JPH0442857B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0442857B2 JPH0442857B2 JP16274683A JP16274683A JPH0442857B2 JP H0442857 B2 JPH0442857 B2 JP H0442857B2 JP 16274683 A JP16274683 A JP 16274683A JP 16274683 A JP16274683 A JP 16274683A JP H0442857 B2 JPH0442857 B2 JP H0442857B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- time
- synchronization
- satellite
- communication
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/204—Multiple access
- H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
- H04B7/2125—Synchronisation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は衛星通信基準局装置に関し、特に通信
衛星を介して時分割多元接続方式による通信に行
う複数の地上局により形成される衛星通信系を統
括制御する衛星通信基準局装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a satellite communication reference station device, and more particularly to a satellite communication reference station device that centrally controls a satellite communication system formed by a plurality of ground stations that perform communication using a time division multiple access method via a communication satellite. Regarding.
始めに本発明を必要としている、通信衛星を用
いる時分割多元接続方式による衛星通信方式につ
いて、その概要を説明する。 First, an outline of a satellite communication system based on a time division multiple access system using communication satellites, which requires the present invention, will be explained.
この衛星通信方式の名称は、通常SS/TMDA
(Satellite Switching/Time Division Multiple
Accessの略称)方式と呼ばれ、衛星通信方式の
将来形態として最も期待されている方式の一つで
ある。第1図に示されるのは、このSS/TDMA
方式の概念図で、通信衛星内部の中継器の主要構
成部分と、これに対応する地球局との関係を示し
ている。 The name of this satellite communication method is usually SS/TMDA.
(Satellite Switching/Time Division Multiple
It is one of the most anticipated future forms of satellite communication. What is shown in Figure 1 is this SS/TDMA
This is a conceptual diagram of the system, showing the relationship between the main components of the repeater inside the communication satellite and the corresponding earth station.
第1図において、通信衛星側においては、スポ
ツト・ビーム・アンテナ1−1〜4と、受信機4
−1〜4と、送信機5−1〜4と、マトリクス・
スイツチ回路6と、マトリクス・スイツチ制御回
路7とを備え、地球側においては、四つのスポツ
ト領域A,B,CおよびDに対応する地球局3−
1〜4を備えている。なお第1図に示されるの
は、前記SS/TDMA方式の概要説明のために、
一例として、通信衛星が4個の送受共用のスポツ
ト・ビーム・アンテナを備え、対応する地球側が
四つのスポツト領域に区分され、且つそれぞれの
スポツト領域に一つの地球局のみが備えられてい
る、比較的簡易な構成による場合を引用した概念
図である。しかし、一般的には、その運用上の必
要条件により、上記引用例よりも多様化された構
成にて形成される。 In FIG. 1, on the communication satellite side, spot beam antennas 1-1 to 4 and receiver 4
-1 to 4, transmitters 5-1 to 4, and matrix
A switch circuit 6 and a matrix switch control circuit 7 are provided.
1 to 4 are provided. What is shown in FIG. 1 is for the purpose of explaining the outline of the SS/TDMA system.
As an example, a comparison is made in which a communication satellite is equipped with four spot beam antennas for both transmitting and receiving, the corresponding earth side is divided into four spot regions, and each spot region is equipped with only one earth station. FIG. 2 is a conceptual diagram quoting a case with a simple configuration. However, in general, it is formed with a more diversified configuration than the cited example above, depending on operational requirements.
今、スポツト領域Aにおける地球局3−1が、
このSS/TDMA方式における衛星通信基準局
(以下、基準局と略記)であるものとする。各ス
ポツト領域A,B,CおよびD内の地球局3−1
〜4から送信される通信用の電波は、それぞれ対
応するスポツト・ビーム・アンテナ1−1〜4に
より受信されて、それぞれRA,RB,RCおよび
RDの略記号にて示される、搭載受信機4−1〜
4により周波数変換され増幅される。これらの受
信信号は、受信機4−1〜4より出力されて、マ
トリクス・スイツチ制御回路7によりスイツチ切
替制御されるマトリクス・スイツチ回路6を経由
して、TA,TB,TCおよびTDの略記号にて示
される、送信機5−1〜4に入力され、所定の送
信電力に増幅された後、それぞれ対応するスポツ
ト・ビーム・アンテナ1−1〜4によるスポツ
ト・ビーム2−1〜4を介して、対応するスポツ
ト領域AないしDに送出される。 Now, earth station 3-1 in spot area A is
It is assumed that this station is a satellite communication reference station (hereinafter abbreviated as reference station) in this SS/TDMA system. Earth station 3-1 in each spot area A, B, C and D
The communication radio waves transmitted from ~4 are received by the corresponding spot beam antennas 1-1~4, respectively, and are transmitted to RA, RB, RC and
On-board receiver 4-1, indicated by the abbreviation RD
4, the frequency is converted and amplified. These received signals are outputted from the receivers 4-1 to 4-4, and passed through a matrix switch circuit 6 whose switching is controlled by a matrix switch control circuit 7, and are converted into abbreviations of TA, TB, TC, and TD. The signals are inputted to the transmitters 5-1 to 4 shown in , are amplified to a predetermined transmission power, and then transmitted via the spot beams 2-1 to 2-4 by the corresponding spot beam antennas 1-1 to 4, respectively. and is sent to the corresponding spot areas A to D.
この場合において、通信衛星側におけるマトリ
クス・スイツチ回路6に対する前記スイツチ切替
制御は、マトリクス・スイツチ制御回路7の内部
において生成される、基準時間信号に同期する所
定の接続モードに従つて実行されているため、前
述の四つのスポツト領域AないしD内の地球局3
−1〜4から、通信衛星側の受信機RAないし
RDに送出されるアツプ・リンクの通信信号と、
通信衛星側の送信機TAないしTDから、それぞ
れ対応する四つのスポツト領域AないしD内の地
球局3−1〜4に送出されるダウン・リンクの通
信信号との間の対応に関連して、四つのスポツト
領域AないしD内の地球局間の通信衛星を介する
通信については、前記所定の接続モードに同期し
且つ適合する形の、時分割通信に対応する時間制
御が必要となる。 In this case, the switch switching control for the matrix switch circuit 6 on the communication satellite side is executed according to a predetermined connection mode synchronized with a reference time signal generated inside the matrix switch control circuit 7. Therefore, earth station 3 within the four spot areas A to D mentioned above
- From 1 to 4, the communication satellite side receiver RA or
Up link communication signal sent to RD,
Regarding the correspondence between the down link communication signals transmitted from the transmitters TA or TD on the communication satellite side to the earth stations 3-1 to 3-4 in the corresponding four spot areas A to D, respectively, Communication via communication satellites between earth stations within the four spot areas A to D requires time control corresponding to time-division communication, synchronized and compatible with the predetermined connection mode.
このために、SS/TDMS方式においては、一
例として第2図aおよびbに示されるような接続
モード,,およびを予め設定しておき、
これをTDMAフレームとして、通信回線の切替
制御を周期的に時分割制御する方法を用いる。第
2図aは、このTDMAフレーム内において、ア
ツプ・リンクにおける受信機RA,RB,RCおよ
びRDから見て、それぞれのスポツト領域からの
信号が、どのスポツト領域に対応するダウン・リ
ンクに接続されるかを示し、第2図bは、ダウ
ン・リンクにおける送信機TA,TB,TCおよび
TDから見て、それぞれのスポツト領域に送出す
べき信号が、どのスポツト領域に対応するアツ
プ・リンクから供給されているかを示している。
従つて、第2図に示される例の場合には、接続モ
ード,,およびに対応して、通信衛星を
介して時分割にて形成されるスポツト領域間の通
信回線は下記のとおりである。 For this purpose, in the SS/TDMS method, connection modes such as those shown in FIG. 2 a and b are set in advance, and
Using this as a TDMA frame, a method is used in which communication line switching control is periodically time-divisionally controlled. Figure 2a shows which spot area the signal from each spot area is connected to the down link corresponding to, from the perspective of receivers RA, RB, RC, and RD on the uplink within this TDMA frame. Figure 2b shows transmitters TA, TB, TC and
Viewed from the TD, it shows which spot area the signal to be sent to each spot area is supplied from the corresponding up link.
