(57)【要約】【課題】高精度なタイミング信号を発生することができる基準信号発生装置を提供する。【解決手段】本発明の基準信号発生装置１は、リファレンス信号を入力する受信部としてのＧＰＳ受信機１０と、基準信号を発生する発振器３０と、発振器３０を含んでいてＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路と、発振器３０の温度を検知する温度センサー５０と、リファレンス信号に基準信号がロックしている状態において、発振器３０の温度補正を制御する温度補正制御部２５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リファレンス信号を入力する受信部と、
基準信号を発生する発振器と、
前記発振器を含んでいてＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路と、
前記発振器の温度を検知する温度センサーと、
前記リファレンス信号に前記基準信号がロックしている状態において、前記発振器の温度補正を制御する温度補正制御部と、
を備えていることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項２】
前記温度補正を行うタイミングの間隔は、前記ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の基準信号発生装置。
【請求項３】
前記温度補正を行うタイミングの間隔は、前記ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０以上１／５以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基準信号発生装置。
【請求項４】
前記温度補正を行うタイミングの間隔は１秒以上２秒以下の範囲内にあり、前記ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔は２秒以上１０秒以下の範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の基準信号発生装置。
【請求項５】
前記受信部が、ＧＰＳ受信機であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の基準信号発生装置。
【請求項６】
前記発振器が、恒温槽付き水晶発振器であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の基準信号発生装置。
【請求項７】
前記発振器が、原子発振器であることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の基準信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やスマートフォン等の広範囲なエリアで無線システムを提供する場合には、末端の機器にデータを送信するために複数の基地局が必要となる。これらの基地局では、仕様上、高精度な基準信号すなわち基準周波数信号やタイミング信号が必要となる。そのため、このような基地局で用いられる基準信号発生装置は、人工衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）システムから得られる１ＰＰＳ（１ Pulse Per Second）のような高精度なリファレンス信号に自装置が発生する基準信号を同期させる（以下では、ロック状態と称す）ように、発振器に対して制御電圧信号を与えることで、高精度なタイミング信号を発生している。つまり、基準信号発生装置では、ＧＰＳシステムから得られる１ＰＰＳと発振器の出力信号とを比較して、その差からＧＰＳシステムの１ＰＰＳに常に同期するように発振器の発振周波数制御を行っている。
【０００３】
ところで、このようにＧＰＳシステムから得られる１ＰＰＳのリファレンス信号を利用する場合、ＧＰＳシステムの人工衛星からのＧＰＳ信号を確実、且つ正確に受信し続けなければならない。しかしながら、ＧＰＳアンテナの設置位置や設置方向によりＧＰＳ信号が受信できなかったり、妨害波等によりＧＰＳ信号を正確に受信できなかったり、人工衛星からＧＰＳ信号が送信されなかったりした場合には、同期のための１ＰＰＳ信号を得ることができない。そのため、このような１ＰＰＳ信号の入力断の状態（以下では、ホールドオーバー状態と称す）になると、１ＰＰＳ信号に同期している時に発振器に与えられている制御電圧信号を記憶し、その制御電圧信号に基づいて、自走用の制御電圧信号を発振器に与えることで、ＧＰＳの１ＰＰＳ信号に代わる高精度なタイミング信号を発生させている。
【０００４】
しかし、発振器は、外周の温度変化に伴い基準信号となる発振周波数が変化してしまう周波数温度特性を有している。そのため、予め温度毎に制御電圧信号レベルの補正値を設定しておき、ホールドオーバー状態で自走する際には、検出した温度に応じて制御電圧信号を補正して発振器に与えることで、高精度なタイミング信号を発生させている。
