專利名稱:由被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)確定秒始點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由一個(gè)包含時(shí)間信息的、被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)確定秒始點(diǎn)的方法。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該方法的無(wú)線電鐘表的接收電路或無(wú)線電鐘表。
背景技術(shù)：
無(wú)線電控制的、時(shí)間信息的傳送借助所謂時(shí)標(biāo)信號(hào)(Zeitzeichensignale)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些時(shí)標(biāo)信號(hào)由相應(yīng)的發(fā)送器-以下簡(jiǎn)稱為時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器(Zeitzeichensender)來(lái)發(fā)送。一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)應(yīng)理解為一個(gè)短持續(xù)時(shí)間的發(fā)送信號(hào)，給予它的任務(wù)是，傳輸由一個(gè)發(fā)送器提供的參考時(shí)間。在此情況下它涉及通常具有多個(gè)時(shí)間標(biāo)記的調(diào)制振蕩，這些時(shí)間標(biāo)記僅解調(diào)為一個(gè)脈沖，該脈沖以一定的不準(zhǔn)確性再現(xiàn)所發(fā)送的參考時(shí)間。
德國(guó)長(zhǎng)波發(fā)射臺(tái)DCF-77受原子鐘控制及根據(jù)官方原子時(shí)間度量MEZ以50KW功率在77.5KHz頻率上持續(xù)工作地發(fā)送調(diào)幅長(zhǎng)波時(shí)間信號(hào)。在其它國(guó)家，例如在英國(guó)，日本，中國(guó)及美國(guó)存在類似的發(fā)送器，它們?cè)?0至120KHz之間的范圍上發(fā)送長(zhǎng)波頻率上的時(shí)間信息。所述的所有這些國(guó)家對(duì)于時(shí)間信息的傳送總是使用相精確為一分鐘長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)間幀。
圖1表示用標(biāo)記A指示的、在德國(guó)時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器DCF-77的情況下編碼時(shí)間信息的編碼圖(電報(bào))。該編碼圖現(xiàn)在由59位組成，其中每1位相應(yīng)于時(shí)間幀的1秒。因此在1分鐘的過(guò)程中傳送一個(gè)所謂的時(shí)標(biāo)信號(hào)電報(bào)圖(Zeitzeichen-Telegramm)，它以二進(jìn)制編碼形式尤其包括時(shí)間及日期的信息。第一個(gè)15位B包括一般的編碼，例如它們包括工作信息。下個(gè)5位C包括一般信息。例如R表示天線位，A1表示傳送轉(zhuǎn)換到中歐洲夏令時(shí)(MESZ)及返回常規(guī)時(shí)的中歐洲時(shí)間(MEZ)的預(yù)告位，Z1，Z2表示區(qū)域時(shí)間位，A2表示轉(zhuǎn)換秒的預(yù)告位及S表示被編碼的時(shí)間信息的開(kāi)始位。從第21位至第59位以BCD碼傳送時(shí)間及日期信息，其中這些數(shù)據(jù)也適用于其后面的分鐘。在此情況下區(qū)域D中的位包括關(guān)于分鐘的信息，區(qū)域E中的位包括關(guān)于小時(shí)的信息，區(qū)域F中的位包括關(guān)于日歷日的信息，區(qū)域G中的位包括關(guān)于周日的信息，區(qū)域H中的位包括關(guān)于月的信息及區(qū)域I中的位包括關(guān)于日歷年的信息。這些信息逐位地以編碼形式出現(xiàn)。在區(qū)域D，E及I的各端部上設(shè)有所謂的校驗(yàn)位P1，P2，P3。電報(bào)圖第60位不被占用及用于指示下個(gè)時(shí)間幀的開(kāi)始。M表示分鐘標(biāo)記及由此指示時(shí)標(biāo)信號(hào)電報(bào)圖的開(kāi)始。
圖1中所示的用于傳送時(shí)標(biāo)信號(hào)的編碼圖的結(jié)構(gòu)及位占用是一般公知的及例如描述在Peter Hetzel的文章“時(shí)間信息及標(biāo)準(zhǔn)頻率”，Telekom Praxis，1993年第一卷中。
時(shí)標(biāo)信號(hào)信息的傳送借助各個(gè)秒標(biāo)記的幅值調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。該調(diào)制由載波信號(hào)X在每個(gè)秒開(kāi)始時(shí)的下降X1，X2(或上升)形成，其中在由DCF-77發(fā)送器發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的情況下，在每秒開(kāi)始時(shí)-每分鐘的第59秒除外-載波幅值對(duì)于0.1秒持續(xù)時(shí)間的X1或?qū)τ?.2秒持續(xù)時(shí)間的X2下降到幅值的約25％。這些不同持續(xù)時(shí)間的下降X1，X2確定了每個(gè)秒標(biāo)記或解碼形式的數(shù)據(jù)位。秒標(biāo)記的不同持續(xù)時(shí)間用于鐘表時(shí)間及日期的二進(jìn)制編碼，其中具有0.1秒持續(xù)時(shí)間的秒標(biāo)記X1相應(yīng)于二進(jìn)制“0”及具有0.2秒持續(xù)時(shí)間的秒標(biāo)記X2相應(yīng)于二進(jìn)制“1”。通過(guò)空缺第60秒標(biāo)記預(yù)告下個(gè)分標(biāo)記。與相應(yīng)秒結(jié)合則可實(shí)現(xiàn)由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器發(fā)送的時(shí)間信息的求值。圖2借助一個(gè)例子表示這種幅值調(diào)制的時(shí)標(biāo)信號(hào)的一個(gè)區(qū)段。
但僅當(dāng)一分鐘的59秒位被單值地識(shí)別及由此對(duì)每個(gè)秒標(biāo)記可單值地分配一個(gè)“0”或“1”時(shí)，精確時(shí)間及精確日期的求值才有可能。其問(wèn)題在于，接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)可能疊加了干擾信號(hào)，該干擾由于-例如在接收機(jī)的直接環(huán)境中的-電氣裝置或電子裝置的干擾場(chǎng)引起。視該干擾信號(hào)的類型及范圍而定可能導(dǎo)致對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)接收的干擾。
對(duì)于無(wú)線電鐘表及用于接收時(shí)標(biāo)信號(hào)的接收電路的背景可參考DE 198 08 431 A1，DE 43 19 946 A1，DE 43 04 321 C2，DE 42 37 112A1及DE 42 33 126 A1。對(duì)于由時(shí)標(biāo)信號(hào)的時(shí)間信息獲取及時(shí)間信息的信息處理可參考DE 195 14 031 C2，DE 37 33 965 C2及EP 042 913B1。
為了得到秒標(biāo)記或相應(yīng)的下降持續(xù)時(shí)間的很好求值，重要的是，具有關(guān)于該秒標(biāo)記或下降部分的始點(diǎn)的、盡可能精確的信息。一個(gè)下降部分的始點(diǎn)在以下也被稱為秒始點(diǎn)(Sekundenbeginn)。