Therefore, in the case of the example shown in FIG. 2, communication lines between spot areas formed in a time-division manner via communication satellites are as follows, corresponding to the connection modes, and.
……A→A、B→B、C→C、D→D
……A→B、B→C、C→D、D→A
……A→C、B→D、C→A、D→B
……A→D、B→A、C→B、D→C
すなわち、四つのスポツト領域AないしDは、
通信衛星を介して、時分割にて周期的に切替接続
されることは明らかで、通信方式としては、前述
のようにTDMAすなわち時分割多元接続方式に
対応する方式となる。...A→A, B→B, C→C, D→D ...A→B, B→C, C→D, D→A ...A→C, B→D, C→A, D→ B...A→D, B→A, C→B, D→C In other words, the four spot areas A to D are
It is clear that connection is periodically switched and connected in a time-division manner via a communication satellite, and the communication method is a method compatible with TDMA, that is, a time-division multiple access method, as described above.
一般に、TDMA方式による衛星通信方式の場
合には、参加地球局の内の一局が基準局となり、
この基準局内に備えられる基準時間信号に従つ
て、基準バースト信号をTDMA周期で送信し、
この基準バースト信号を通信衛星を介して前記参
加局にて受信することにより、TDMA方式とし
ての時間分割基準を確立している。 Generally, in the case of a TDMA satellite communication system, one of the participating earth stations serves as the reference station.
In accordance with the reference time signal provided in this reference station, a reference burst signal is transmitted in a TDMA cycle,
By receiving this reference burst signal at the participating station via a communication satellite, a time division standard for the TDMA system is established.
しかし、SS/TDMA方式の場合には、前述の
ように、所定の接続モードによるマトリクス・ス
イツチ回路6の切替制御は、マトリクス・スイツ
チ制御回路7に内蔵されている基準時間信号に同
期して行われているため、前記TDMA方式と異
なり、先ず前記基準局において、自局の時間基準
を、人工衛星上のマトリクス・スイツチ制御回路
7の前記基準時間信号に同期する形で生成する必
要がある。言うまでもなく、通信衛星と前記基準
局との間の距離は、通信衛星として静止衛星を用
いる場合においても、時間的にゆるやかに変動し
ており、従つて、前述の同期をとるということ
は、前記基準局において、自局の時間基準に従つ
て送信される信号が、通信衛星内の時間基準に対
して常に同期状態にあるように、前記通信衛星内
の時間基準を参照して、自局の時間基準を常時制
御調整するということを意味している。 However, in the case of the SS/TDMA system, as mentioned above, the switching control of the matrix switch circuit 6 according to the predetermined connection mode is performed in synchronization with the reference time signal built in the matrix switch control circuit 7. Therefore, unlike the TDMA system, it is first necessary for the reference station to generate its own time reference in synchronization with the reference time signal of the matrix switch control circuit 7 on the artificial satellite. Needless to say, the distance between the communication satellite and the reference station varies slowly over time even when a geostationary satellite is used as the communication satellite, and therefore, the above-mentioned synchronization means that the distance between the reference station and the communication satellite varies slowly over time. In order to ensure that the signal transmitted according to the time reference of the own station is always in synchronization with the time reference within the communication satellite, the time reference of the own station is determined with reference to the time reference within the communication satellite. This means that it is constantly controlled and adjusted.
従つて、SS/TDMA方式においては、自局よ
り通信衛星に送出する信号の折返し信号を受信し
て、その受信信号を手がかりとして、前述の同期
作用を介して、自局の時間基準を確立することが
必須条件となる。一度この同期状態が確保され
て、自局の時間基準が確立され、且つ維持される
と、基準局以外の各参加地球局は、基準局から送
られてくる基準バースト信号を基準として、通常
のTDMA方式の場合と全く同様の手順で衛星通
信系に参加することが可能となる。従つて、基準
局において、人工衛星内の時間基準に同期する時
間基準を生成し確立することは、SS/TDMA方
式実現のための最重要項目の一つである。 Therefore, in the SS/TDMA system, the local station receives the return signal of the signal sent to the communication satellite, and uses the received signal as a clue to establish the time standard of the local station through the synchronization effect described above. This is a necessary condition. Once this synchronization state is secured and the time reference of the own station is established and maintained, each participating earth station other than the reference station uses the reference burst signal sent from the reference station as a reference and uses the normal TDMA method. It becomes possible to participate in the satellite communication system using exactly the same procedure as in the case of . Therefore, generating and establishing a time reference synchronized with the time reference within the satellite at the reference station is one of the most important items for realizing the SS/TDMA system.
第3図a,bおよびcに示されるのは、SS/
TDMA方式において、基準局において自局の時
間基準を通信衛星の時間基準を参照して確立する
ために用いられる、同期バースト信号の一例であ
る。第3図aは、基準局より、通信衛星に対して
送出される同期バースト信号の一例で、通常最も
一般的に用いられる変調方式として、2相または
4相のPSK(Phase Shift Keying)を適用する場
合に対応して、前記同期バースト信号の前縁部に
は、受信側における搬送波抽出用として作用する
無変調の搬送波部分(Continuous Wave:CWと
略記)と、クロツク・パルス抽出用として作用す
る所定の符号時系列信号(Bit Timing
Recovery:BTRと略記)により変調されている
部分とより成るプレアンプルを備えており、次い
で所定の同期信号(Unique Word:UWと略記)
により変調されている部分と、通信衛星の時間基
準に対する同期時間基準生成用として用いられ
る、所定の符号時系列信号より成るメトリツク・
パターン(Metric Pattern:METRICと略記)
による変調部分とが続いている。この場合、前述
の同期信号UWとメトリツク・パターン
METRICとの間に、局間制御データの伝送等の
他の目的に対応するタイム・スロツトを挿入する
ことも可能である。 Shown in Figure 3 a, b and c is the SS/
In the TDMA system, this is an example of a synchronized burst signal used in a reference station to establish its own time reference with reference to the time reference of a communication satellite. Figure 3a is an example of a synchronized burst signal sent from a reference station to a communication satellite.The most commonly used modulation method is 2-phase or 4-phase PSK (Phase Shift Keying). Depending on the case, the leading edge of the synchronized burst signal includes an unmodulated carrier wave portion (continuous wave: abbreviated as CW) that serves for carrier extraction on the receiving side and a predetermined portion that serves for clock pulse extraction. Bit Timing
Recovery (abbreviated as BTR) and a preamplifier that consists of a part modulated by a predetermined synchronization signal (Unique Word: abbreviated as UW).
and a predetermined coded time series signal used to generate a synchronized time reference with respect to the communication satellite time reference.
Pattern (Metric Pattern: abbreviated as METRIC)
The modulation part continues. In this case, the synchronization signal UW and the metric pattern described above
It is also possible to insert time slots corresponding to other purposes, such as transmission of inter-station control data, between the METRIC and the METRIC.