特許文献１では、発振器に与える制御電圧信号への補正データを、温度と当該温度の時間変化状態、すなわち昇温過程か降温過程かで識別される温度遷移方向および温度の時間変化率に基づいて決定することで、ホールドオーバー状態になると、発振器の温度補正を行いより高精度なタイミング信号を発生させることができる基準信号発生装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６８０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の基準信号発生装置は、特に、ロック状態からホールドオーバー状態となり自走する際に、急峻な温度変動があった場合、温度変化が大きいので制御電圧信号の補正値も大きい。そのため、発振器に制御電圧信号が印加されて発振器が補正され安定するまでに、時間を要し瞬時に発振器の温度補正が行われず、ＧＰＳの１ＰＰＳ信号に代わるタイミング信号の精度が劣化するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係る基準信号発生装置は、リファレンス信号を入力する受信部と、基準信号を発生する発振器と、前記発振器を含んでいてＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路と、前記発振器の温度を検知する温度センサーと、前記リファレンス信号に前記基準信号がロックしている状態において、前記発振器の温度補正を制御する温度補正制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、ＰＬＬ処理を制御する制御部と共に温度補正制御部を備えているため、ロック状態において、温度補正制御部から発振器の温度補正を行うことができる。特に、急峻な温度変動があっても、瞬時に発振器の温度補正とＰＬＬ処理とを行うことができる。そのため、補正や調整に伴う誤差が小さくなり自走時であってもＧＰＳの１ＰＰＳ信号に代わる高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記温度補正を行うタイミングの間隔は、前記ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔よりも小さいことが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔よりも小さくすることで、温度変化に伴う発振器の温度補正を行うことができる。そのため、ＰＬＬ処理において温度の影響を低減でき、ＧＰＳ信号との同期を安定に行うことができる。従って、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記温度補正を行うタイミングの間隔は、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０以上１／５以下の範囲内にあることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０より小さくすると、温度補正を行う処理回数が多くなり、つまり、発振器への制御電圧信号の印加が多くなるため、発振器の短期安定度が劣化してしまう虞がある。また、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／５より大きくすると、発振器の温度補正を行うタイミングが少なくなるため、温度補正精度が劣化してしまいタイミング信号の精度が劣化するという虞がある。従って、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの１／１０以上１／５以下の範囲内とすることで、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記温度補正を行うタイミングの間隔は１秒以上２秒以下の範囲内にあり、前記ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔は２秒以上１０秒以下の範囲内であることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、温度補正を行うタイミングの間隔を１秒より小さくすると、温度補正を行う処理回数が多くなり、つまり、発振器への制御電圧信号の印加が多くなるため、発振器の短期安定度が劣化してしまう虞がある。また、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔を１０秒より大きくすると、ＰＬＬ処理を行う間隔が大きくなるため、ＰＬＬ処理精度が劣化してしまいタイミング信号の精度が劣化するという虞がある。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記受信部が、ＧＰＳ受信機であることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、ＧＰＳ受信機は、人工衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）システムから得られる１ＰＰＳのような高精度なリファレンス信号を生成することができるため、この１ＰＰＳと、自装置の発振器が発振する基準信号と、を同期させることで、発振器に対して正確な制御電圧信号を与えることができ、高精度なタイミング信号を発生させることができる。
