JPH0442857B2 - - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

……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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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f_bとする
と、乗算器２７からは周波数がf_b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f_b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。

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。

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f_b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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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。