既に第2図を参照して、SS/TDMA方式にお
ける接続モードについて、その概念を説明した
が、第2図に示されている接続モードは、ある
スポツト領域の地球局から送信された通信信号
が、必ず同一のスポツト領域に送り返されてくる
接続モードとなつている。従つて、所定の基準局
において、この接続モードの時に前記同期バー
スト信号を送信する場合には、明らかにこの同期
バースト信号は、通信衛星を経由して再び基準局
にて受信される。しかも、ここにおいて重要なこ
とは、前記同期バースト信号が基準局において再
度受信されるのは、接続モードに対応する時間
の同期関係が、通信衛星側の時間基準と地上の基
準局側の時間基準との間において確立されている
場合のみに限られるということである。その具体
的な理由は、通信衛星側において、各接続モード
に対応する切替制御に関連して、内蔵する時間基
準より生成されるゲート信号により、地上側に送
り返される通信信号がオン・オフの形で時間的に
制御されていることによる。このゲート信号を同
期ウインドウと呼び、第3図bにその一例が示さ
れる。この同期ウインドウは、一般的には、通信
衛星側と基準局側との間の時間同期をとるため
の、前記同期バースト信号のみを通す狭い同期ウ
インドウを別途接続モードの一つとして用意する
こともある。第4図に示されるのは、SS/
TDMA方式における、具体的なTDMAフレーム
の構成例で、前述の通信衛星側と基準局側との間
の時間同期をとるためのタイム・スロツトを形成
する同期ウインドウ100と、参加地球局の所定
の局間を接続するためのタイム・スロツトを形成
するデータ・ウインドウ101,102,103
および104より構成されている。 The concept of the connection mode in the SS/TDMA system has already been explained with reference to Fig. 2.The connection mode shown in Fig. 2 is a communication signal transmitted from an earth station in a certain spot area. , the connection mode is such that the data is always sent back to the same spot area. Therefore, when a predetermined reference station transmits the synchronization burst signal in this connection mode, it is clear that the synchronization burst signal is received again at the reference station via the communication satellite. Moreover, what is important here is that the reason why the synchronized burst signal is received again at the reference station is because the time synchronization relationship corresponding to the connection mode is different between the time reference on the communication satellite side and the time reference on the ground reference station side. This means that it is limited to cases where it has been established between The specific reason for this is that on the communication satellite side, in connection with switching control corresponding to each connection mode, the communication signal sent back to the ground side is turned on or off by a gate signal generated from a built-in time reference. This is due to the fact that it is temporally controlled. This gate signal is called a synchronization window, and an example thereof is shown in FIG. 3b. Generally, this synchronization window is a narrow synchronization window that allows only the synchronization burst signal to pass, in order to achieve time synchronization between the communication satellite side and the reference station side, and may be separately prepared as one of the connection modes. . Figure 4 shows the SS/
This is a specific example of the structure of a TDMA frame in the TDMA system, and shows a synchronization window 100 that forms a time slot for time synchronization between the communication satellite side and the reference station side, and a predetermined station of the participating earth station. Data windows 101, 102, 103 forming time slots for connecting between
and 104.
以上、SS/TDMA方式の概要と、このSS/
TDMA方式における衛星通信基準局において本
発明を必要とする技術的背景について説明した
が、前述のように、SS/TDMA方式を実現する
ためには、通信衛星側の時間基準と、地上の基準
局における時間基準との間の同期関係を、同期ウ
インドウのタイム・スロツトの中において確立
し、且つ維持することが必要不可欠な要素である
ことは極めて明らかである。 The above is an overview of the SS/TDMA system and this SS/TDMA system.
The technical background that necessitates the present invention in the satellite communication reference station in the TDMA system has been explained, but as mentioned above, in order to realize the SS/TDMA system, the time standard on the communications satellite side and the time at the ground reference station are required. It is quite clear that establishing and maintaining a synchronization relationship with the reference within the time slot of the synchronization window is an essential element.
本発明の目的は、上記のSS/TDMA方式を実
現するために、通信衛星側の時間基準に同期する
同期バースト信号を生成して前記通信衛星に送出
し、通信衛星より送り返されてくる前記同期バー
スト信号を受信して、所定の帯域制限フイルタを
介して同期ウインドウの後縁部を検出することに
より、通信衛星側の時間基準と基準局側の時間基
準との間の同期関係を確立し、且つ維持して、所
定のTDMAフレームに準処する、同期ウインド
ウおよび所定数のデータ・ウインドウを設定する
衛星通信基準局装置を提供することにある。 An object of the present invention is to generate a synchronized burst signal that is synchronized with the time reference of a communication satellite and send it to the communication satellite, and to receive the synchronized establishing a synchronization relationship between the communication satellite side time reference and the reference station side time reference by receiving the burst signal and detecting the trailing edge of the synchronization window through a predetermined band-limiting filter; An object of the present invention is to provide a satellite communication reference station device that maintains and sets a synchronization window and a predetermined number of data windows that comply with a predetermined TDMA frame.
本発明の衛星通信基準局装置は、アツプ・リン
クとダウン・リンクの一方または双方に対応する
複数のスポツト・ビームを備え、前記アツプ・リ
ンクとダウン・リンクとの間の回線接続を、所定
の接続モードを介して切替制御する機能を有する
通信衛星と、この通信衛星を介して時分割多元接
続方式による通信を行う複数の地球局とにより形
成される衛星通信系を統括制御する衛星通信基準
局において、時分割多元接続方式に対応する同期
信号とこの同期信号に対して所定の時間関係を有
するメトリツク・パターンとを含む同期バースト
信号を前記通信衛星に送出する手段と、前記通信
衛星を経由して折返し送られてくる前記同期バー
スト信号を受信して前記通信衛星内の基準時間を
ベースとして生成される同期ウインドウによりゲ
ート・オフされている前記メトリツク・パターン
のゲート・オフ後縁部をメトリツク・パターンを
形成する符号時系列信号に適合する帯域制限フイ
ルタを介して検出し再生するメトリツク・パター
ン後縁部再生手段と、この再生されたゲート・オ
フ後縁部の時間を参照して前記同期バースト信号
の送出時間帯を制御調整するフレーム同期制御手
段とを備えて構成される。 The satellite communication reference station device of the present invention includes a plurality of spot beams corresponding to one or both of the up link and the down link, and connects the line connection between the up link and the down link to a predetermined connection. In a satellite communication standard station that centrally controls a satellite communication system formed by a communication satellite that has a function of switching control via a mode and a plurality of earth stations that communicate using a time division multiple access method via this communication satellite, means for transmitting a synchronization burst signal including a synchronization signal compatible with a time division multiple access system and a metric pattern having a predetermined time relationship with respect to the synchronization signal to the communication satellite; and returning the synchronization burst signal via the communication satellite. A metric pattern is determined by a gate-off trailing edge of the metric pattern that is gated off by a synchronization window that is generated based on a reference time within the communication satellite upon receiving the incoming synchronization burst signal. a metric pattern trailing edge reproducing means for detecting and reproducing the metric pattern trailing edge through a band limiting filter adapted to the code time series signal to be formed; and frame synchronization control means for controlling and adjusting the transmission time period.
以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第3図a,bおよびcは、前述のように、それ
ぞれ基準局より通信衛星に送出される同期バース
ト信号、通信衛星内にて生成される前記同期ウイ
ンドウおよび通信衛星より送り返されて来て基準
局にて受信される同期バースト信号を示す。便宜
上、これらの三つの信号が、同一の時間軸上にて
対応しているものとして考える。これらの三つの
信号が、第3図のような時間的な相対関係にある
状態が、通信衛星側と基準局との間の時間同期が
確立されるための必須条件で、基準局において
は、あらかじめ所定の手順を介して、通信衛星よ
り送り返されてくる同期バースト信号の
METRIC領域が、同期ウインドウ(第3図b)
の後縁により、第3図cに示されるように部分的
にゲート・オフされるように、同期バースト信号
送出の時間を制御調整する。なお第3図cにおい
て、CWおよびBTRの領域より成るプレアンブ
ル部分を点線にて表示してあるのは、これらの部
分が、それぞれ搬送波およびクロツク・パルスの
再生にかかわる信号復調作用のみに関係する部分
で、基準局における復調器以降において、実質的
に同期バースト信号として機能するのは、同期信
号UWおよびメトリツク・パターンMETRICの
みであることによる。 As mentioned above, FIGS. 3a, b, and c show the synchronization burst signal sent from the reference station to the communication satellite, the synchronization window generated within the communication satellite, and the synchronization window sent back from the communication satellite to the reference station, respectively. shows a synchronized burst signal received by For convenience, it is assumed that these three signals correspond on the same time axis. The state in which these three signals have a temporal relative relationship as shown in Figure 3 is an essential condition for establishing time synchronization between the communications satellite and the reference station. of the synchronous burst signal sent back from the communication satellite through the procedure
The METRIC area is the synchronization window (Figure 3b)
The trailing edge of the synchronized burst signals is timed to be partially gated off as shown in FIG. 3c. In Figure 3c, the preamble portion consisting of the CW and BTR regions is indicated by dotted lines because these portions are only related to the signal demodulation function related to the reproduction of the carrier wave and clock pulse, respectively. This is because only the synchronization signal UW and the metric pattern METRIC function as a synchronization burst signal after the demodulator in the reference station.