在DE 37 33 965 C2中描述了一種由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器的受干擾的數(shù)據(jù)中獲取信息的方法，在該方法中以一個(gè)預(yù)給定的頻率對(duì)由接收器提供的信號(hào)進(jìn)行采樣。在一幀(秒)的一個(gè)時(shí)間間隔中，這些采樣值在相應(yīng)的時(shí)間位置上被累加，由此在一定時(shí)間后構(gòu)成了一個(gè)平均的信號(hào)變化曲線。為了確定秒始點(diǎn)，使用由多個(gè)秒變化曲線獲得的平均信號(hào)與一個(gè)模型信號(hào)之間的相關(guān)性。但在DE 37 33 965 C2中描述的該方法具有顯著的缺點(diǎn)，即為了使無(wú)線電鐘表同步在秒始點(diǎn)上，必需將一個(gè)由多個(gè)時(shí)間幀的信號(hào)變化曲線獲得的信號(hào)與一個(gè)模型信號(hào)進(jìn)行比較。以一個(gè)表格或一個(gè)計(jì)算規(guī)則的形式提供的模型信號(hào)將導(dǎo)致必需提供附加的存儲(chǔ)器。此外，進(jìn)行該比較也需要特別高的計(jì)算成本。
在DE 195 14 036 C2中描述了對(duì)此改進(jìn)的、用于確定時(shí)標(biāo)信號(hào)中的秒始點(diǎn)的另一更進(jìn)一步的方法。這里也對(duì)由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器發(fā)送的、并由無(wú)線電鐘表的接收器接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)在超過(guò)多個(gè)幀(秒)的時(shí)間上被采樣。時(shí)標(biāo)信號(hào)的采樣值也被存儲(chǔ)在一個(gè)為此設(shè)置的存儲(chǔ)裝置中。為了確定秒始點(diǎn)，由被存儲(chǔ)的采樣值確定一個(gè)平均的信號(hào)變化，其中將平均的信號(hào)變化的最小值評(píng)判為秒下降部分的始點(diǎn)及由此作為秒始點(diǎn)。
在所述的兩種用于確定秒始點(diǎn)的方法中均對(duì)被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)采樣及求值并由這些被求值的采樣值推導(dǎo)出秒始點(diǎn)。該方法是很可靠的，但需要由無(wú)線電鐘表的接收器接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)相應(yīng)于被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)才行。然而被發(fā)送與被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)的這種一致性是相對(duì)少的。在現(xiàn)實(shí)中被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)或強(qiáng)或弱地疊加了干擾信號(hào)。這些干擾信號(hào)典型出現(xiàn)在無(wú)線電鐘表發(fā)送器與無(wú)線電鐘表接收器之間的傳輸區(qū)段及也出現(xiàn)在無(wú)線電鐘表的接收部分內(nèi)，有時(shí)可能使被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的信號(hào)形狀很強(qiáng)地改變。
這甚至可以達(dá)到這樣的程度，即相對(duì)真實(shí)的秒始點(diǎn)被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)被疊加了這樣強(qiáng)的干擾脈沖，以致真實(shí)的秒始點(diǎn)不再能從采樣的變化曲線中被導(dǎo)出。因此用上述公知的確定秒始點(diǎn)的方法求得一個(gè)秒始點(diǎn)，它在時(shí)間上滯后(或有時(shí)亦超前)真實(shí)的秒始點(diǎn)。有時(shí)也可能導(dǎo)致在一個(gè)下降部分(秒標(biāo)記)的持續(xù)時(shí)間中時(shí)標(biāo)信號(hào)被疊加了這樣強(qiáng)的干擾脈沖，以致對(duì)于該時(shí)間幀不能檢測(cè)到秒始點(diǎn)，最后導(dǎo)致了不能解碼相應(yīng)的數(shù)據(jù)位。在不利的情況下也可引起由于通過(guò)采樣測(cè)量到的秒始點(diǎn)的時(shí)間偏移使相應(yīng)的數(shù)據(jù)位錯(cuò)誤地被解碼。例如秒始點(diǎn)可能在時(shí)間上如此偏移地被檢測(cè)到，以致所得到的不是對(duì)應(yīng)邏輯1的、持續(xù)200msec的下降部分，而是對(duì)應(yīng)邏輯0的、持續(xù)100msec的下降部分。這可能直接導(dǎo)致顯示出錯(cuò)誤的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種改進(jìn)的、尤其是更可靠的由無(wú)線電鐘表接收器接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)確定秒始點(diǎn)的方法。特別是提供一種簡(jiǎn)化的、確定秒始點(diǎn)的方法。
根據(jù)本發(fā)明，提出由一個(gè)包含一些時(shí)間信息的、被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)確定秒始點(diǎn)的方法，該時(shí)標(biāo)信號(hào)由多個(gè)恒定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間幀組成，在一個(gè)相應(yīng)的時(shí)間幀內(nèi)的所述被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的第一個(gè)變化表征一個(gè)秒始點(diǎn)，其中，為了確定一個(gè)時(shí)間幀的秒始點(diǎn)，從一個(gè)時(shí)間上在先的時(shí)間幀的已知秒始點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)出參考時(shí)鐘的一個(gè)預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖。
根據(jù)本發(fā)明，還提出用于無(wú)線電鐘表的接收電路或無(wú)線電鐘表，用于由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)接收及獲得時(shí)間信息，它設(shè)有一個(gè)用于確定時(shí)間幀的秒始點(diǎn)的裝置，它尤其借助上述方法通過(guò)從一個(gè)已知的秒始點(diǎn)開(kāi)始對(duì)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算后繼的時(shí)間幀的秒始點(diǎn)。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)由多個(gè)恒定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間幀組成。由此出發(fā)本發(fā)明的構(gòu)思在于，不必須一定要對(duì)每個(gè)時(shí)間幀通過(guò)采樣值的求值或通過(guò)檢測(cè)時(shí)標(biāo)信號(hào)幅值曲線的變化來(lái)確定各個(gè)相應(yīng)的秒始點(diǎn)。對(duì)于秒始點(diǎn)的確定，僅需一次求得真實(shí)的秒始點(diǎn)。如果一旦已知了一個(gè)秒始點(diǎn)，對(duì)于確定后面時(shí)間幀的秒始點(diǎn)則僅需從第一秒始點(diǎn)開(kāi)始分別累加上一個(gè)時(shí)間幀或多個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間。其特殊的優(yōu)點(diǎn)在于，為了確定秒始點(diǎn)不再必須考慮原來(lái)的、有時(shí)被疊加了干擾信號(hào)的時(shí)標(biāo)信號(hào)。
