数掃引すると、ガスセル３２内で、所定のタイミングで、原子共鳴、すなわち、電磁誘起透明化（ＥＩＴ：Electromagnetically Induced Transparency）現象を生じ、そのＥＩＴ現象に伴って発生する急峻な信号である原子共鳴信号（ＥＩＴ信号）が生じる。
【０１０２】
前記原子共鳴が生じていない場合は、フォトダイオード３３から検波回路３４に、周波数が１１１Ｈｚの信号が入力される。
【０１０３】
しかし、前記原子共鳴が生じると、フォトダイオード３３から検波回路３４に、周波数が１１１Ｈｚの信号は入力されず、周波数が２２２Ｈｚ（すなわち１１１Hｚに対する２倍波）の信号が入力される。この原子共鳴が生じている場合の周波数が２２２Ｈｚの信号が掃引結果信号であり、掃引結果信号は、検波回路３４から２倍波レベル検出部７１に向けて出力される。
【０１０４】
なお、検波回路３４は、フォトダイオード３３から検波回路３４に入力される周波数が１１１Ｈｚの信号の振幅が０になるように、すなわち、フォトダイオード３３から検波回路３４に周波数が１１１Ｈｚの信号が入力されなくなるような制御を行う。
【０１０５】
この基準信号発生装置１では、基準信号発生装置１の原子発振器３０が完全に故障（摩耗故障）する前に故障の前兆を検出することが可能なように構成されている。以下、この構成について説明する。
【０１０６】
まず、原子発振器３０の摩耗故障の原因としては、主に、２つある。それは、光源３１の劣化と、ガスセル３２内のアルカリ金属の減少、曇りとである。この摩耗故障は、瞬時に生じるものではなく、故障が経時的に進行し、所定の期間が経過すると、最終的に、完全に故障する。
【０１０７】
一方、原子発振器３０の摩耗故障が始まると、後述する掃引結果信号（本実施形態では、２２２Ｈｚの信号）の振幅が減少する。この掃引結果信号は、原子発振器３０の共鳴信号（ＥＩＴ信号）に対応している。すなわち、原子発振器３０の共鳴信号の振幅の増減に応じて、掃引結果信号の振幅が増減する。
【０１０８】
基準信号発生装置１では、判断部７２は、掃引結果信号と、位相比較器２１の位相比較信号と、位相比較器２６の位相比較信号とに基づいて、基準信号発生装置１の故障状態を判断する。
【０１０９】
すなわち、判断部７２は、まず、下記（１）式で表される摩耗故障レベル変動率Ａを算出する。
【０１１０】
Ａ＝[{（初期の掃引結果信号の振幅）−（現在の掃引結果信号の振幅）}／（初期の掃引結果信号の振幅）]×１００・・・（１）
【０１１１】
そして、この摩耗故障レベル変動率Ａが、閾値Ｂ以上の場合に、「異常」、閾値Ｂ未満の場合に、「正常」とする。
【０１１２】
前記閾値Ｂは、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、本実施形態では、例えば、１％に設定される。したがって、摩耗故障レベル変動率Ａが、１％以上の場合に、「異常」、１％未満の場合に、「正常」である。
【０１１３】
なお、前記初期の掃引結果信号の振幅および前記現在の掃引結果信号の振幅は、掃引結果として、掃引結果記憶部７４に記憶され、前記摩耗故障レベル変動率Ａは、掃引結果の変動率として、掃引結果記憶部７４に記憶される。
【０１１４】
また、判断部７２は、位相比較器２１の位相比較信号に基づいて、正常／異常を判断する。前記位相比較信号が示す位相差が大きい場合は、ＧＰＳ受信機１０側と原子発振器３０側との少なくとも一方に異常がある。
【０１１５】
本実施形態では、位相比較器２１の位相比較信号が示す位相差が、閾値ａ以上の場合に「異常」、閾値ａ未満の場合に、「正常」とする。
【０１１６】
また、判断部７２は、位相比較器２６の位相比較信号に基づいて、正常／異常を判断する。前記位相比較信号が示す位相差が大きい場合は、水晶発振器６０側と原子発振器３０側との少なくとも一方に異常がある。
【０１１７】
本実施形態では、位相比較器２６の位相比較信号が示す位相差が、閾値ｂ以上の場合に「異常」、閾値ｂ未満の場合に、「正常」とする。
【０１１８】
前記閾値ａおよびｂは、それぞれ、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、０．１μ秒以上、１０μ秒以下の範囲内の値に設定されることが好ましく、０．２μ秒以上、５μ秒以下の範囲内の値に設定されることがより好ましい。なお、閾値ａと閾値ｂとは同一でもよく、また、異なっていてもよい。
【０１１９】
判断部７２は、前記摩耗故障レベル変動率Ａに基づく正常／異常の判断結果と、前記位相比較器２１の位相比較信号に基づく正常／異常の判断結果と、前記位相比較器２６の位相比較信号に基づく正常／異常の判断結果とに基づいて、図５に示すように、基準信号発生装置１の故障状態を判断し、ステータスを設定する。また、前記故障状態の情報は、故障記憶部７３に記憶され、また、前記故障状態の情報を含む信号は、情報出力部７５から外部に出力される。
【０１２０】