第3図bおよびcにおいて、通信衛星上の同期
ウインドウの後縁50に対応して、基準局におい
て受信され復調される同期バースト信号は、その
METRIC領域における、ある時間位置51にお
いてゲート・オフされており、この時間位置51
は、METRIC領域の残存部分と消去部分との境
界点に対応している。従つて、基準局において、
第3図cに示されるような同期バースト信号を受
信復調し、METRIC領域における前記境界点に
対応する時間位置51を検出することができれ
ば、この時間位置51と、同期信号UWを検出し
た時間52とを比較対照することにより、基準局
における時間基準を、通信衛星上の時間基準に同
期させるための、時間同期制御系を形成すること
ができる。 In FIGS. 3b and 3c, corresponding to the trailing edge 50 of the synchronization window on the communications satellite, the synchronization burst signal received and demodulated at the reference station is
It is gated off at a certain time position 51 in the METRIC region, and this time position 51
corresponds to the boundary point between the remaining part and the erased part of the METRIC area. Therefore, at the reference station,
If it is possible to receive and demodulate the synchronized burst signal as shown in FIG. By comparing and contrasting the above, it is possible to form a time synchronization control system for synchronizing the time reference at the reference station with the time reference on the communication satellite.
しかしながら、具体的に前述の手法を適用する
ためには、二つの重要な制約事項についての配慮
が必要である。すなわち、基準局装置において、
自局の時間基準を通信衛星の時間基準に同期させ
て生成し維持するための条件として、基準局装置
と通信衛星との間の通信状態が、何らかの原因に
よつて悪化した場合においても、通信系が極限状
態に到達するまでは正常に動作し、所定の
TDMAフレームに対応するタイム・スロツトを
確実に維持する必要があるということと、第3図
bの同期ウインドウ後縁部の立上りが、必ずしも
急しゆんな立上り特性を有していないことに起因
する問題が介在していることの二点に対する配慮
が必要ということである。従つて、現実問題とし
ては、基準局装置において、通信衛星の同期ウイ
ンドウに対応して、第3図cにおけるMETRIC
領域の境界点に対応する時間位置51を適確に検
出することが、前述のような基準局装置内の時間
基準を確立するための前提条件となる。 However, in order to specifically apply the above-mentioned method, consideration must be given to two important constraints. That is, in the reference station device,
As a condition for generating and maintaining the own station's time reference in synchronization with the communication satellite's time reference, even if the communication status between the reference station equipment and the communication satellite deteriorates for some reason, the communication system operates normally until it reaches an extreme state, and a given
This is due to the need to reliably maintain the time slot corresponding to the TDMA frame and the fact that the rise at the trailing edge of the synchronization window in Figure 3b does not necessarily have a steep rise characteristic. There are two issues that need to be considered. Therefore, as a practical matter, in the reference station equipment, the METRIC in Fig. 3 c corresponds to the synchronization window of the communication satellite.
Accurately detecting the time positions 51 corresponding to the boundary points of the regions is a prerequisite for establishing a time reference within the reference station device as described above.
第5図は、本発明の第1の実施例の主要部を示
すブロツク図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the main parts of the first embodiment of the present invention.
第5図において、本発明の第1の実施例は、ア
ンテナ8と、送信機9と、変調器10と、合成回
路11と、同期信号発生回路12と、メトリツ
ク・パターン発生回路13と、各種信号発生回路
14と、送信タイミング発生回路15と、受信機
16と、メトリツク・パターン後縁部再生手段1
7と、送信タイミング誤差検出回路18と、送信
タイミング制御回路19と、復調器20と、同期
信号検出回路21と、受信同期制御回路22と、
受信タイミング発生回路23と、クロツク発生器
24とを備えている。また第5図における第1の
実施例に含まれているメトリツク・パターン後縁
部再生手段の主要部は、第6図aのブロツク図に
示されるように、信号分岐回路25と、遅延回路
26と、乗算回路27と、帯域フイルタ28と、
検波器29と、基準電圧発生回路30と、ゲート
信号発生回路31とを備えている。 In FIG. 5, the first embodiment of the present invention includes an antenna 8, a transmitter 9, a modulator 10, a synthesis circuit 11, a synchronization signal generation circuit 12, a metric pattern generation circuit 13, and various Signal generation circuit 14, transmission timing generation circuit 15, receiver 16, and metric pattern trailing edge reproduction means 1
7, a transmission timing error detection circuit 18, a transmission timing control circuit 19, a demodulator 20, a synchronization signal detection circuit 21, a reception synchronization control circuit 22,
It includes a reception timing generation circuit 23 and a clock generator 24. Further, the main parts of the metric pattern trailing edge reproduction means included in the first embodiment in FIG. 5 are a signal branching circuit 25 and a delay circuit 26, as shown in the block diagram of FIG. , a multiplication circuit 27, a band filter 28,
It includes a detector 29, a reference voltage generation circuit 30, and a gate signal generation circuit 31.
第5図において、クロツク発生器24は、
SS/TDMA方式における通信系の情報伝送速度
に対応する数十ないし百数十メガヘルツ(MHz)
のクロツク信号を発生し、基準局装置内の各部時
間関係回路に送出される。送信タイミング発生回
路15は、このクロツク信号により駆動されるフ
レーム・カウンタを備えており、前述の通信衛星
上の接続モードにおける切替周期、すなわち第4
図に示しているTDMAフレームに対応する周期
において、通信信号の送信に関与する各種のゲー
ト信号およびトリガ信号等のタイミング信号を発
生し、所定の信号発生回路および所定の信号処理
回路等に送出する。同期信号発生回路12は、送
信タイミング発生回路15から出力されるタイミ
ング信号に対応して同期信号を発生し、この同期
信号は、メトリツク・パターン発生回路13およ
び各種信号発生回路14の出力とともに、合成回
路11によりバースト信号の形に形成され、変調
器10においてPSK変調されて、送信機9およ
びアンテナ8を経由して通信衛星に送信される。 In FIG. 5, the clock generator 24 is
Dozens to hundreds of megahertz (MHz), which corresponds to the information transmission speed of the communication system in the SS/TDMA system.
A clock signal is generated and sent to each time-related circuit within the reference station device. The transmission timing generation circuit 15 is equipped with a frame counter driven by this clock signal, and has a frame counter driven by this clock signal.
At the period corresponding to the TDMA frame shown in the figure, various timing signals such as gate signals and trigger signals involved in transmission of communication signals are generated and sent to a predetermined signal generation circuit, a predetermined signal processing circuit, etc. . The synchronization signal generation circuit 12 generates a synchronization signal in response to the timing signal output from the transmission timing generation circuit 15, and this synchronization signal is combined with the outputs of the metric pattern generation circuit 13 and various signal generation circuits 14. It is formed into a burst signal by circuit 11, PSK modulated by modulator 10, and transmitted via transmitter 9 and antenna 8 to a communication satellite.