可有利地使用一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)確定一個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間。時(shí)標(biāo)信號(hào)的第一個(gè)變化啟動(dòng)該計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器由一個(gè)預(yù)定的、恒定的參考時(shí)鐘提供時(shí)鐘脈沖。如果在已知的持續(xù)時(shí)間-大約相應(yīng)于一個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間-后又出現(xiàn)了一個(gè)下降部分，則它被評(píng)判為真實(shí)的秒始點(diǎn)。如果求得一次真實(shí)的秒始點(diǎn)，則可從該時(shí)刻開(kāi)始通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)(Zhlerstand)求得相關(guān)時(shí)間幀的相應(yīng)秒始點(diǎn)。然后該計(jì)數(shù)器可在每個(gè)秒始點(diǎn)時(shí)被復(fù)位及又重新被啟動(dòng)。該計(jì)數(shù)器總是在一個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間后產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)脈沖，該啟動(dòng)脈沖指示下一個(gè)時(shí)間幀的計(jì)算的秒始點(diǎn)。包含在被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)中的時(shí)間信息的求值開(kāi)始于通過(guò)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)計(jì)算出的秒始點(diǎn)的時(shí)刻。因此被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)被疊加的干擾不再象公知裝置的情況那樣嚴(yán)重地影響秒始點(diǎn)的求得。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在秒始點(diǎn)也可在或強(qiáng)或弱的干擾信號(hào)的情況下被求得。
根據(jù)本發(fā)明的用于確定秒始點(diǎn)的裝置在電路技術(shù)上也可很簡(jiǎn)單地被構(gòu)成，因?yàn)樵揪途哂械?、用于?duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的變化求值及解碼的計(jì)數(shù)器既可用來(lái)求值相應(yīng)的時(shí)標(biāo)信號(hào)信息也可用來(lái)確定秒脈沖。
但很頻繁地，所計(jì)算出的秒始點(diǎn)不精確地相應(yīng)于真實(shí)的秒始點(diǎn)，由此可能導(dǎo)致計(jì)算出的秒始點(diǎn)相對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)中的真實(shí)的秒始點(diǎn)有一個(gè)小的時(shí)間偏移量。由于在多個(gè)時(shí)間幀上該偏移的相加，因此可能導(dǎo)致計(jì)算出的秒始點(diǎn)隨著時(shí)間離真實(shí)秒始點(diǎn)愈來(lái)愈遠(yuǎn)。該偏移的原因首先在于參考時(shí)鐘發(fā)生器，它不總是產(chǎn)生精確的預(yù)給定的參考時(shí)鐘。但在參考時(shí)鐘產(chǎn)生時(shí)正需要抑制這些偏移。
由于該原因，有利的是，對(duì)于這類應(yīng)用準(zhǔn)備一個(gè)用于影響調(diào)節(jié)電壓的裝置，它補(bǔ)償一個(gè)相應(yīng)的秒開(kāi)始時(shí)的信號(hào)變化曲線中的偏移。調(diào)節(jié)電壓的影響(Regelspannungsbeeinflussung)或信號(hào)變化曲線中的偏移的補(bǔ)償例如可用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。但這類調(diào)節(jié)電壓影響需要非常高的計(jì)算成本。這不再能通過(guò)無(wú)線電鐘表中現(xiàn)有的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵撜{(diào)節(jié)電壓影響的整個(gè)執(zhí)行超出了傳統(tǒng)的、為無(wú)線電鐘表或其接收電路所設(shè)的控制器的可能性。況且該計(jì)算成本恰恰應(yīng)該盡可能減小。
本發(fā)明的特殊的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在還在于，可用原本就有的裝置來(lái)提供用于補(bǔ)償可能存在的偏差的簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)裝置。為了補(bǔ)償相對(duì)被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)的一個(gè)時(shí)間標(biāo)記(例如秒始點(diǎn))的不精確的起點(diǎn)及由此補(bǔ)償參考時(shí)鐘的偏差，因此設(shè)置了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的補(bǔ)償電路，它對(duì)該偏差進(jìn)行再調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)的工作如下如果譬如在所考察的時(shí)間幀中真實(shí)的秒始點(diǎn)比計(jì)算出的秒始點(diǎn)出現(xiàn)得早，則在后一個(gè)時(shí)間幀中對(duì)于確定秒始點(diǎn)跳過(guò)至少一個(gè)時(shí)鐘脈沖，以使得那里對(duì)于該時(shí)間幀所計(jì)算出的秒始點(diǎn)提前一個(gè)時(shí)鐘脈沖的時(shí)間。如果所計(jì)算出的秒始點(diǎn)早于真實(shí)的秒始點(diǎn)，則對(duì)于至少一個(gè)后面的時(shí)間幀加入一個(gè)附加的時(shí)鐘脈沖，由此使對(duì)于相應(yīng)時(shí)間幀所期望的秒始點(diǎn)延遲一個(gè)時(shí)鐘脈沖的持續(xù)時(shí)間。以此方式可實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的接收電路或相應(yīng)的無(wú)線電鐘表可有利地具有較高的系統(tǒng)靈敏度，因?yàn)椴挥每紤]一個(gè)相應(yīng)時(shí)間幀的始點(diǎn)上的干擾。一個(gè)變化的持續(xù)時(shí)間的誤差可通過(guò)調(diào)節(jié)裝置有利地避免。由于干擾脈沖使一個(gè)變化的持續(xù)時(shí)間有誤差的誤差頻度也由此得以減小，這最后就使得接收電路靈敏度的改善。如上所述的、用于補(bǔ)償在確定秒始點(diǎn)時(shí)的偏差或偏移的純數(shù)字調(diào)節(jié)使得外部元件及有容差的模擬電路部分成為多余。以此方式，由這種調(diào)節(jié)及補(bǔ)償獲得的優(yōu)點(diǎn)不會(huì)被這些電路部分的容差所破壞。此外接收電路可額外地、相對(duì)簡(jiǎn)單地被實(shí)施，因?yàn)榧償?shù)字調(diào)節(jié)譬如可通過(guò)在無(wú)線電鐘表中原本就有的微控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)本身需要相對(duì)小的計(jì)算成本，由此微控制器在其功能上僅受到該調(diào)節(jié)的很小影響。