摩耗故障レベル変動率Ａに基づく判断結果が「異常」、位相比較器２１での位相差に基づく判断結果が「正常」、位相比較器２６での位相差に基づく判断結果が「正常」の場合は、ステータスを「摩耗故障モード」に設定する。このステータスの「摩耗故障モード」は、原子発振器３０の摩耗故障が始まったことを示している。
【０１２１】
また、摩耗故障レベル変動率Ａに基づく判断結果が「異常」、位相比較器２１での位相差に基づく判断結果が「異常」、位相比較器２６での位相差に基づく判断結果が「正常」の場合は、ステータスを「衛星信号の受信不具合」に設定する。このステータスの「衛星信号の受信不具合は、衛星信号の受信に関して不具合が発生していることを示している。
【０１２２】
また、摩耗故障レベル変動率Ａに基づく判断結果が「異常」、位相比較器２１での位相差に基づく判断結果が「正常」、位相比較器２６での位相差に基づく判断結果が「異常」の場合は、ステータスを「故障」に設定する。このステータスの「故障」は、いずれかに故障が発生していることを示している。
【０１２３】
また、摩耗故障レベル変動率Ａに基づく判断結果が「異常」、位相比較器２１での位相差に基づく判断結果が「異常」、位相比較器２６での位相差に基づく判断結果が「異常」の場合は、ステータスを「故障」に設定する。このステータスの「故障」は、いずれかに故障が発生していることを示している。
【０１２４】
また、摩耗故障レベル変動率Ａに基づく判断結果が「正常」、位相比較器２１での位相差に基づく判断結果が「異常」、位相比較器２６での位相差に基づく判断結果が「異常」の場合は、ステータスを「原子発振器以外が故障」に設定する。このステータスの「原子発振器以外が故障」は、原子発振器３０以外に故障が発生していることを示している。
【０１２５】
また、摩耗故障レベル変動率Ａが「正常」、位相比較器２１で「正常」、位相比較器２６で「正常」の場合は、ステータスを「正常」に設定する。このステータスの「正常」は、基準信号発生装置１が正常であることを示している。
【０１２６】
また、基準信号発生装置１では、判断部７２は、摩耗故障レベル変動率Ａに基づいて、原子発振器３０の寿命を推定し、いつまでに原子発振器３０が完全に故障（摩耗故障）するのかを予測する。本実施形態では、図６に示すように、摩耗故障レベル変動率Ａに基づいて、ステータスを設定する。また、前記原子発振器３０の寿命に関する情報は、故障記憶部７３に記憶され、また、前記原子発振器３０の寿命に関する情報を含む信号は、情報出力部７５から外部に出力される。
【０１２７】
摩耗故障レベル変動率Ａが１％の場合は、原子発振器３０が３ヶ月以内に完全に故障すると推定し、ステータスを「おおよそ、３ヶ月以内に完全に故障」と設定する。
【０１２８】
また、摩耗故障レベル変動率Ａが５％の場合は、原子発振器３０が１ヶ月以内に完全に故障すると推定し、ステータスを「おおよそ、１ヶ月以内に完全に故障」と設定する。
【０１２９】
また、摩耗故障レベル変動率Ａが１０％の場合は、原子発振器３０が１週間以内に完全に故障すると推定し、ステータスを「おおよそ、１週間以内に完全に故障」と設定する。
【０１３０】
また、摩耗故障レベル変動率Ａが２０％の場合は、原子発振器３０が１日以内に完全に故障すると推定し、ステータスを「おおよそ、１日以内に完全に故障」と設定する。
【０１３１】
また、本実施形態では、摩耗故障レベル変動率Ａの閾値を、例えば、１０％に設定する。この場合は、摩耗故障レベル変動率Ａが１０％以下になると、前記「おおよそ、１週間以内に完全に故障」という情報を含む信号は、情報出力部７５から外部に出力される。
【０１３２】
１週間という期間は、基準信号発生装置１を交換するのに十分な期間であり、これにより、作業者は、十分に時間的な余裕を持って、基準信号発生装置１の交換作業等を行うことができる。
【０１３３】
以上説明したように、この基準信号発生装置１では、原子発振器３０が完全に故障する前に故障の前兆を検出することができる。これによって、原子発振器３０が完全に故障する前に、対応することができる。
【０１３４】
本実施形態では、情報出力部７５から各情報を含む信号が出力されるので、その情報に基づいて、所定の対応策を施すことができる。
【０１３５】
対応策としては、例えば、基準信号発生装置１を、別の正常な基準信号発生装置１に交換すること、原子発振器３０を、別の正常な原子発振器３０に交換すること等が挙げられる。
【０１３６】
また、他の構成として、下記の構成１および構成２が挙げられる。
（構成１）
基準信号発生装置１を２台用意しておき、故障の前兆が検出されると、自動的に、正常な基準信号発生装置１に切り換わるように構成する。
【０１３７】
（構成２）
故障の前兆が検出されると、自動的に、原子発振器３０から図示しない水晶発振器に切り換わるように構成する。
【０１３８】
２．電子機器
次に、本発明の電子機器の実施形態を説明する。
【０１３９】
図７は、本発明の電子機器の実施形態を示すブロック図である。