一方、通信衛星から送られてくる信号は、アン
テナ8および受信機16を経由して受信され、所
定の中間周波数帯の信号に変換されて復調器20
およびメトリツク・パターン後縁部再生手段17
に送られる。復調器20においては、この中間周
波数帯のPSK信号を復調して、デイジタル符号
時系列信号を出力する。PSK信号の復調に当つ
ては、第3図cに示されるCW(搬送波部分)が
搬送波再生用として有効な役割を果していること
は、前述のとおりである。また、前記CWととも
にプレアンブルの一部を成すBTR(クロツク抽出
用符号時系列信号)を介して、同期信号検出回路
21において同期信号が検出され、同期信号検出
パルスとして受信同期制御回路22および送信タ
イミング誤差検出回路18に送出される。受信同
期制御回路18は、この同期信号検出パルスを入
力し、その制御作用を介して受信フレーム周期を
確立する。受信タイミング発生回路23はフレー
ム・カウンタを内蔵しており、前述のように受信
フレーム同期の確定後において、同期信号の検出
位置を予測するゲート信号を同期信号検出回路2
1に送出して、同期信号検出回路21における誤
り検出を防止し、正しい受信フレーム周期を維持
する。また、メトリツク・パターン後縁部再生手
段17においては、後述する動作原理により、通
信衛星内の同期ウインドウによりゲート・オフさ
れた、同期バースト信号のメトリツク・パターン
後縁部の再生ゲート信号を抽出し、送信タイミン
グ誤差検出回路18に送出する。送信タイミング
誤差検出回路18においては、同期信号検出回路
21より送られてくる前記同期検出パルスに対応
して、クロツク発生器24より入力されるクロツ
ク・パルスの計数を開始し、メトリツク・パター
ンの存在する時間中計数を続行して、前記メトリ
ツク・パターン後縁部の再生ゲート信号の入力の
時点において、その計数を終止させ、前記同期信
号検出パルスと再生ゲート信号との間の時間を計
測する。この計測時間は、第3図cにおいて、時
間位置51と52との間の時間に対応している。
送信タイミング誤差検出回路18においては、本
来あるべき所定の時間値と、この計測時間とを比
較照合して、送信タイミングにおける時間誤差を
検出し、送信タイミング制御回路19に出力す
る。送信タイミング制御回路19においては、こ
の送信タイミングにおける時間誤差に対応する送
信タイミング制御信号を生成して送信タイミング
発生回路15に送り、送信タイミング発生回路1
5においては、この制御信号に対応して修正され
たタイミング時間を発生し、以下前述のような動
作過程において、同期バースト信号を含むアツ
プ・リンクの通信信号が通信衛星に対して送出さ
れる。すなわち、第5図の実施例においては、メ
トリツク・パターン後縁部再生手段17と、同期
信号検出回路21と、送信タイミング誤差検出回
路18と送信タイミング制御回路19とが中核と
なつて、TDMAフレーム確立のための、通信衛
星上の同期ウインドウに対する時間同期系を形成
しており、それぞれ重要な役割を負つていること
が分る。特に、前記時間同期系の同期精度に対し
ては、メトリツク・パターン後縁部再生手段17
の機能の果す役割は重大である。 On the other hand, a signal sent from a communication satellite is received via an antenna 8 and a receiver 16, converted into a signal in a predetermined intermediate frequency band, and sent to a demodulator 20.
and metric pattern trailing edge reproduction means 17
sent to. The demodulator 20 demodulates this intermediate frequency band PSK signal and outputs a digital code time series signal. As mentioned above, in the demodulation of the PSK signal, the CW (carrier wave part) shown in FIG. 3c plays an effective role as carrier wave regeneration. In addition, a synchronization signal is detected in the synchronization signal detection circuit 21 via the BTR (code time series signal for clock extraction) which forms part of the preamble together with the CW, and the synchronization signal is detected as a synchronization signal detection pulse by the reception synchronization control circuit 22 and the transmission timing. The signal is sent to the error detection circuit 18. The reception synchronization control circuit 18 inputs this synchronization signal detection pulse and establishes a reception frame period through its control action. The reception timing generation circuit 23 has a built-in frame counter, and as described above, after the reception frame synchronization is determined, the reception timing generation circuit 23 transmits a gate signal that predicts the detection position of the synchronization signal to the synchronization signal detection circuit 2.
1 to prevent error detection in the synchronization signal detection circuit 21 and maintain a correct reception frame period. In addition, the metric pattern trailing edge reproduction means 17 extracts a reproduction gate signal of the metric pattern trailing edge of the synchronized burst signal, which has been gated off by the synchronization window in the communication satellite, according to the operating principle described later. , and sent to the transmission timing error detection circuit 18. In response to the synchronization detection pulse sent from the synchronization signal detection circuit 21, the transmission timing error detection circuit 18 starts counting clock pulses input from the clock generator 24, and detects the existence of a metric pattern. The counting is continued for a period of time, and the counting is stopped at the time when the reproduction gate signal of the trailing edge of the metric pattern is input, and the time between the synchronization signal detection pulse and the reproduction gate signal is measured. This measured time corresponds to the time between time positions 51 and 52 in FIG. 3c.
The transmission timing error detection circuit 18 compares and checks this measured time with a predetermined time value that should originally exist, detects a time error in the transmission timing, and outputs it to the transmission timing control circuit 19. The transmission timing control circuit 19 generates a transmission timing control signal corresponding to the time error in the transmission timing and sends it to the transmission timing generation circuit 15.
5, a modified timing time is generated in response to the control signal, and an uplink communication signal, including a synchronized burst signal, is then transmitted to the communication satellite in the course of operation as described above. That is, in the embodiment shown in FIG. 5, the metric pattern trailing edge reproduction means 17, the synchronization signal detection circuit 21, the transmission timing error detection circuit 18, and the transmission timing control circuit 19 play a central role, and the TDMA frame is It forms a time synchronization system for the synchronization window on the communication satellite for establishing the synchronization window, and it can be seen that each of them plays an important role. In particular, regarding the synchronization accuracy of the time synchronization system, the metric pattern trailing edge reproduction means 17
The role played by this function is important.
第5図の第1の実施例において、本発明を適用
するための必須構成要件は、メトリツク・パター
ン発生回路13を含む、メトリツク・パターンを
一構成要素とする同期バースト信号を通信衛星に
送出する手段と、メトリツク・パターン後縁部再
生手段17と、送信タイミング誤差検出回路18
および送信タイミング制御回路19等を含むフレ
ーム同期制御手段とである。これらの必須構成要
球の中で、本発明の第一の特長点は、メトリツ
ク・パターン後縁部再生手段17において、通信
衛星内の同期ウインドウによりゲート・オフされ
る、同期バースト信号内のメトリツク・パターン
の後縁部を、このメトリツク・パターンを形成す
る符号時系列信号に適合する帯域制限フイルタを
介して、検出し再生する原理にある。以下、第6
図a、第7図および第9図を参照して、メトリツ
ク・パターン後縁部再生手段について説明する。 In the first embodiment shown in FIG. 5, the essential components for applying the present invention include a metric pattern generation circuit 13, which transmits a synchronous burst signal having a metric pattern as one component to a communication satellite. means, metric pattern trailing edge reproducing means 17, and transmission timing error detection circuit 18.
and frame synchronization control means including a transmission timing control circuit 19 and the like. Among these essential components, the first feature of the present invention is that the metric pattern trailing edge regeneration means 17 is capable of regenerating metrics within a synchronized burst signal gated off by a synchronization window within a communications satellite. - The principle is that the trailing edge of the pattern is detected and reproduced through a band-limiting filter adapted to the code time series signal forming this metric pattern. Below, the 6th
The metric pattern trailing edge reproduction means will be described with reference to FIGS. a, 7 and 9.
第6図aは、本発明の第1の実施例におけるメ
トリツク・パターン後縁部再生手段の主要部を示
すブロツク図である。第6図aにおいて、メトリ
ツク・パターン後縁部再生手段は、前述のよう
に、信号分岐回路25と、遅延回路26と、乗算
回路27と、帯域フイルタ28と、検波器29
と、基準電圧発生回路30と、ゲート信号発生回
路31とを備えている。 FIG. 6a is a block diagram showing the main parts of the metric pattern trailing edge reproduction means in the first embodiment of the present invention. In FIG. 6a, the metric pattern trailing edge reproduction means includes the signal branching circuit 25, the delay circuit 26, the multiplication circuit 27, the bandpass filter 28, and the detector 29, as described above.
, a reference voltage generation circuit 30 , and a gate signal generation circuit 31 .
第6図aにおいて、端子61からは、基準局装
置内の受信機において周波数変換され、所定レベ
ルに増幅された中間周波数帯の同期バースト信号
が入力される。この同期バースト信号は、信号分
岐回路25において2分岐され、一方は乗算回路
27に送られ、他方は遅延回路26を経由して乗
算回路27に入力される。遅延回路26の遅延時
間は、メトリツク・パターンを形成する符号時系
列信号の1/2ビツト分の時間に対応している。 In FIG. 6a, a synchronized burst signal in an intermediate frequency band is inputted from a terminal 61, the frequency of which is converted in a receiver in the reference station device and amplified to a predetermined level. This synchronous burst signal is branched into two in the signal branching circuit 25, one of which is sent to the multiplication circuit 27, and the other is input to the multiplication circuit 27 via the delay circuit 26. The delay time of the delay circuit 26 corresponds to the time of 1/2 bit of the code time series signal forming the metric pattern.