為了確定一個(gè)時(shí)間幀的秒始點(diǎn)，有利地從該時(shí)間幀緊前面的時(shí)間幀的秒始點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù)。這在電路技術(shù)上是特別適合的，因?yàn)檫@里相應(yīng)的計(jì)數(shù)器總是可在一個(gè)時(shí)間幀的結(jié)束時(shí)重被復(fù)位及重新被啟動(dòng)。這也可以使用電路技術(shù)上簡(jiǎn)單的低位數(shù)的計(jì)數(shù)器(Niederbitzhler)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如果時(shí)標(biāo)信號(hào)首次被接收，起初并不知道秒始點(diǎn)。為了根據(jù)本發(fā)明求得后面的時(shí)間幀的秒始點(diǎn)，則首先必需一次地初次確定一個(gè)秒始點(diǎn)，從該秒始點(diǎn)開(kāi)始可求得以后時(shí)間幀的秒始點(diǎn)。為此首先求得一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的一個(gè)第一次變化的始點(diǎn)。它通過(guò)對(duì)由時(shí)標(biāo)信號(hào)的電報(bào)中已知的一個(gè)變化的持續(xù)時(shí)間-如開(kāi)始部分所述它可僅具有小的預(yù)給定持續(xù)時(shí)間-的計(jì)數(shù)可被求得。以此方式將保證，在該第一個(gè)變化時(shí)不涉及時(shí)標(biāo)信號(hào)中的干擾。如果這被明確地識(shí)別及在該第一個(gè)變化開(kāi)始后約一秒鐘后在時(shí)標(biāo)信號(hào)的信號(hào)變化曲線中產(chǎn)生了一個(gè)新的變化，則將該新的變化的開(kāi)始被評(píng)判為秒始點(diǎn)。附加地或變換地為了確定第一秒始點(diǎn)也可使用其它的方法、如在開(kāi)始部分所述DE 195 14 036 C2或DE 37 33 965 C2中所述的方法。
有利地，時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間通過(guò)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)來(lái)確定。該參考時(shí)鐘具有一個(gè)已知的參考頻率。作為參考時(shí)鐘可有利地使用具有盡可能恒定的、預(yù)給定的時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào)，由此該時(shí)鐘信號(hào)具有每時(shí)間幀預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖。
作為參考時(shí)鐘最好使用這樣的時(shí)鐘信號(hào)，在該時(shí)鐘信號(hào)中一個(gè)時(shí)鐘脈沖的持續(xù)時(shí)間理想地小于由時(shí)標(biāo)信號(hào)的電報(bào)預(yù)給定的、時(shí)間上最短的變化-即時(shí)間上最短的秒標(biāo)記-的持續(xù)時(shí)間的10％。理想地，一個(gè)時(shí)鐘脈沖的持續(xù)時(shí)間小于時(shí)間上最短的變化的持續(xù)時(shí)間的5％。如果使用了譬如具有參考頻率為128Hz的參考時(shí)鐘-它相應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘石英晶振(Uhrenquarzes)的頻率的256分之一-及約為一秒的時(shí)間幀，為了確定下個(gè)時(shí)間幀的秒始點(diǎn)，計(jì)數(shù)器則必須向上計(jì)數(shù)正好128個(gè)脈沖。這里一個(gè)單個(gè)的時(shí)鐘脈沖相應(yīng)于7.8msec。因?yàn)樵谟蒁CF-77發(fā)送器發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的情況下時(shí)標(biāo)信號(hào)中這些變化部分(下降部分，即秒標(biāo)記)或持續(xù)100msec或持續(xù)200msec，必須保證一個(gè)脈沖的持續(xù)時(shí)間比該持續(xù)100msec的變化部分充分地小。如果在確定秒始點(diǎn)時(shí)為了補(bǔ)償偏差加入了一個(gè)校正時(shí)鐘脈沖，則該加入或跳過(guò)的時(shí)鐘脈沖不應(yīng)使相應(yīng)時(shí)間信息的解碼及求值出錯(cuò)。在本例中校正時(shí)鐘脈沖具有7.8msec，它小于持續(xù)100msec的變化部分的10％。因此在該數(shù)量級(jí)上的誤差對(duì)時(shí)間信息的求值幾乎無(wú)影響。而一個(gè)偏差的調(diào)節(jié)及補(bǔ)償仍然很快，使得偏差可足夠快地被補(bǔ)償。
時(shí)間信息逐位地存在于時(shí)標(biāo)信號(hào)中，其中一個(gè)相應(yīng)數(shù)據(jù)位的值基于時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器配置的電報(bào)、由被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的變化的持續(xù)時(shí)間來(lái)給出。在此情況下對(duì)一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)位配置一個(gè)(二進(jìn)制)值，該值由該變化的持續(xù)時(shí)間推導(dǎo)出。這里時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的變化的第一持續(xù)時(shí)間表示數(shù)據(jù)位的第一邏輯值及第二持續(xù)時(shí)間相應(yīng)于數(shù)據(jù)位的第二邏輯值。該第一及第二持續(xù)時(shí)間通過(guò)時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器的電報(bào)預(yù)先被確定。
典型地，第一邏輯值表示為一個(gè)邏輯“0”(LOW，低電壓電平)及第二邏輯值表示為一個(gè)邏輯“1”(HIGH，高電壓電平)。當(dāng)然也可考慮是相反的邏輯。
在一個(gè)由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的通常的電報(bào)中，一個(gè)變化表示為時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的下降。當(dāng)然這里也可考慮是相反的邏輯，即這里二進(jìn)制編碼通過(guò)幅值的上升來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的接收電路或無(wú)線電鐘表僅需要一個(gè)提供參考時(shí)鐘的參考時(shí)鐘發(fā)生器；一個(gè)計(jì)數(shù)器，它連續(xù)地向上計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖及它的計(jì)數(shù)器讀數(shù)給出下個(gè)秒始點(diǎn)應(yīng)該的時(shí)間；及一個(gè)確定相應(yīng)秒始點(diǎn)的裝置，它讀出計(jì)數(shù)器讀數(shù)、對(duì)其求值及在一個(gè)預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖后-它理想地精確對(duì)應(yīng)于時(shí)標(biāo)信號(hào)的一個(gè)時(shí)間幀-確定出新的秒始點(diǎn)。
調(diào)節(jié)裝置和/或用于確定秒始點(diǎn)的裝置的功能可有利地通過(guò)固定布線的邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。該邏輯電路例如可包括FPGA電路或PLD電路。并且基本上該裝置的功能可通過(guò)典型地在無(wú)線電鐘表中原有的微控制器、例如一個(gè)4位微控制器來(lái)滿足。而根據(jù)本發(fā)明的該方案的特殊優(yōu)點(diǎn)在于，借助邏輯電路能以非常簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)秒始點(diǎn)的求得及調(diào)節(jié)電壓的影響，而這里不一定需要微控制器。該微控制器現(xiàn)在可供其它的任務(wù)用，例如時(shí)標(biāo)信號(hào)的解碼及求值、用于時(shí)標(biāo)信號(hào)中干擾的處理及專用的任務(wù)。
作為參考時(shí)鐘發(fā)生器設(shè)置一個(gè)這樣的時(shí)鐘發(fā)生器，即它提供具有預(yù)定的、盡可能恒定頻率的參考時(shí)鐘。在一個(gè)非常有利的構(gòu)型中設(shè)置時(shí)鐘石英晶振作為參考時(shí)鐘發(fā)生器。