【００１８】
［適用例６］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記発振器が、恒温槽付き水晶発振器であることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、恒温槽付き水晶発振器は、周囲温度の変化の影響を受け難いため、精度よく温度補正を行うことができ、ホールドオーバー状態においても高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に記載の基準信号発生装置において、前記発振器が、原子発振器であることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、原子発振器は非常に安定した周波数を出力することができるため、ホールドオーバー状態においても高精度のタイミング信号を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す図。
【図２】温度変化に伴う基準信号発生装置の制御電圧の動作を説明する図。
【図３】本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の温度補正を説明する図。
【図４】本発明の実施形態に係る基準信号発生装置のＰＬＬ処理を説明する図。
【図５】本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の温度補正タイミングとＰＬＬ処理タイミングとの関係を説明する図。
【図６】発振器の温度と周波数変化量△ｆ／ｆとの関係を示すグラフ。
【図７】発振器の温度と制御電圧Ｖcontとの関係を示すグラフ。
【図８】発振器の各温度における経過時間と制御電圧Ｖcontとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の概略構成を示す図である。なお、以下の説明では、受信部としてＧＰＳ受信機１０を用いてリファレンス信号を取得する例を示すが、外部装置からリファレンス信号を取得してもよい。
【００２５】
本実施形態の基準信号発生装置１は、図１に示すように、処理部（ＣＰＵ）２０、発振器３０、分周器４０、および温度センサー５０などを備えている。
処理部２０は、位相比較器２１、ループフィルター２２、ロック状態において位相調整用の制御電圧Ｖpllが記憶される記憶部２４と接続されているＰＬＬ制御部２３、加算器２７、および温度補正用の制御電圧Ｖtempが記憶されている記憶部２６と接続されている温度補正制御部２５などを含み構成されている。
リファレンス信号と同期をとるためのＰＬＬ処理を行うＰＬＬ回路は、処理部２０に含まれる位相比較器２１およびループフィルター２２と、発振器３０と、分周器４０と、により構成されている。
温度センサー５０は、発振器３０の周辺に配置され、発振器３０の温度を検知している。
【００２６】
基準信号発生装置１には、リファレンス信号を入力する受信部としてのＧＰＳ受信機１０が接続されており、ＧＰＳ受信機１０にはＧＰＳアンテナ１２が接続されている。ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳアンテナ１２で受信したＧＰＳ衛星から送信された測位用信号に基づいて航法メッセージ等の測位関連情報を取得するとともに、リファレンス信号である１ＰＰＳを発生し、基準信号発生装置１の位相比較器２１へ出力する。
【００２７】
位相比較器２１は、ＧＰＳ受信機１０が出力するリファレンス信号である１ＰＰＳと、分周器４０が出力する１Ｈｚの分周クロック信号である基準信号（タイミング信号）との位相差を検出し、その位相差に基づく電圧レベルの位相差信号を発生してループフィルター２２へ出力する。
ループフィルター２２は、ローパスフィルター等により構成され、高周波ノイズを除去した位相差信号を、処理部２０を介してＰＬＬ制御部２３へ出力する。
【００２８】
ＰＬＬ制御部２３は、ロック状態において、位相差信号の電圧レベルを時間軸上で平均化することで、リファレンス信号である１ＰＰＳと同期させるための位相調整用の制御電圧Ｖpllを発生して加算器２７へ出力する。
温度補正制御部２５は、ロック状態およびホールドオーバー状態において、温度変化に伴い周波数が変化する発振器３０の温度を常に温度センサー５０で検知し、温度変化が生じた場合に、その温度変化に対応する温度補正用の制御電圧Ｖtempを記憶部２６から抽出して加算器２７へ出力する。
加算器２７は、ＰＬＬ制御部２３から出力される位相調整用の制御電圧Ｖpllと、温度補正制御部２５から出力された温度補正用の制御電圧Ｖtempと、を加算した制御電圧信号（制御電圧Ｖcont）を発振器３０へ出力する。
【００２９】