第7図a,bおよびcは、第1の実施例におけ
るメトリツク・パターン後縁部再生手段の動作説
明用の信号波形概念図で、第7図aは前述の端子
61から入力される中間周波数帯の同期バースト
信号、第7図bは、遅延回路26の出力における
前記同期バースト信号である。第7図aおよびb
において、同期バースト信号は1,0,1,0,
…の符号時系列信号により形成されており、中間
周波数帯の同期バースト信号としては、1→0ラ
ジアン、0→πラジアンの2相PSK(Phase
Shift Keying)により変調されている。 7a, b and c are conceptual diagrams of signal waveforms for explaining the operation of the metric pattern trailing edge reproducing means in the first embodiment, and FIG. 7a is an intermediate frequency input from the terminal 61 described above. 7b is the synchronous burst signal at the output of the delay circuit 26. FIG. Figure 7 a and b
, the synchronous burst signal is 1, 0, 1, 0,
The synchronized burst signal in the intermediate frequency band is a two-phase PSK (Phase
Shift Keying).
第6図aにおいて、乗算回路27には前述のよ
うに第7図aおよびbに示される、1/2ビツトに
対応する時間差を有する同期バースト信号が入力
され、相互の乗算作用を介して位相検波されて出
力される。第7図cに示されるのは、乗算回路2
7の出力信号の波形を示す。すなわち、同期バー
スト信号における、メトリツク・パターンを形成
する符号時系列信号のビツト・レートをfbとする
と、乗算器27からは周波数がfbの信号が出力さ
れる。これは、乗算器27にて示される位相検波
器が、あたかも排他的論理和回路と全く相似の作
用を有していることによる。この周波数fbの信号
は、メトリツク・パターンのゲート・オフ後縁部
検出時間の正確度を向上するために、帯域制限さ
れた帯域フイルタ28により信号対雑音比を改善
され、検波器29に入力されて振幅検波される。
この検波出力は、ゲート信号発生回路31に入力
され、基準電圧発生回路30からゲート信号発生
回路31に供給される所定の基準電圧を参照し
て、メトリツク・パターンのゲート・オフ後縁部
に対応する、同期時間検出用の再生ゲート信号を
発生し、端子62より出力する。 In FIG. 6a, the synchronous burst signals shown in FIGS. 7a and 7b having a time difference corresponding to 1/2 bit are input to the multiplication circuit 27 as described above, and the phase is adjusted through mutual multiplication. The wave is detected and output. What is shown in FIG. 7c is the multiplication circuit 2
7 shows the waveform of the output signal. That is, if the bit rate of the code time series signal forming the metric pattern in the synchronous burst signal is f b , then the multiplier 27 outputs a signal with a frequency f b . This is because the phase detector represented by the multiplier 27 has an effect completely similar to that of an exclusive OR circuit. This signal at frequency f b has its signal-to-noise ratio improved by a band-limited bandpass filter 28 and is input to a detector 29 in order to improve the accuracy of the gate-off trailing edge detection time of the metric pattern. and amplitude detection.
This detection output is input to the gate signal generation circuit 31 and corresponds to the gate-off trailing edge of the metric pattern by referring to a predetermined reference voltage supplied from the reference voltage generation circuit 30 to the gate signal generation circuit 31. A reproduction gate signal for detecting synchronization time is generated and outputted from the terminal 62.
第6図aの第1の実施例におけるメトリツク・
パターン後縁部再生手段において、各段階におけ
る主要な信号波形を概念的に示したのが第9図
a,b,cおよびdである。第9図aは、第6図
aにおける乗算器27の出力段における信号波形
図で、メトリツク・パターンのゲート・オフ後縁
部は、その立上り特性に対応して、図に示される
ように、ある傾斜で漸減し、代りに、熱雑音が漸
増するパターンを形成している。第9図bは帯域
フイルタ28の出力段における信号波形図で、熱
雑音のレベルは、帯域フイルタ28の帯域制限特
性によつて、そのレベルが信号に対比して低減さ
れている。第9図bは検波器29の出力段におけ
る信号波形図で、メトリツク・パターンのゲー
ト・オフ後縁部におけるスレシホールド・レベル
に対応して、所定の基準電圧を参照することによ
り、第9図dに示されるゲート出力信号が、ゲー
ト信号発生回路31より出力される。 Metrics in the first embodiment of FIG. 6a
FIGS. 9a, b, c and d conceptually show the main signal waveforms at each stage in the pattern trailing edge reproduction means. FIG. 9a is a signal waveform diagram at the output stage of the multiplier 27 in FIG. A pattern is formed in which the thermal noise gradually decreases at a certain slope and, instead, increases gradually. FIG. 9b is a signal waveform diagram at the output stage of the bandpass filter 28, in which the level of thermal noise is reduced compared to the signal due to the bandlimiting characteristic of the bandpass filter 28. FIG. 9b is a signal waveform diagram at the output stage of the detector 29. The gate output signal shown in FIG. d is output from the gate signal generation circuit 31.
第9図dのゲート信号の後縁部53には、信号
対雑音比との兼合で、不確定性時間領域があり、
この不確定性時間領域を狭くすることが、同期バ
ースト信号による同期精度を向上させる要因とな
る。このため、端子61から入力される信号の信
号対雑音比、第9図aに示されるゲート・オフ時
間帯δT、ビツト・レートfb等を考慮して、定常
状態におけるメトリツク・パターンのマーク信号
誤り率が所定値以下となるように、帯域フイルタ
14の通過帯域特性を設定する。この方法によ
り、基準局装置においては、通信衛星より折返し
て送られてくる同期バースト信号を受信して、直
接的に通信衛星上の同期ウインドウに同期する再
生ゲート信号を抽出することができる。従つて、
本発明は、従来提案されている、数フレームにわ
たつて再生ゲート信号を求め、これらの多数決判
定により再生ゲート信号を選定している方法に比
較して、一段と優れた手法として位置づけること
ができる。 The trailing edge 53 of the gate signal in FIG. 9d has an uncertainty time region in consideration of the signal-to-noise ratio.
Narrowing this uncertainty time region is a factor in improving the synchronization accuracy by the synchronization burst signal. Therefore, taking into account the signal-to-noise ratio of the signal input from the terminal 61, the gate-off time period δT shown in FIG. The passband characteristics of the bandpass filter 14 are set so that the error rate is below a predetermined value. With this method, the reference station device can receive the synchronization burst signal sent back from the communication satellite and extract the reproduction gate signal that is directly synchronized with the synchronization window on the communication satellite. Therefore,
The present invention can be positioned as a much superior method compared to conventionally proposed methods in which reproduction gate signals are obtained over several frames and a reproduction gate signal is selected by majority decision.
次に、本発明の第2の実施例について説明す
る。第2の実施例の主要部は、第5図に示される
第1の実施例の主要部を示すブロツク図と同様の
構成で示される。第1および第2の実施例におけ
る相異点は、メトリツク・パターン後縁部検出手
段17の構成および動作内容の相異による。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The main parts of the second embodiment are shown in the same configuration as the block diagram showing the main parts of the first embodiment shown in FIG. The difference between the first and second embodiments is due to the difference in the configuration and operation of the metric pattern trailing edge detection means 17.
第6図bは、本発明の第2の実施例におけるメ
トリツク・パターン後縁部検出手段の主要部を示
すブロツク図で、図において、信号分岐回路32
と、遅延回路33と、乗算回路34と、低減フイ
ルタ35と、ゲート信号発生回路36と、基準電
圧発生回路37とを備えている。 FIG. 6b is a block diagram showing the main part of the metric pattern trailing edge detecting means in the second embodiment of the present invention.
, a delay circuit 33 , a multiplication circuit 34 , a reduction filter 35 , a gate signal generation circuit 36 , and a reference voltage generation circuit 37 .