以下將借助在附圖的概要示圖中給出的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中附圖為圖1一個(gè)由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器DCF-77發(fā)送的編碼時(shí)間信息的編碼圖(時(shí)標(biāo)信號(hào)電報(bào))；圖2一個(gè)被時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器發(fā)送的無(wú)干擾的、具有5秒標(biāo)記的調(diào)幅時(shí)標(biāo)信號(hào)的片斷；圖3以概要示圖表示的、一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的片斷及一個(gè)參考時(shí)鐘的相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖，借助它們來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于確定秒始點(diǎn)的方法；圖4一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的另一片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于在確定秒始點(diǎn)時(shí)補(bǔ)償偏差的方法；圖5該時(shí)標(biāo)信號(hào)的另一片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于在確定秒始點(diǎn)時(shí)補(bǔ)償偏差的方法；圖6一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于首次確定秒始點(diǎn)的方法；圖7一個(gè)極其簡(jiǎn)化地表示的、用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的無(wú)線電鐘表的電路框圖。
在附圖的所有圖中相同的或功能相同的部件及信號(hào)-只要無(wú)其它說(shuō)明-設(shè)有相同的標(biāo)號(hào)。
具體實(shí)施方式
圖3以概要示圖表示一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的片斷及一個(gè)參考時(shí)鐘的相應(yīng)時(shí)鐘脈沖，借助它們來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于確定秒始點(diǎn)的方法。
為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法，在圖3中使用了德國(guó)時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器DCF-77的時(shí)標(biāo)信號(hào)X。圖3表示該時(shí)標(biāo)信號(hào)X的一個(gè)片段，其中例如表示時(shí)標(biāo)信號(hào)X的三個(gè)完整的時(shí)間幀Y1-Y3。每個(gè)時(shí)間幀Y1-Y3的時(shí)間間隔總為T(mén)＝1000msec。應(yīng)當(dāng)注意到，圖3中的示意圖不適合于模仿具體的編碼，而僅作為例子給出。并且為了更清楚起見(jiàn)，時(shí)間軸上的標(biāo)度被放大地表示。
由德國(guó)時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器DCF-77發(fā)送的一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)X包括用于二進(jìn)制編碼的兩個(gè)不同的秒標(biāo)記(下降部分)，這就是說(shuō)，第一下降部分X1具有持續(xù)時(shí)間T1＝100msec及第二下降部分X2具有持續(xù)時(shí)間T2＝200msec，具有持續(xù)時(shí)間100msec的第一下降部分X1對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)“0”(低電平)及具有持續(xù)時(shí)間200msec的第二下降部分X2對(duì)應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)“1”(高電平)。在此情況下，二進(jìn)制數(shù)“1”及“0”各相應(yīng)于一個(gè)數(shù)據(jù)位。
現(xiàn)在假定，在時(shí)刻t1存在一個(gè)已知的秒始點(diǎn)。在該時(shí)刻上一個(gè)由一個(gè)參考頻率提供時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)器開(kāi)始連續(xù)地對(duì)參考時(shí)鐘CLK的時(shí)鐘脈沖向上計(jì)數(shù)?？偸怯胊(粗線表示的脈沖)來(lái)表示計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)時(shí)的第一個(gè)時(shí)鐘脈沖。參考時(shí)鐘CLK具有每秒鐘128個(gè)脈沖的恒定參考頻率。在當(dāng)前的T＝1000msec持續(xù)時(shí)間的時(shí)間幀Y1的情況下，計(jì)數(shù)器對(duì)于整個(gè)時(shí)間幀Y1由此必需精確地向上計(jì)數(shù)128個(gè)脈沖。如果計(jì)數(shù)器達(dá)到了第128個(gè)脈沖b，就輸出一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)指示在時(shí)刻t2上，下個(gè)時(shí)鐘脈沖a上發(fā)生下個(gè)時(shí)間幀Y2的秒開(kāi)始。這未關(guān)注到-如圖3中所示地-時(shí)標(biāo)信號(hào)X在時(shí)刻t2上疊加了一個(gè)干擾信號(hào)c。
以相同的方式，在時(shí)刻t2上的秒始點(diǎn)又用于作為確定再下個(gè)時(shí)間幀Y3的秒始點(diǎn)t3的參考。為此目的使計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)器讀數(shù)在時(shí)刻t2上被復(fù)位，由此該計(jì)數(shù)器可連續(xù)向上計(jì)數(shù)。在此情況下，計(jì)數(shù)器又從時(shí)刻t2上的第一個(gè)時(shí)鐘脈沖a開(kāi)始計(jì)數(shù)。以此方式，可非常完善地由每個(gè)在先的時(shí)間幀Y1-Y3的秒始點(diǎn)通過(guò)對(duì)一個(gè)已知的恒定參考時(shí)鐘CLK的簡(jiǎn)單向上計(jì)數(shù)獲得每個(gè)時(shí)間幀Y1-Y3的秒始點(diǎn)。
然而問(wèn)題在于，有時(shí)在確定秒始點(diǎn)時(shí)可能引起偏差，例如由于接收干擾引起偏差。
圖4表示一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的另一片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于在確定秒始點(diǎn)時(shí)補(bǔ)償偏差的方法。在圖4中用箭頭d表示真實(shí)的秒始點(diǎn)及用e表示根據(jù)本發(fā)明所計(jì)算的秒始點(diǎn)。這里計(jì)數(shù)器又由時(shí)刻t4上第一時(shí)間幀Y1的秒始點(diǎn)d向上計(jì)數(shù)及在時(shí)刻t5上對(duì)于下個(gè)時(shí)間幀Y2計(jì)算出一個(gè)秒始點(diǎn)e。然后計(jì)數(shù)器被復(fù)位。但在時(shí)間幀Y2中的真實(shí)的秒始點(diǎn)d位于時(shí)刻t6上及由此在時(shí)間上比計(jì)算出的秒始點(diǎn)e晚發(fā)生?，F(xiàn)在在根據(jù)本發(fā)明確定下個(gè)時(shí)間幀Y3的秒始點(diǎn)e時(shí)，在計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)的情況下插入一個(gè)附加的時(shí)鐘脈沖f。在本實(shí)施例中這將導(dǎo)致在下個(gè)時(shí)間幀Y3上被計(jì)算出的秒始點(diǎn)與真實(shí)的秒始點(diǎn)e，d在時(shí)刻t7上再相一致。