図７に示す電子機器３００は、基準信号発生装置３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０および表示部３７０を備えている。
【０１４０】
基準信号発生装置３１０としては、上述の基準信号発生装置１を適用する。基準信号発生装置３１０は、先に説明したように、衛星信号を受信して高精度のタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成し、外部に出力する。これにより、より低コストで信頼性の高い電子機器３００を実現することができる。
【０１４１】
ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、基準信号発生装置３１０が出力するタイミング信号（１ＰＰＳ）やクロック信号に同期して、計時処理、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
【０１４２】
操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。
【０１４３】
ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１４４】
ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１４５】
通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１４６】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１４７】
このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、特に限定されないが、例えば、標準時刻との同期を実現する時刻管理用のサーバー（タイムサーバー）、タイムスタンプの発行等を行う時刻管理装置（タイムスタンプサーバー）、基地局等の周波数基準装置等が挙げられる。
【０１４８】
３．移動体
次に、本発明の移動体の実施形態を説明する。
【０１４９】
図８は、本発明の移動体の実施形態を示す図である。
図８に示す移動体４００は、基準信号発生装置４１０、カーナビゲーション装置４２０、コントローラー４３０、４４０、４５０、バッテリー４６０、バックアップ用バッテリー４７０を含んで構成されている。
【０１５０】
基準信号発生装置４１０としては、上述の基準信号発生装置１を適用する。基準信号発生装置４１０は、例えば、移動体４００が移動中は、通常測位モードでリアルタイムに測位計算を行って１ＰＰＳ、クロック信号およびＮＭＥＡデータを出力する。また、基準信号発生装置４１０は、例えば、移動体４００が停止中は、通常測位モードで複数回の測位計算を行った後、複数回の測位計算結果の最頻値または中央値を現在の位置情報として設定し、位置固定モードで１ＰＰＳ、クロック信号およびＮＭＥＡデータを出力する。
【０１５１】
カーナビゲーション装置４２０は、基準信号発生装置４１０が出力する１ＰＰＳやクロック信号に同期して、基準信号発生装置４１０が出力するＮＭＥＡデータを用いて、位置や時刻その他の各種の情報をディスプレイに表示する。
【０１５２】
コントローラー４３０、４４０、４５０は、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行う。コントローラー４３０、４４０、４５０は、基準信号発生装置４１０が出力するクロック信号に同期して各種の制御を行うようにしてもよい。
【０１５３】
本実施形態の移動体４００は、基準信号発生装置４１０を備えていることで、移動中も停止中も高い信頼性を確保することができる。
【０１５４】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１５５】
４．データ通信装置
次に、本発明のデータ通信装置の実施形態を説明する。
【０１５６】
図９は、本発明のデータ通信装置の実施形態を示すブロック図である。
図９に示すデータ通信装置５００は、基準信号発生装置５１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する制御装置５２０、操作部５３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する記憶部５４０、通信部５５０および表示部５６０を備えている。
【０１５７】
基準信号発生装置５１０としては、上述の基準信号発生装置１を適用する。基準信号発生装置５１０は、先に説明したように、衛星信号を受信して高精度のタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成し、外部に出力する。これにより、より低コストで信頼性の高いデータ通信装置５００を実現することができる。
【０１５８】