第6図bにおいて、端子63からは、基準局装
置内の受信機において周波数変換され、所定レベ
ルに増幅された中間周波数帯の同期バースト信号
が入力される。この同期バースト信号は、信号分
岐回路32において2分岐され、一方は乗算回路
34に送られ、他方は遅延回路33を経由して乗
算回路34に入力される。遅延回路33の遅延時
間は、メトリツク・パターンを形成する符号時系
列信号の1ビツト分の時間に対応している。 In FIG. 6b, a synchronized burst signal in an intermediate frequency band, which has been frequency-converted in a receiver in the reference station device and amplified to a predetermined level, is inputted from a terminal 63. This synchronous burst signal is branched into two in the signal branching circuit 32, one of which is sent to the multiplication circuit 34, and the other is input to the multiplication circuit 34 via the delay circuit 33. The delay time of the delay circuit 33 corresponds to the time of one bit of the code time series signal forming the metric pattern.
第8図a,bおよびcは、第2の実施例におけ
るメトリツク・パターン後縁部再生手段の動作説
明用の信号波形概念図で、第8図aは前述の端子
63から入力される中間周波数帯の同期バースト
信号、第8図bは、遅延回路33の出力における
前記同期バースト信号である。第8図aおよびb
において、同期バースト信号は、第1の実施例に
おける場合と同様に、1,0,1,0……の符号
時系列信号により形成されており、中間周波数帯
の同期バースト信号としては、1→0ラジアン、
0→πラジアンの2相PSKにより変調されてい
る。 8a, b, and c are conceptual diagrams of signal waveforms for explaining the operation of the metric pattern trailing edge reproduction means in the second embodiment, and FIG. 8a shows the intermediate frequency input from the aforementioned terminal 63. FIG. 8b is the synchronous burst signal at the output of the delay circuit 33. Figure 8 a and b
In the same way as in the first embodiment, the synchronization burst signal is formed by a code time series signal of 1, 0, 1, 0..., and the synchronization burst signal in the intermediate frequency band is formed by 1→ 0 radians,
It is modulated by two-phase PSK from 0 to π radians.
第6図bにおいて、乗算回路34には前述のよ
うに第8図aおよびbに示される、1ビツトに対
応する時間差を有する同期バースト信号が入力さ
れ、相互の乗算作用を介して位相検波されて出力
される。第8図cに示されるのは、乗算回路34
の出力信号の波形を示す。この場合においては、
乗算回路34として示される位相検波器におい
て、入力される前記二つの中間周波数信号は、相
互に逆位相の状態にて混合され同期位相検波され
るために、第8図cのように、負の直流電圧が生
成される。この直流電圧出力は、低域フイルタ3
5により信号対雑音比を改善され、ゲート信号発
生回路36に入力される。ゲート信号発生回路3
6においては、基準電圧発生回路37から供給さ
れる所定の基準電圧を参照して、メトリツク・パ
ターンのゲート・オフ後縁部に対応する、同期時
間検出用の再生ゲート信号を発生し、端子64よ
り出力する。 In FIG. 6b, the synchronized burst signals shown in FIGS. 8a and 8b having a time difference of 1 bit are input to the multiplication circuit 34 as described above, and the signals are phase-detected through mutual multiplication. is output. Shown in FIG. 8c is the multiplication circuit 34
The waveform of the output signal is shown. In this case,
In the phase detector shown as the multiplier circuit 34, the two input intermediate frequency signals are mixed in a mutually opposite phase state and subjected to synchronous phase detection, so that a negative signal is detected as shown in FIG. 8c. A direct voltage is generated. This DC voltage output is passed through the low-pass filter 3.
5, the signal-to-noise ratio is improved and the signal is input to the gate signal generation circuit 36. Gate signal generation circuit 3
At step 6, a regenerated gate signal for synchronization time detection corresponding to the gate-off trailing edge of the metric pattern is generated with reference to a predetermined reference voltage supplied from the reference voltage generation circuit 37. Output from
この第2の実施例におけるメトリツク・パター
ン後縁部再生手段については、第1の実施例の場
合のように、第9図に示されるような、再生ゲー
ト信号を発生する過程における各段階の信号波形
概念図を、改めて提示することはしないが、原理
的には、第9図cの波形図が低域フイルタ35の
出力段における波形に対応し、第9図dの波形図
は、ゲート信号発生回路36の出力信号に対応し
ている。 Regarding the metric pattern trailing edge reproducing means in this second embodiment, as in the case of the first embodiment, the signal at each stage in the process of generating a reproduction gate signal as shown in FIG. Although the conceptual waveform diagram will not be presented again, in principle, the waveform diagram in FIG. 9c corresponds to the waveform at the output stage of the low-pass filter 35, and the waveform diagram in FIG. It corresponds to the output signal of the generating circuit 36.
この第2の実施例の場合においても、第1の実
施例の場合と同様に、メトリツク・パターンを形
成する符号時系列信号に対応して、最適の帯域制
限フイルタを備えることにより、入力信号の信号
対雑音比を改善し、通信衛星上の同期ウインドウ
に対応する再生ゲート信号を正確に再生抽出し
て、SS/TDMA方式におけるTDMAフレーム
を適確に設定し、且つ安定に維持することが可能
となる。 In the case of this second embodiment, as in the case of the first embodiment, by providing an optimal band-limiting filter corresponding to the code time series signal forming the metric pattern, the input signal is By improving the signal-to-noise ratio and accurately reproducing and extracting the reproduction gate signal corresponding to the synchronization window on the communication satellite, it is possible to accurately set the TDMA frame in the SS/TDMA system and maintain it stably. becomes.
なお、上記の第1および第2の実施例における
メトリツク・パターン後縁部再生手段において
は、メトリツク・パターンを形成する符号時間系
列信号1,0,1,0,……に対して、遅延回路
の遅延時間を、それぞれ1/2ビツトおよび1ビツ
トに対応する時間に設定しているが、これらの遅
延時間は、必ずしも前記二つの時間に限定される
ものではなく、一般的には、それぞれ2n−1/2ビ
ツトおよびnビツトに対応する時間を遅延時間と
して設定するのが可能である。ここに、nは1以
上の整数とする。 Note that in the metric pattern trailing edge reproducing means in the first and second embodiments described above, the delay circuit is used for the code time series signals 1, 0, 1, 0, . . . The delay times are set to the times corresponding to 1/2 bit and 1 bit, respectively, but these delay times are not necessarily limited to the above two times, and are generally 2n each. It is possible to set the time corresponding to -1/2 bit and n bit as the delay time. Here, n is an integer of 1 or more.
また、メトリツク・パターンを形成する符号時
間系列信号およびこれに対応する適合フイルタの
構成についても、前述の実施例の場合のように限
定されるものではなく、種々の符号時間系列信号
とこれに対応する適合フイルタとの組合せによつ
ても、メトリツク・パターン後縁部再生手段が形
成され、これらを備えて、SS/TDMA方式にお
ける基準局装置が、それぞれに構成されることは
言うまでもない。 Further, the configuration of the code time series signal forming the metric pattern and the corresponding adaptive filter is not limited as in the case of the above-mentioned embodiment, and various code time series signals and corresponding filters can be used. It goes without saying that a metric pattern trailing edge reproducing means is also formed by a combination with an adaptive filter, and each reference station apparatus in the SS/TDMA system is configured with these.
以上詳細に説明したように、本発明は、SS/
TDMA方式における基準局装置において、通信
衛星より送り返されてくる、同期バースト信号に
含まれるメトリツク・パターンのゲート・オフ後
縁部を、メトリツク・パターンを形成する符号時
間系列信号に適合する帯域制限フイルタを介して
再生抽出することにより、1受信フレーム内にお
いて、適確に通信衛星内の同期ウインドウに対す
る同期信号を再生することができるという効果が
ある。 As explained in detail above, the present invention provides SS/
In the reference station equipment in the TDMA system, the gate-off trailing edge of the metric pattern included in the synchronized burst signal sent back from the communication satellite is filtered by a band-limiting filter that matches the code time sequence signal forming the metric pattern. By reproducing and extracting the signal through the communication satellite, it is possible to accurately reproduce the synchronization signal for the synchronization window within the communication satellite within one received frame.