通常在真實(shí)的與計(jì)算出的秒始點(diǎn)d，e之間偏差的補(bǔ)償不一定要在一個(gè)單個(gè)的時(shí)間幀內(nèi)進(jìn)行。而這里典型地需要多個(gè)時(shí)間幀。但調(diào)節(jié)仍然進(jìn)行得很快，以致偏差可足夠快地被調(diào)節(jié)掉，而不會(huì)在這些秒標(biāo)記X1，X2解碼時(shí)造成損失。
圖5表示該時(shí)標(biāo)信號(hào)的另一片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于補(bǔ)償偏差的方法。與圖4中的實(shí)施例的不同之處在于，在圖5中對(duì)于時(shí)間幀Y2計(jì)算的、在時(shí)刻t9上的秒始點(diǎn)e在時(shí)間上位于在時(shí)刻t8上的、真實(shí)的秒始點(diǎn)d的后面。在此情況下，在對(duì)參考時(shí)鐘CLK向上計(jì)數(shù)的情況下，跳過(guò)一個(gè)脈沖，在本實(shí)施例中跳過(guò)第一個(gè)脈沖a。在圖5中通過(guò)涂掉該脈沖a來(lái)表示。
圖6表示一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)的片斷，借助它來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的、用于首次確定秒始點(diǎn)的方法。對(duì)于首次確定秒始點(diǎn)本發(fā)明是基于以下的認(rèn)識(shí)被發(fā)送及被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)X的秒標(biāo)記X1，X2具有一個(gè)確定的、精確已知的下降部分X1，X2的持續(xù)時(shí)間。下降部分X1，X2的持續(xù)時(shí)間可為100msec或200msec。如果這些下降部分持續(xù)得長(zhǎng)些或短些，則可推斷出有干擾，即這里不是唯一地以秒標(biāo)記的存在為出發(fā)點(diǎn)。因此為了第一次確定秒始點(diǎn)必須首先進(jìn)行一個(gè)這樣的下降部分X1，X2的單值識(shí)別。這里根據(jù)本發(fā)明的方法在于，使用具有已知參考頻率的參考時(shí)鐘CLK來(lái)識(shí)別這些下降部分X1，X2。這意味著，持續(xù)時(shí)間T1，T2的每個(gè)下降部分X1，X2相應(yīng)于預(yù)定數(shù)目的參考時(shí)鐘脈沖。在此情況下該數(shù)目由參考頻率導(dǎo)出。如果計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)相應(yīng)于第一持續(xù)時(shí)間T1或第二持續(xù)時(shí)間T2的參考時(shí)鐘脈沖的數(shù)目，則一個(gè)這樣的秒標(biāo)記X1，X2一定存在。時(shí)間幀Y0的該下降部分g的始點(diǎn)t11這時(shí)被用作確定下個(gè)時(shí)間幀Y1的秒始點(diǎn)的參考。計(jì)數(shù)器這時(shí)連續(xù)地向上計(jì)數(shù)。如果在大致相應(yīng)于一個(gè)時(shí)間幀Y1-Y3的持續(xù)時(shí)間T的、一定數(shù)目的參考時(shí)鐘CLK時(shí)鐘脈沖(例如128個(gè)脈沖)后又檢測(cè)到時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的一個(gè)下降部分h，則該下降部分h被譯為秒標(biāo)記。該秒標(biāo)記h現(xiàn)在可接著根據(jù)上述本發(fā)明的方法作為用于確定秒始點(diǎn)的參考，其方式是在時(shí)刻t12上的下降部分的起點(diǎn)表征時(shí)間幀Y1的秒始點(diǎn)e。
圖7表示一個(gè)極其簡(jiǎn)化地表示的、用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的無(wú)線電鐘表的電路框圖。
由標(biāo)號(hào)1表示的無(wú)線電鐘表具有一個(gè)(或多個(gè))天線2，用于接收由時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器3發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)。在本實(shí)施例中天線被構(gòu)成具有鐵氧體磁芯的線圈14，它被并聯(lián)了一個(gè)容性元件15，例如一個(gè)電容器。天線2的后面連接有一個(gè)接收電路5，用于接收由發(fā)送器3發(fā)送的及由天線2接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)X。接收電路5典型地包括一個(gè)或多個(gè)濾波器、例如帶通濾波器，一個(gè)檢波電路及一個(gè)放大電路，用于對(duì)接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)X進(jìn)行濾波，檢波及放大。這種接收電路5的結(jié)構(gòu)及功能已普遍地、例如在開(kāi)始部分所述的文獻(xiàn)中公知，由此對(duì)其不再贅述。
為了確定秒始點(diǎn)，設(shè)有一個(gè)信號(hào)形狀求值裝置4，它被連接在接收電路5的后面。該信號(hào)形狀求值裝置4由被接收、濾波、檢波及放大的時(shí)標(biāo)信號(hào)X求得一個(gè)秒始點(diǎn)，它以控制信號(hào)7的形式被提供到輸出側(cè)上。其中可有利地使用借助圖3-6所述的根據(jù)本發(fā)明的方法。
信號(hào)形狀求值裝置4與一個(gè)遞增計(jì)數(shù)器16相連接，該計(jì)數(shù)器被一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器10的參考時(shí)鐘脈沖CLK觸發(fā)。在本實(shí)施例中有利地使用時(shí)鐘石英晶振10作為參考時(shí)鐘發(fā)生器10。計(jì)數(shù)器16持續(xù)地向上計(jì)數(shù)參考時(shí)鐘CLK的時(shí)鐘脈沖。計(jì)數(shù)器16的當(dāng)前計(jì)數(shù)器讀數(shù)可在輸出側(cè)作為計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號(hào)18提取。該計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號(hào)18被輸送到信號(hào)形狀求值裝置4。
信號(hào)形狀求值裝置4的指示出秒始點(diǎn)的控制信號(hào)7被輸送到一個(gè)調(diào)節(jié)裝置17。該調(diào)節(jié)裝置17由此產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)19，該控制信號(hào)19被輸入到計(jì)數(shù)器16中。根據(jù)控制信號(hào)19，計(jì)數(shù)器16的計(jì)數(shù)在需要時(shí)附加入一個(gè)參考時(shí)鐘CLK的時(shí)鐘脈沖或跳過(guò)一個(gè)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖，以便補(bǔ)償計(jì)算出的秒始點(diǎn)e相對(duì)真實(shí)的秒始點(diǎn)d的偏差或偏移。
此外設(shè)有一個(gè)解碼裝置6，它連接在接收電路5的后面及用于對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)X進(jìn)行解碼。該解碼裝置6也受信號(hào)形狀求值裝置4的控制信號(hào)7的控制。
解碼裝置6可為接收電路5的組成部分或分開(kāi)地被設(shè)置在無(wú)線電鐘表1中。在本實(shí)施例中解碼裝置6是一個(gè)程序控制裝置8的組成部分。典型地設(shè)置了一個(gè)微控制器作為程序控制裝置8，它在無(wú)線電鐘表的情況下例如被構(gòu)成4位控制器。該微控制器8被設(shè)計(jì)用于接收由接收電路5或解碼裝置6產(chǎn)生的數(shù)據(jù)位及由此計(jì)算出精確的時(shí)鐘時(shí)間及精確的日期。由這樣計(jì)算出的時(shí)鐘時(shí)間及日期產(chǎn)生出一個(gè)用于時(shí)鐘時(shí)間及日期的信號(hào)12。