このデータ通信装置５００の用途は、特に限定されないが、データ通信装置５００は、例えば、通信網に接続され、地上デジタル放送等を行う局等で用いられる。
【０１５９】
５．地上デジタル通信網
次に、本発明の地上デジタル通信網の実施形態を説明する。
【０１６０】
図１０は、本発明の地上デジタル通信網の実施形態を示す図である。
図１０に示す地上デジタル通信網６００は、基準信号発生装置６１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する制御装置６２０および通信装置６３０等が設置された複数の局６４０を接続する通信網であり、複数の局６４０は、順次、伝送路６５０を介して接続されている。各局６４０は、それぞれ、例えば、地上デジタル放送等を行う局である。また、各局６４０間の通信方式は、特に限定されず、例えば、各局６４０間の伝送路６５０として光ファイバーを使用した光信号を用いた方式を採用してもよく、また、電気信号を用いた方式を採用してもよく、また、無線通信方式を採用してもよい。
【０１６１】
基準信号発生装置６１０としては、上述の基準信号発生装置１を適用する。基準信号発生装置６１０は、先に説明したように、衛星信号を受信して高精度のタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成し、外部に出力する。これにより、より低コストで信頼性の高い地上デジタル通信網６００を実現することができる。
【０１６２】
以上、本発明の基準信号発生装置、電子機器、移動体、データ通信装置および地上デジタル通信網を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１６３】
また、前記実施形態では、判断部７２は、位相比較器２１の位相比較信号と、位相比較器２６の位相比較信号と、掃引結果信号とに基づいて、基準信号発生装置１の故障状態を判断するように構成されているが、本発明では、これに限らず、例えば、位相比較器２１の位相比較信号と位相比較器２６の位相比較信号とのいずれか一方と、掃引結果信号とに基づいて、基準信号発生装置１の故障状態を判断するように構成されていてもよい。
【０１６４】
また、基準信号発生装置は、情報出力部から出力される情報を表示（報知）する表示部（報知部）を有していてもよい。
【０１６５】
また、前記実施形態では、ＧＰＳを利用した基準信号発生装置を例に挙げたが、本発明では、ＧＰＳに限らず、ＧＰＳ以外の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、例えば、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ等を利用してもよい。
【符号の説明】
【０１６６】
１‥‥基準信号発生装置
２‥‥ＧＰＳ衛星
１０‥‥ＧＰＳ受信機
１１‥‥ＳＡＷフィルター
１２‥‥ＲＦ処理部
１３‥‥ベースバンド処理部
１４‥‥ＴＣＸＯ
２０‥‥処理部
２１‥‥位相比較器
２２‥‥ループフィルター
２３‥‥ＤＳＰ
２４‥‥分周器
２５‥‥ＧＰＳ制御部
２６‥‥位相比較器
２７‥‥ループフィルター
２８‥‥分周器
３０‥‥原子発振器
３１‥‥光源
３２‥‥ガスセル
３３‥‥フォトダイオード
３４‥‥検波回路
３５‥‥水晶発振器
３６‥‥位相回路
３７‥‥ＰＬＬ
３８‥‥発振器
４０‥‥温度センサー
５０‥‥ＧＰＳアンテナ
６０‥‥水晶発振器
７１‥‥２倍波レベル検出部
７２‥‥判断部
７３‥‥故障記憶部
７４‥‥掃引結果記憶部
７５‥‥情報出力部
１２１‥‥ＰＬＬ
１２２‥‥ＬＮＡ
１２３‥‥ミキサー
１２４‥‥ＩＦアンプ
１２５‥‥ＩＦフィルター
１２６‥‥ＡＤＣ
１３１‥‥ＤＳＰ
１３２‥‥ＣＰＵ
１３３‥‥ＳＲＡＭ
１３４‥‥ＲＴＣ
３００‥‥電子機器
３１０‥‥基準信号発生装置
３２０‥‥ＣＰＵ
３３０‥‥操作部
３４０‥‥ＲＯＭ
３５０‥‥ＲＡＭ
３６０‥‥通信部
３７０‥‥表示部
４００‥‥移動体
４１０‥‥基準信号発生装置
４２０‥‥カーナビゲーション装置
４３０‥‥コントローラー
４４０‥‥コントローラー
４５０‥‥コントローラー
４６０‥‥バッテリー
４７０‥‥バックアップ用バッテリー
５００‥‥データ通信装置
５１０‥‥基準信号発生装置
５２０‥‥制御装置
５３０‥‥操作部
５４０‥‥記憶部
５５０‥‥通信部
５６０‥‥表示部
６００‥‥地上デジタル通信網
６１０‥‥基準信号発生装置
６２０‥‥制御装置
６３０‥‥通信装置
６４０‥‥局
６５０‥‥伝送路
【図１】
0006544047.tif 000002
【図２】
0006544047.tif 000003
【図３】
0006544047.tif 000004
【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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