発振器３０は、電圧制御型水晶発振器（ＶＣＸＯ）等により構成され、入力された制御電圧信号（制御電圧Ｖcont）を受け、リファレンス信号と同期し、温度補正された基準信号であるクロック信号（周波数Ｆ）を発生し分周器４０へ出力する。
分周器４０は、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であるタイミング信号を位相比較器２１へ出力する。
【００３０】
このように、基準信号発生装置１では、ＧＰＳシステムから得られる１ＰＰＳと発振器３０のタイミング信号とを比較して、その差からＧＰＳシステムの１ＰＰＳに常に同期するように発振器３０のクロック信号（周波数Ｆ）を制御して高精度なタイミング信号を発生している。
【００３１】
次に、ＧＰＳアンテナ１２の設置位置や設置方向によりＧＰＳ信号が受信できなかったり、妨害波等によりＧＰＳ信号を正確に受信できなかったり、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号が送信されなかったりした場合には、同期のための１ＰＰＳ信号を得ることができない。所謂、ホールドオーバー状態における基準信号発生装置１の動作について説明する。
【００３２】
ホールドオーバー状態となると、位相比較器２１にリファレンス信号が入力されないので、リファレンス信号が遮断されていると処理部２０が判断し、処理部２０から自走を開始する信号がＰＬＬ制御部２３に入力される。
ＰＬＬ制御部２３では、自走を開始してからＰＬＬ処理を行うタイミングになると、記憶部２４に記憶されているロック状態時の制御電圧Ｖpll値の中からホールドオーバー直前の制御電圧Ｖpll値を抽出し、一定値として加算器２７へ出力する。
【００３３】
また、発振器３０の温度補正については、ロック状態時と同様に、温度変化に対応する温度補正用の制御電圧Ｖtempを温度補正制御部２５が記憶部２６から抽出して加算器２７へ出力する。
その後、加算器２７では、一定値としての位相調整用の制御電圧Ｖpllと温度補正用の制御電圧Ｖtempとを加算した制御電圧信号（制御電圧Ｖcont）を発振器３０に出力する。従って、ホールドオーバー中はＰＬＬ処理を行わず、温度変化に伴い変化する周波数の温度補正のみを行う。
【００３４】
以上の動作を繰り返すことで、ホールドオーバー状態においても、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００３５】
次に、基準信号発生装置１におけるＰＬＬ処理を行うタイミングと、温度補正を行うタイミングと、の関係について説明する。
先ず、ＰＬＬ処理を行うタイミングと温度補正を行うタイミングとが同時である場合について、図２を参照して説明する。
図２は、温度変化に伴う基準信号発生装置の制御電圧の動作を説明する図であり、上段の図２（ａ）は時間と温度との関係を示し、下段の図２（ｂ）は時間と制御電圧Ｖcontとの関係を示している。
温度がＴ１からＴ２へと変化すると、温度センサー５０からの温度情報に伴い温度補正制御部２５は記憶部２６から温度補正用の制御電圧Ｖtempを抽出して加算器２７へ出力する。また、ＰＬＬ処理を行うためＰＬＬ制御部２３から位相調整用の制御電圧Ｖpllを加算器２７へ出力する。その後、加算器２７において温度補正用の制御電圧Ｖtempと位相調整用の制御電圧Ｖpllとが加算され、制御電圧信号（制御電圧Ｖcont）として発振器３０に入力される。そのため、発振器３０からは温度補正と位相調整とを同時に調整した後に、基準信号となるクロック信号（周波数Ｆ）が出力される。
【００３６】
しかし、急峻な温度変動があった場合、温度変化量が大きいため、温度補正用の制御電圧Ｖtempも大きくなり、位相調整用の制御電圧Ｖpllと温度補正用の制御電圧Ｖtempとが加算された制御電圧ＶcontがＶ１からＶ２へと変化量が大きくなる。そのため、発振器３０に大きな制御電圧Ｖcontが入力されるため、発振器３０の発振周波数が温度補正および位相調整されて安定するまでに、時間を要してしまい瞬時に発振器３０の温度補正および位相調整が行われず、ＧＰＳの１ＰＰＳ信号に代わるタイミング信号の精度が劣化してしまう。
【００３７】
従って、本発明の実施形態に係る基準信号発生装置１は、ＰＬＬ処理を制御するＰＬＬ制御部２３と温度補正を制御する温度補正制御部２５とを分離させ、温度補正を行うタイミングの間隔をＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔よりも小さくなるように設定してある。基準信号発生装置１におけるＰＬＬ処理を行うタイミングと温度補正を行うタイミングとの動作について、図３および図４を参照して説明する。
図３は、本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の温度補正を説明する図であり、上段の図３（ａ）は時間と温度との関係を示し、下段の図３（ｂ）は時間と温度補正用の制御電圧Ｖcontとの関係を示している。図４は、本発明の実施形態に係る基準信号発生装置のＰＬＬ処理を説明する図であり、上段の図４（ａ）は時間と温度との関係を示し、下段の図４（ｂ）は時間と位相調整用の制御電圧Ｖcontとの関係を示している。