信號(hào)形狀求值裝置4，計(jì)數(shù)器16和/或調(diào)節(jié)裝置17可為一個(gè)邏輯電路20、尤其是一個(gè)固定布線的邏輯電路的組成部分。通過(guò)使用具有所述裝置4，16，17的邏輯電路可使微控制器8的負(fù)荷減輕，由此它可用于其它的任務(wù)。
該無(wú)線電鐘表1還具有一個(gè)電子鐘表9，后者的鐘表時(shí)間借助時(shí)鐘石英晶振10來(lái)控制。該電子鐘表9與一個(gè)指示裝置11、例如一個(gè)顯示器相連接，通過(guò)它指示鐘表時(shí)間?，F(xiàn)在對(duì)鐘表9還輸入信號(hào)12，鐘表9根據(jù)這些信號(hào)相應(yīng)地校正所指示的時(shí)間。
雖然以上借助優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不被限制在這些實(shí)施例上，而能以多種方式及方法變更。
尤其是，本發(fā)明當(dāng)然不被限制在上述的數(shù)值說(shuō)明上，它們僅作為例子給出。而本發(fā)明可在專業(yè)人員的技巧及知識(shí)的范圍內(nèi)以任意的方式改變。
可以理解，即使所給出的具體電路技術(shù)方案也僅是一個(gè)接收電路或無(wú)線電鐘表的可能實(shí)施形式，它可很簡(jiǎn)單地通過(guò)功能單元的更換或轉(zhuǎn)換而改變。
此外無(wú)線電鐘表也可被理解為這樣的鐘表，其中時(shí)標(biāo)信號(hào)的發(fā)送是受制于導(dǎo)線(drahtgebunden)進(jìn)行的，例如在鐘表設(shè)備中常見(jiàn)的，但它具有如上所述的結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)施例中編碼總是通過(guò)在一個(gè)時(shí)間幀開(kāi)始時(shí)載波信號(hào)的下降來(lái)實(shí)現(xiàn)的。不言而喻，該編碼當(dāng)然也可通過(guò)上升或一般地通過(guò)載波信號(hào)的幅值變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。
參考標(biāo)號(hào)表A 編碼圖B 一般編碼位C 一般日期及時(shí)鐘時(shí)間信息D 分鐘位E 小時(shí)位F 日歷日位G 周日位H 日歷月位1 日歷年位M 分鐘標(biāo)記R 天線位A1，A2 預(yù)告位S 起始位P1-P3 校驗(yàn)位Z1，Z2 區(qū)域時(shí)間位CLK 參考時(shí)鐘
T 一個(gè)時(shí)間幀的持續(xù)時(shí)間T1，T2 一個(gè)載波信號(hào)/秒標(biāo)記的下降部分的持續(xù)時(shí)間t1-t12 時(shí)刻X，X’ 時(shí)標(biāo)信號(hào)X1，X2 一個(gè)載波信號(hào)的下降部分，秒標(biāo)記Y0-Y3 (時(shí)間)幀a 計(jì)數(shù)器的第一個(gè)時(shí)鐘脈沖b 計(jì)數(shù)器的最后一個(gè)時(shí)鐘脈沖c 干擾信號(hào)d 真實(shí)的秒始點(diǎn)e 計(jì)算出的秒始點(diǎn)f 附加地補(bǔ)入的時(shí)鐘脈沖g 第一個(gè)下降h 第二個(gè)、又一下降1 無(wú)線電鐘表2 (接收)天線3 時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器4 信號(hào)形狀求值裝置5 接收電路6 解碼裝置7 控制信號(hào)8 程序控制裝置，微控制器9 電子鐘表10 時(shí)鐘石英晶振11 指示裝置，顯示器
12 用于鐘表時(shí)間及日期的信號(hào)14 線圈15 電容器16 (向上)計(jì)數(shù)器17 調(diào)節(jié)裝置18 計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號(hào)19 控制信號(hào)20 邏輯電路
權(quán)利要求
1.由一個(gè)包含一些時(shí)間信息的、被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)確定秒始點(diǎn)(e)的方法，該時(shí)標(biāo)信號(hào)由多個(gè)恒定持續(xù)時(shí)間(T)的時(shí)間幀(Y1-Y3)組成，其中在一個(gè)相應(yīng)的時(shí)間幀(Y1-Y3)內(nèi)的所述被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的幅值的第一個(gè)變化表征一個(gè)秒始點(diǎn)(d)，其特征在于為了確定一個(gè)時(shí)間幀(Y1-Y3)的秒始點(diǎn)(e)，從一個(gè)時(shí)間上在先的時(shí)間幀(Y0-Y2)的已知秒始點(diǎn)(d，e)開(kāi)始計(jì)數(shù)出參考時(shí)鐘(CLK)的一個(gè)預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于為了確定一個(gè)時(shí)間幀(Y1-Y3)的秒始點(diǎn)(e)，從該時(shí)間幀(Y1-Y3)緊前面的時(shí)間幀(Y0-Y2)的秒始點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于在確定該秒始點(diǎn)(e)時(shí)，對(duì)所述通過(guò)該參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)所求得的秒始點(diǎn)(e)與真實(shí)的秒始點(diǎn)(d)之間的一個(gè)偏差進(jìn)行補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其特征在于為了在確定一個(gè)時(shí)間上在后的時(shí)間幀(Y1-Y3)、尤其是該時(shí)間上緊接著的時(shí)間幀(Y1-Y3)的該秒始點(diǎn)(e)時(shí)進(jìn)行所述偏差的補(bǔ)償，如果所述通過(guò)該參考時(shí)鐘(CLK)的時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)求得的秒始點(diǎn)(e)在時(shí)間上處于所述真實(shí)的秒始點(diǎn)(d)的前面，則對(duì)所述預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖添加至少一個(gè)時(shí)鐘脈沖(f)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4的方法，其特征在于為了在確定一個(gè)時(shí)間上在后的時(shí)間幀(Y1-Y3)、尤其是該時(shí)間上緊接著的時(shí)間幀(Y1-Y3)的該秒始點(diǎn)(e)時(shí)進(jìn)行所述偏差的補(bǔ)償，如果所述通過(guò)該參考時(shí)鐘(CLK)的時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)求得的秒始點(diǎn)(e)在時(shí)間上處于所述真實(shí)的秒始點(diǎn)(d)的后面，則從所述預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖中扣除地不考慮或跳過(guò)至少一個(gè)時(shí)鐘脈沖(a)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于首先通過(guò)由該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的電報(bào)中已知的、一個(gè)變化(X1，X2)的持續(xù)時(shí)間(T1，T2)的計(jì)數(shù)求得該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的第一個(gè)變化(g)的始點(diǎn)(t11)；及對(duì)于在該第一個(gè)變化(g)的始點(diǎn)(t11)后的一個(gè)恒定持續(xù)時(shí)間(T)后開(kāi)始該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的一個(gè)新的變化(h)的情況，將該新的變化(h)的開(kāi)始點(diǎn)(t12)評(píng)判為秒始點(diǎn)(e)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于一個(gè)時(shí)間幀(Y1-Y3)的持續(xù)時(shí)間(T)通過(guò)對(duì)已知參考頻率的一個(gè)參考時(shí)鐘(CLK)的時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)來(lái)確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的方法，其特征在于使用一個(gè)具有預(yù)給定的恒定時(shí)鐘頻率的時(shí)鐘信號(hào)作為參考時(shí)鐘(CLK)，由此該時(shí)鐘信號(hào)具有每時(shí)間幀(Y1-Y3)預(yù)定數(shù)目的時(shí)鐘脈沖。