第1図は、SS/TDMA衛星通信方式の概念説
明図、第2図aおよびbは通信衛星におけるマト
リクス・スイツチによる接続モードの組合せ説明
図、第3図a,bおよびcは同期バースト信号と
同期ウインドウとの相対関係説明図、第4図は
TDMAフレームのパターン説明図、第5図は本
発明の第1および第2の実施例の主要部を示すブ
ロツク図、第6図aおよびbはそれぞれ本発明の
第1および第2の実施例におけるメトリツク・パ
ターン後縁部再生手段の主要部を示すブロツク
図、第7図a,bおよびcと、第8図a,bおよ
びcとはそれぞれ本発明の第1および第2の実施
例におけるメトリツク・パターン後縁部再生手段
の動作説明用波形図、第9図a,bcおよびdは
本発明の第1の実施例におけるメトリツク・パタ
ーン後縁部再生手段の動作説明用波形図である。
図において、1−1〜4……スポツト・ビーム・
アンテナ、2−1〜4……スポツト・ビーム、3
−1〜4……地球局、4−1〜4……搭載受信
機、5−1〜4……搭載送信機、6……マトリク
ス・スイツチ回路、7……マトリクス・スイツチ
制御回路、8……アンテナ、9……送信機、10
……変調器、11……合成回路、12……同期信
号発生回路、13……メトリツク・パターン発生
回路、14……各種信号発生回路、15……送信
タイミング発生回路、16……受信機、17……
メトリツク・パターン後縁部再生手段、18……
送信タイミング制御回路、20……復調器、21
……同期信号検出回路、22……受信同期制御回
路、23……受信タイミング発生回路、24……
クロツク発生器、25,32……信号分岐回路、
26,33……遅延回路、27,34……乗算回
路、28……帯域フイルタ、29……検波器、3
0,37……基準電圧発生回路、31,36……
ゲート信号発生回路、35……低域フイルタ、6
1〜64……端子。
Figure 1 is a conceptual diagram of the SS/TDMA satellite communication system, Figure 2 a and b are diagrams of combinations of connection modes using matrix switches in communication satellites, and Figure 3 a, b and c are synchronized burst signals and Figure 4 is an explanatory diagram of the relative relationship with the synchronization window.
FIG. 5 is a block diagram showing the main parts of the first and second embodiments of the present invention, and FIGS. 6a and b are diagrams for explaining the TDMA frame pattern, respectively. Figures 7a, b and c, which are block diagrams showing the main parts of the metric pattern trailing edge reproduction means, and Figures 8a, b and c, respectively, are block diagrams showing the main parts of the metric pattern trailing edge reproduction means in the first and second embodiments of the present invention. - Waveform diagrams for explaining the operation of the pattern trailing edge reproduction means. FIGS. 9a, bc and d are waveform diagrams for explaining the operation of the metric pattern trailing edge reproduction means in the first embodiment of the present invention.
In the figure, 1-1 to 4...spot beam
Antenna, 2-1 to 4...Spot beam, 3
-1 to 4...Earth station, 4-1 to 4...Onboard receiver, 5-1 to 4...Onboard transmitter, 6...Matrix switch circuit, 7...Matrix switch control circuit, 8... ...Antenna, 9...Transmitter, 10
... Modulator, 11 ... Synthesis circuit, 12 ... Synchronization signal generation circuit, 13 ... Metric pattern generation circuit, 14 ... Various signal generation circuits, 15 ... Transmission timing generation circuit, 16 ... Receiver, 17...
Metric pattern trailing edge reproduction means, 18...
Transmission timing control circuit, 20... Demodulator, 21
... Synchronization signal detection circuit, 22 ... Reception synchronization control circuit, 23 ... Reception timing generation circuit, 24 ...
Clock generator, 25, 32...signal branch circuit,
26, 33... Delay circuit, 27, 34... Multiplication circuit, 28... Band filter, 29... Detector, 3
0, 37... Reference voltage generation circuit, 31, 36...
Gate signal generation circuit, 35...low-pass filter, 6
1 to 64...Terminal.
Claims (1)
は双方に対応する複数のスポツト・ビームを備
え、前記アツプ・リンクとダウン・リンクとの間
の回線接続を、所定の接続モードを介して切替制
御する機能を有する通信衛星と、この通信衛星を
介して時分割多元接続方式による通信を行う複数
の地球局とにより形成される衛星通信系を統括制
御する衛星通信基準局において、時分割多元接続
方式に対応する同期信号とこの同期信号に対して
所定の時間関係を有するメトリツク・パターンと
を含む同期バースト信号を前記通信衛星に送出す
る手段と、前記通信衛星を経由して折返し送られ
てくる前記同期バースト信号を受信して前記通信
衛星内の基準時間をベースとして生成される同期
ウインドウによりゲート・オフされている前記メ
トリツク・パターンのゲート・オフ後縁部をメト
リツク・パターンを形成する符号時系列信号に適
合し且つゲート・オフ後縁部検出時間の不確定時
間領域を少なくするためのろ波回路(フイルタ)
を介して検出し再生するメトリツク・パターン後
縁部再生手段と、この再生されたゲート・オフ後
縁部の時間を参照して前記同期バースト信号の送
出時間帯を制御調整するフレーム同期制御手段と
を備えることを特徴とする衛星通信基準局装置。1 A function that includes a plurality of spot beams corresponding to one or both of the up link and the down link, and switches and controls the line connection between the up link and the down link via a predetermined connection mode. A satellite communication standard station that provides overall control of the satellite communication system formed by a communication satellite with means for transmitting a synchronization burst signal including a synchronization signal and a metric pattern having a predetermined time relationship with the synchronization signal to the communication satellite; and the synchronization burst signal that is returned via the communication satellite. a gate-off trailing edge of the metric pattern, which is gated off by a synchronization window generated based on a reference time within the communications satellite, to a code time series signal forming the metric pattern. A filter circuit (filter) is used to reduce the uncertain time region of the gate-off trailing edge detection time.
frame synchronization control means for controlling and adjusting the sending time period of the synchronized burst signal with reference to the time of the reproduced gate-off trailing edge; A satellite communication reference station device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16274683A JPS6054534A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Reference station device of satellite communication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16274683A JPS6054534A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Reference station device of satellite communication |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6054534A JPS6054534A (en) | 1985-03-29 |
| JPH0442857B2 true JPH0442857B2 (en) | 1992-07-14 |
Family
ID=15760470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16274683A Granted JPS6054534A (en) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | Reference station device of satellite communication |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054534A (en) |
-
1983
- 1983-09-05 JP JP16274683A patent/JPS6054534A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6054534A (en) | 1985-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0355587B1 (en) | Timing and carrier recovery in TDMA without preamble sequence | |
| US6337855B1 (en) | Method, transmitter and receiver for transmitting training signals in a TDMA transmission system | |
| JPH0137055B2 (en) | ||
| US3838350A (en) | Differential encoded quadriphase demodulator | |
| EP0190771B1 (en) | Method of initially establishing burst acquisition in tdma satellite communications system and arrangement therefor | |
| US4215239A (en) | Apparatus for the acquisition of a carrier frequency and symbol timing lock | |
| US4630267A (en) | Programmable timing and synchronization circuit for a TDMA communications controller | |
| CA2048933C (en) | Carrier aquisition apparatus for digital satellite communication system | |
| JPH0379894B2 (en) | ||
| JPS59104847A (en) | Radio communicating system | |
| EP0076008B1 (en) | A receiver for ffsk modulated data signals | |
| JPH052022B2 (en) | ||
| JPH0442857B2 (en) | ||
| JPH0142528B2 (en) | ||
| JP3052518B2 (en) | Demodulation control method for burst signal demodulator | |
| JPS6314534B2 (en) | ||
| JPS59128853A (en) | Preamble detector | |
| JPS6310616B2 (en) | ||
| JP2004128658A (en) | Satellite communication system, receiving earth station and communication satellite switching method | |
| JPH0230220B2 (en) | ||
| JPS634982B2 (en) | ||
| Jacobsen et al. | Timing distribution in an on board processing communication system | |
| JPS581575B2 (en) | Frequency synchronization method in satellite communication | |
| JPS6340054B2 (en) | ||
| JPH01152846A (en) | Phase demodulation system for tdma data transmission system |