【００３８】
図３に示すように、温度がＴ１からＴ２へと変化する際に、つまり、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間で、温度補正を行うタイミングを複数回とすると、発振器３０への制御電圧Ｖcontである温度補正用の制御電圧Ｖtempは小さい値を複数回に分けて発振器３０へ出力することとなり、温度補正し安定するまでを短時間とすることができる。
【００３９】
そのため、ＰＬＬ処理を行うタイミングでは、図４（ｂ）に示すように、温度補正用の制御電圧Ｖtempが小さく、位相調整用の制御電圧Ｖpllを加算した制御電圧ＶcontがＶ１”からＶ２”と変化量が小さくなる。従って、発振器３０に小さな制御電圧Ｖcontが入力されるため、発振器３０の発振周波数が温度補正および位相調整されて安定するまでを短時間とすることができ、温度変化の影響を低減して、基準信号となる高精度なクロック信号（周波数Ｆ）を出力することができる。
【００４０】
次に、基準信号発生装置１において、温度補正を行うタイミングとＰＬＬ処理を行うタイミングとについて、具体的な例を図５に示す。
図５は、本発明の実施形態に係る基準信号発生装置の温度補正タイミングとＰＬＬ処理タイミングとの関係を説明する図であり、それぞれの直性上の丸印において温度補正又はＰＬＬ処理が行われる。
図５に示すように、温度補正を行うタイミングの間隔は、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／５であり、つまり、ＰＬＬ処理を１回行う間に温度補正を５回行うので、ＰＬＬ処理を行う間に、急峻な温度変動が生じても、ＰＬＬ処理を行うタイミングでは発振器３０に入力する温度補正用の制御電圧Ｖtempと位相調整用の制御電圧Ｖpllが加算された制御電圧Ｖcontの値を小さくすることができる。
【００４１】
なお、温度補正を行うタイミングの間隔は、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０以上１／５以下の範囲内であることが好ましい。
温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０より小さくすると、温度補正を行う処理回数が多くなり、つまり、発振器３０への制御電圧Ｖcontの入力回数が多くなるため、発振器の短期安定度が劣化してしまう虞がある。また、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／５より大きくすると、発振器３０の温度補正を行うタイミングが少なくなるため、温度補正する制御電圧Ｖtempの値が大きくなり、温度補正し安定するまでに時間を要し、補正精度が劣化してしまいタイミング信号の精度が劣化するという虞がある。従って、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０以上１／５以下の範囲内とすることで、高精度のタイミング信号を発生させることができる。
【００４２】
また、図５においては、温度補正を行うタイミングが１秒間隔であるのに対しＰＬＬ処理を行うタイミングは５秒間隔としているが、温度補正を行うタイミングの間隔は１秒以上２秒以下の範囲内で、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔は２秒以上１０秒以下の範囲内であることが好ましい。
温度補正を行うタイミングの間隔を１秒より小さくすると、温度補正を行う処理回数が多くなり、発振器３０の短期安定度が劣化してしまう虞がある。また、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔を１０秒より大きくすると、ＰＬＬ処理を行う間隔が大きくなるため、ＰＬＬ処理精度が劣化してしまいタイミング信号の精度が劣化するという虞がある。
【００４３】
次に、ＧＰＳ信号が再び受信できる状態に復帰、つまり、ホールドオーバー状態が解除されロック状態となる際の動作について、図６から図８を参照して説明する。
図６は、発振器の温度と周波数変化量△ｆ／ｆとの関係を示すグラフである。図７は、発振器の温度と制御電圧Ｖcontとの関係を示すグラフである。図８は、発振器の各温度における経過時間と制御電圧Ｖcontとの関係を示すグラフである。
【００４４】
ホールドオーバー状態では、ＰＬＬ処理（位相調整）用の制御電圧Ｖpllはホールドオーバー状態開始直前のロック状態時における値もしくは任意時間の平均値で一定に保持されている。その時に発振器３０の温度が変化すると、発振器３０の周波数は、図６に示すように、発振器３０の有する周波数温度特性によって周波数変化量△ｆ／ｆ＝０からプラス側又はマイナス側へ変化する。
【００４５】
そのため、発振器３０の周波数が周波数変化量△ｆ／ｆ＝０となるように、制御電圧Ｖcont（温度補正用の制御電圧Ｖtemp）を制御する必要がある。図７に示すように、例えば、温度Ｔ１の時には制御電圧Ｖcontが０．５Ｖ、温度Ｔ２の時には制御電圧Ｖcontが１Ｖ、温度Ｔ３の時には制御電圧Ｖcontが１．５Ｖ、発振器３０に入力されるように、事前に発振器３０の有する周波数温度特性から算出された制御電圧Ｖcont（温度補正用の制御電圧Ｖtemp）値が記憶されている記憶部２６から選択される。
【００４６】
従って、ＧＰＳ信号が再び受信できる状態に復帰した場合、ホールドオーバー状態中に常に温度補正が行われていたため、温度の影響によってＰＬＬ処理における復帰時間が遅くならず、図８に示すように、各温度において位相が安定する時間Ｔlockを略一定とすることができる。
【００４７】
以上で述べたように、本実施形態の基準信号発生装置１は、発振器３０から出力される基準信号のＰＬＬ処理を制御するＰＬＬ制御部２３と、発振器３０の温度補正を制御する温度補正制御部２５と、を備えているため、ロック状態において、温度補正制御部２５から発振器３０の温度補正を行うことができる。特に、ロック状態からホールドオーバー状態となり自走する際やホールドオーバー状態からロック状態に復帰する際に、急峻な温度変動があっても、温度補正する補正値が小さいため瞬時に発振器３０の温度補正とＰＬＬ処理とを同時に行うことができる。そのため、補正や調整に伴う誤差が小さくなり自走時には、ＧＰＳの１ＰＰＳ信号に代わる高精度のタイミング信号を発生することができる。また、ホールドオーバー状態からロック状態に復帰する場合も温度の影響を低減し、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００４８】
また、本実施形態の基準信号発生装置１は、温度補正を行うタイミングの間隔がＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔よりも小さいので、温度変化に伴う発振器３０の温度補正を多く行うことができる。そのため、ＰＬＬ処理の際に温度の影響を低減でき、ＧＰＳ信号との同期を安定に行うことができる。従って、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００４９】
また、本実施形態の基準信号発生装置１は、温度補正を行うタイミングの間隔を、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔の１／１０以上１／５以下の範囲内としているため、発振器３０の短期安定度とＰＬＬ処理精度との劣化を低減し、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００５０】
また、本実施形態の基準信号発生装置１は、温度補正を行うタイミングの間隔を１秒以上２秒以下の範囲内とし、ＰＬＬ処理を行うタイミングの間隔を２秒以上１０秒以下の範囲内としているため、発振器３０の短期安定度と温度補正精度との劣化を低減し、高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００５１】
本実施形態では、受信部としてＧＰＳ受信機１０を用いているが、ＧＰＳ受信機１０は、人工衛星を利用したＧＰＳ（Global Positioning System）システムから得られる１ＰＰＳのような高精度なリファレンス信号を生成することができる。そのため、この１ＰＰＳと、基準信号発生装置１の発振器３０が発振する基準信号と、を同期させることで、発振器３０に対して正確な制御電圧信号を与えることができ、高精度なタイミング信号を発生させることができる。
【００５２】
なお、発振器３０は、電圧制御型水晶発振器（ＶＣＸＯ）に代えて、ダブルオーブンもしくはシングルオーブンの恒温槽付き水晶発振器（ＯＣＸＯ）を用いてもよい。恒温槽付き水晶発振器（ＯＣＸＯ）は、周囲温度の変化の影響を受け難いため、精度よく温度補正を行うことができ、ホールドオーバー状態における自走時にも高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００５３】
また、発振器３０として原子発振器を用いてもよく、原子発振器は、非常に安定した周波数を出力することができるため、ホールドオーバー状態における自走時にも高精度のタイミング信号を発生することができる。
【００５４】
更に、以上の説明では、ＧＰＳを用いてリファレンス信号を取得する例を示したが、ＧＰＳ以外にも準天頂衛星ＱＺＳＳやその他のＧＮＳＳ（例えば、Ｇｌｏｎａｓｓ、Ｇａｌｉｌｅｏ、Ｂｅｉｄｏｕ）等であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…基準信号発生装置、１０…ＧＰＳ受信機、１２…ＧＰＳアンテナ、２０…処理部、２１…位相比較器、２２…ループフィルター、２３…ＰＬＬ制御部、２４…記憶部、２５…温度補正制御部、２６…記憶部、２７…加算器、３０…発振器、４０…分周器、５０…温度センサー。
【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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