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7或8的方法，其特征在于使用一個(gè)這樣的時(shí)鐘信號(hào)(CLK)作為參考時(shí)鐘(CLK)，在該時(shí)鐘信號(hào)(CLK)中一個(gè)時(shí)鐘脈沖的持續(xù)時(shí)間小于時(shí)間上最短的變化(X1)的持續(xù)時(shí)間的10％，尤其是小于它的5％。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于所述時(shí)間信息逐位地存在于該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)中，其中對(duì)每一個(gè)時(shí)間幀(Y1-Y3)分配至少一個(gè)數(shù)據(jù)位，其中相應(yīng)數(shù)據(jù)位的值由該被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的幅值的一個(gè)變化(X1，X2)的持續(xù)時(shí)間(T1，T2)來(lái)確定，其中該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的幅值的該變化(X1)的一個(gè)第一持續(xù)時(shí)間(T1)相應(yīng)于該數(shù)據(jù)位的一個(gè)第一邏輯值及該變化(X2)的一個(gè)第二持續(xù)時(shí)間(T2)相應(yīng)于該數(shù)據(jù)位的一個(gè)第二邏輯值。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的方法，其特征在于該第一邏輯值表示為一個(gè)邏輯零及該第二邏輯值表示為一個(gè)邏輯一。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10或11的方法，其特征在于該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的幅值的一個(gè)變化(X1，X2)表示為該時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的幅值的下降(X1，X2)。
13.用于無(wú)線電鐘表的接收電路(5)或無(wú)線電鐘表(1)，用于由一個(gè)時(shí)標(biāo)信號(hào)發(fā)送器(3)發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)接收及獲得一些時(shí)間信息，其特征在于設(shè)有一個(gè)用于確定時(shí)間幀(Y1-Y3)的秒始點(diǎn)(e)的裝置(4，10，16，17)，它尤其借助根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法通過(guò)從一個(gè)已知的秒始點(diǎn)開(kāi)始對(duì)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算一個(gè)后繼的時(shí)間幀(Y1-Y3)的秒始點(diǎn)(e)。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的接收電路或無(wú)線電鐘表，其特征在于該裝置(4，10，16，17)具有一個(gè)信號(hào)形狀求值裝置(4)，它對(duì)該被接收的時(shí)標(biāo)信號(hào)(X)的信號(hào)形狀求值。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13或14的接收電路或無(wú)線電鐘表，其特征在于該裝置(4，10，16，17)具有一個(gè)參考時(shí)鐘發(fā)生器(10)，它提供一個(gè)參考時(shí)鐘(CLK)及一個(gè)與該參考時(shí)鐘發(fā)生器(10)連接的計(jì)數(shù)器(16)，它對(duì)該參考時(shí)鐘(CLK)的時(shí)鐘脈沖連續(xù)地進(jìn)行向上計(jì)數(shù)，及它在一個(gè)預(yù)定的計(jì)數(shù)器讀數(shù)時(shí)、尤其在相應(yīng)于一個(gè)時(shí)間幀(Y1-Y3)的持續(xù)時(shí)間(T)的計(jì)數(shù)器讀數(shù)時(shí)又被復(fù)位。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15的接收電路或無(wú)線電鐘表，其特征在于設(shè)置了一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器(10)、尤其是一個(gè)時(shí)鐘石英晶振(10)作為參考時(shí)鐘發(fā)生器(10)，它提供一個(gè)具有預(yù)定的、恒定的時(shí)鐘頻率的參考時(shí)鐘(CLK)。
17.根據(jù)權(quán)利要求
13至16中一項(xiàng)的接收電路或無(wú)線電鐘表，其特征在于該裝置(4，10，16，17)具有一個(gè)調(diào)節(jié)裝置(17)，用于補(bǔ)償一個(gè)通過(guò)參考時(shí)鐘(CLK)的時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)求得的秒始點(diǎn)(e)與該真實(shí)的秒始點(diǎn)(d)之間的偏差。
18.根據(jù)權(quán)利要求
13至17中一項(xiàng)的接收電路或無(wú)線電鐘表，其特征在于該調(diào)節(jié)裝置(17)和/或該計(jì)數(shù)器(16)和/或該信號(hào)形狀求值裝置(4)是一個(gè)邏輯電路(20)、尤其是一個(gè)固定布線的邏輯電路(20)的組成部分。
專利摘要
本發(fā)明涉及由一個(gè)包含時(shí)間信息的、被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)確定秒始點(diǎn)的方法，該時(shí)標(biāo)信號(hào)由多個(gè)恒定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間幀組成，其中在一個(gè)相應(yīng)的時(shí)間幀內(nèi)被發(fā)送的時(shí)標(biāo)信號(hào)的幅值的第一個(gè)變化表征一個(gè)秒始點(diǎn)，其中為了確定一個(gè)時(shí)間幀的秒始點(diǎn)，從一個(gè)時(shí)間上在先的時(shí)間幀的已知秒始點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)出參考時(shí)鐘的時(shí)鐘脈沖的一定數(shù)目。本發(fā)明還涉及用于實(shí)施該方法的一個(gè)接收電路或無(wú)線電鐘表。
文檔編號(hào)G04R20/12GKCN1637667SQ200410081761
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年12月30日
發(fā)明者霍斯特·黑夫納, 羅蘭·波洛尼奧, 漢斯-約阿希姆·賽勒 申請(qǐng)人:Atmel德國(guó)有限公司, C-Max歐洲有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan