JPH06224807A - 衛星通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 断続的に高密度となる通信のバーストを処理
するのに好適で、確実な双方向ポイントからマルチポイ
ントのシステムを提供する。 【構成】 中央の衛星通信端末２０と、衛星を介して通
信する多数の遠隔衛星通信端末１０とを具えている衛星
通信システムにおいて、多数の遠隔通信端末の各々に、
タイムスロットに無関係な特性を有している情報のバー
ストをタイムスロット内に伝送する装置を関連させ、中
央の衛星通信端末には各タイムスロット期間中に前記特
性を取得して、タイムスロットに従って、しかも前記特
性に従ってバーストを受信する受信装置を関連させ、所
定の周波数帯域内にて多数の伝送を同時に行なえるよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は民間の衛星通信、特に金
融上の取り扱いに有用な衛星通信システムおよび方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】消費者クレジットおよび他の金融設備の
使用が著しく高まるにつれて、クレジットの有用性を迅
速，正確かつ低コストで検証する必要性が重要となっ
た。現在のクレジット検証設備は地上を拠点とした電話
回線に基づいており、１つのクレジットを検証する度毎
に約１０セントのコストがかかっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は断続的
に高密度となる通信のバーストを処理するのに特に好適
な低コストで、迅速で、確実な双方向ポイントからマル
チポイントの衛星通信システムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央の衛星通
信端末と、衛星を介してランダムアクセス方式で通信す
る多数の遠隔衛星通信端末と、多数の遠隔衛星通信端末
の各々に関連し、タイムスロット内に伝送すべきで、し
かもタイムスロットには無関係で、かつ受信端末と予め
同期をとる必要のないランダムまたは擬似ランダム特性
を有しているデータバーストを伝送する手段と、中央の
衛星通信端末に関連し、各タイムスロットの期間中に前
記特性を習得し、かつタイムスロットにしたがって、し
かも前記特性にしたがってバーストを受信し、これによ
り前記バーストで伝送されたデータを得る受信手段とを
具えており、前記ランダムアクセス通信および前記ラン
ダムまたは擬似ランダム特性の提供により所定の周波数
帯域内での多数の伝送を同時に行なえるようにしたこと
を特徴とすることにある。

【０００５】本発明の好適例では、前記特性が中央の衛
星通信端末との時間同期にも無関係となるようにする。

【０００６】さらに本発明の好適例では前記特性を周波
数特性とする。

【０００７】本発明の他の好適例では前記特性を所定の
タイムスロット内の伝送ウインドウの位置を示す位相特
性とする。この例では中央および遠隔衛星通信端末に整
合チャープフィルタを用いて、特に衛星伝送に好適なほ
ぼ一定振幅のエンベロープ内での伝送が行なえるように
するのが有利である。

【０００８】本発明によれば、遠隔衛星通信端末が相対
的に周波数が不安定な発振器を用いることができ、した
がって動作特性を損なうことなく通信端末のコストを著
しく下げることができる。

【０００９】さらに本発明は、中央の衛星通信端末と、
衛星を介して通信する多数の遠隔通信端末と、前記中央
の衛星通信端末に関連し、広帯域の変調特性を有してい
るディジタルデータ情報を伝送する手段と、前記遠隔通
信端末に関連し、広帯域変調特性にしたがってディジタ
ルデータ情報を受信する手段とを具えており、前記伝送
手段および受信手段が整合チャープフィルタを用いて、
特に衛星伝送に好適なほぼ一定振幅のエンベロープ内で
のディジタルデータ伝送が行なえるようにしたことを特
徴とするにある。

【００１０】本発明の好適例では、受信用に作動をする
前記多数の遠隔衛星通信端末の各々が、伝送時に線形Ｆ
Ｍチャープ波形または広スペクトル処理をしなくてもＫ
ｕ帯域における衛星電力スペクトルの密度が６ｄｂＷ／
４ＫＨｚ以上となる十分小形のアンテナを具えるように
する。

【００１１】従って、本発明の他の例の衛星通信システ
ムは、衛星を介して通信する複数の遠隔衛星通信端末
と、これらの各遠隔通信端末に関連し、情報を伝送した
り、受信したりする装置であって、前記情報を搬送する
線形ＦＭチャ−プ波形を伝送したり、受信したりする装
置を含む情報送・受装置とを具えている。

【００１２】本発明の好適例では、伝送用に作動する前
記複数の遠隔衛星通信端末の各々が、伝送時に線形ＦＭ
チャープ波形または広スペクトル処理をしなくてもオフ
ビーム電力スペクトル密度がＫｕ帯域内で１°〜７°の
θの値に対して１５−２５ｌｏｇ（θ）ｄｂＷ／４ＫＨ
ｚ以上となる十分小形のアンテナを具えるようにする。

【００１３】なお、「広スペクトル処理」とは変調通信
信号に相対的に高レ−トの周期性ディジタル位相シ−ケ
ンスを乗じて、元の信号を急速に移相させて、周波数帯
域幅を広げ、したがって電力スペクトル密度を下げるこ
とを意味するものとする。

【００１４】本発明のさらに他の好適例では受信用に作
動する前記複数の遠隔衛星通信端末の各々が、伝送時に
線形ＦＭチャープ波形または広スペクトル処理をしなく
ても衛星の電力スペクトル密度がＫｕ帯域で６ｄｂＷ／
４ＫＨｚ以上となる十分小形のアンテナを具えるように
する。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して実施例につき説明する
に、図１は本発明の好適な実施例に基づいて構成され、
かつ作動する衛星通信システムを示し、これは個々の金
融上の取扱いに関するデータを含んでいる情報のバース
トを伝送するのに特に好適である。

【００１６】本発明の好適な実施例によれば、多数の遠
隔衛星通信局１０を設け、これらの各通信局を小売販売
店で営業的に用いられるタイプのクレジット検証ユニッ
トや、或は例えば小売販売店に置くことのできるＩＢＭ
ＰＣコンピュータの如き対応するユーザインタフェース
１２に結合させることができる。各遠隔衛星通信局は、
例えば直径が約４フィート以下の極めて小形の開口アン
テナ１４および通信端末１６を具えている。

【００１７】本発明の好適な実施例による通信端末１６
はタイムスロット内に情報のバーストを伝送する装置を
具えており、この情報バーストはタイムスロットに無関
係で、しかも受信端末と予め同期をとる必要がない特性
を有している。

【００１８】多数の各遠隔局１０は衛星１８を介して中
央通信局２０（ハブーサイトとも称する）と通信し、こ
の中央通信局は慣例のインタフェース（図示せず）を介
して例えば銀行またはクレジットカード社の中央クレジ
ット検証コンピュータに結合させることができる。

【００１９】遠隔局１０から中央通信局２０への通信モ
ードは全二重として、情報のバーストをスロッテッド・
アロハ(Slotted Aloha) の如きランダムアクセス方式で
遠隔局１０より中央通信局２０へと送るのが好適であ
る。本発明の特徴は極めて多数の遠隔局１０が、容認で
きない程の混信なしにランダムアクセス方式で中央通信
局２０と通信できることにある。このような混信は、通
常複数の遠隔局が同じタイムスロット内で同じ周波数帯
域でデータを伝送することがあるために生じている。

【００２０】本発明によればこのような混信は、各遠隔
局が搬送波の中心周波数、或はまたタイムスロット内の
伝送ウインドウの位相の如き、追加的に認知し得る伝送
特性を選択できるようにして著しく減らすことができ
る。中央局は簡単な探索で、しかも同期をとらなくても
斯かる追加の特性を認知することができる。追加の特性
を認知することにより、中央局は同じタイムスロット内
に到達する多数の伝送データを有効に区別することがで
き、したがって伝送データを受信するチャネルをさらに
有効なものとすることができる。

【００２１】図１のシステムに有効な遠隔衛星通信端末
を一般化したブロック図の形態にて示す図２を参照する
に、この遠隔衛星通信端末は米国のフロリダ州オカラ所
在のアンテナス フォー コミュニケーションズ社製の
モデル１８１０８０１の如き正規モードの偏波器２８を
介してアンテナ１４に結合させるのであって、この通信
端末は例えば東京所在の日本ラジオ社製のフェーズロッ
クループ低雑音阻止コンバータＮＨＺ−１７０か、或は
カナダ国のノーサット社から市販されている普通の低雑
音阻止コンバータＮＯＲ−６４０１の如き低雑音阻止
（ＬＮＢ）コンバータ３０を具えている。コンバータ３
０はアンテナ１４からの受信信号を処理する。

【００２２】アンテナ１４から伝送すべき信号は後に図
４につき詳細に説明するＤＲＯ方式のアップコンバータ
３２により偏波器２８を介して供給する。

【００２３】ＬＮＢコンバータ３０からの受信信号は図
７および図８につき後に詳細に説明する復調器３４に供
給する。この復調器３４の出力を例えばインテル社のＳ
ＢＣ１８８／５６チップに基づくネットワーク制御ロジ
ック回路３６に供給する。

【００２４】ネットワーク制御ロジック回路はＩＢＭＰ
Ｃコンピュータの如きユーザプロセッサ３８とインタフ
ェースさせる。伝送すべきデータおよび制御信号はネッ
トワーク制御ロジック回路３６から図５および図６につ
き後に詳述する変調器４０に供給する。変調器４０は制
御信号に応答してデータをコンバータ３２に転送する。

【００２５】ネットワーク制御ロジック回路３６は次の
２つの主要な機能を実行する。

【００２６】まず、このロジック回路３６は中央の衛星
通信端末へのデータの伝送を開始し、それからの肯定応
答信号を待機し、肯定応答信号がなければ、後のタイム
スロットデータを再び伝送する。このデータの伝送には
適当に後のタイムスロットを、擬似ランダム的か、また
は決定論的に選択することができる。

【００２７】ネットワーク制御ロジック３６は第２の機
能として、搬送波の中心周波数か、或はまたタイムスロ
ット内の伝送ウインドウの位相のような追加的に認知し
得る伝送特性をランダムか、または擬似ランダムに選択
する。

【００２８】図１のシステムに有効な中央衛星通信局２
０をブロック図で示す図３および図１２を参照するに、
米国のテキサス州キルゴール所在のベルテックス社製の
６．１ＫＰＫの如きアンテナ５０からの受信信号は、米
国のニューヨーク州ハウパウジェ所在のＬＮＲコミュニ
ケーションズ社製のＮＣ４の如き低雑音増幅器５２（図
３には図示せず）を介して米国のニューヨーク州ハウパ
ウジェ所在のサテライト トランスミッション システ
ム社製のＤＣ４０２０の如きダウンコンバータ５４に供
給する。

【００２９】伝送すべき信号はサテライト トランスミ
ッション システム社製のＤＣ６０２０の如きアップコ
ンバータ５６を経て米国のバリアン社から市販されてい
る高出力増幅器（ＨＰＡ）５８を介してアンテナ５０へ
と供給する。アップコンバータ５６は図９および図１０
につき後に詳述する変調器６０からの入力を受信する。

【００３０】ネットワーク制御プロセッサ兼肯定応答ロ
ジック回路６２は変調器６０および複数個の受信機６４
の作動を制御すると共に、これら複数個の受信機６４か
らのデータを受信する。回路６２はホストコンピュータ
６６から変調器６０への命令およびデータの転送および
受信機６４からホストコンピュータ６６への命令および
データの転送を引き受ける。概して、回路６２の機能は
遠隔衛星通信端末１０（図１）から受信した到来するデ
ータバーストを認識すると共に、この受信したバースト
に応答して遠隔端末１０に肯定応答メッセージを伝送す
ることにある。

【００３１】回路６２および受信機６４については後に
図１１につき詳細に説明する。

【００３２】ＤＲＯ方式によるアップコンバータ回路３
２（図２）の構成を示している図４を参照するに、約９
５０〜１４５０ＭＨｚの周波数範囲におけるＬ帯域の信
号は、ニューヨーク州ブルックリン所在のミニ サーキ
ッツ社製のＭＡＲ２の如き一連のＬ帯域増幅器７０に供
給する。これらの増幅器の出力は慣例の構成の低域通過
フィルタ７２を介して日本のＮＥＣ社製のＭＣ−５８０
７のようなＫｕ帯域ミキサの如きミキサ７４に供給す
る。ミキサ７４には日本のＮＥＣ社から市販されている
ＭＣ５８０８の如き誘電共振発振器（ＤＲＯ）７６から
の信号も供給して、Ｋｕ帯域の出力信号を発生させ、こ
の出力信号を例えば日本のＮＥＣ社から市販のＭＣ−５
８６４およびＭＣ−５８６５を具えている一連のＫｕ帯
域増幅器７８を経て供給する。この増幅器７８にて増幅
した出力は偏波器２８（図１）に供給する。

【００３３】変調器４０（図２）の好適例を示す図５を
参照するに、この変調器は後に図１４につき詳述するＤ
ＳＰＫ変調器８０を内蔵している。変調器８０の出力
は、ミニ サーキッツ社市販のＺＦＭ−２０００の如き
ミキサ８２と、ネットワークロジック回路３６から受信
した周波数制御信号に応答して約１４２９．５〜１９２
９．５ＭＨｚの範囲内の選択周波数で作動するシンセサ
イザ（合成器）８４とによって約９５０〜１４５０ＭＨ
ｚの範囲内のＬ帯域信号にアップコンバートされる。シ
ンセサイザ８４については後に図１３につき詳述する。

【００３４】変調器４０（図２）の他の好適例を示す図
６につき説明するに、この変調器は後に図１５につき詳
述するチャープ発生器９０を内蔵している。この発生器
の出力はミニ サーキッツ社市販のＺＦＭ−２０００の
ようなミキサ９２と、ネットワークロジック回路３６か
ら受信した周波数制御信号に応答して約１４２９．５〜
１９２９．５ＭＨｚの範囲内の選択周波数で作動するシ
ンセサイザ９４とによって約９５０〜１４５０ＭＨｚの
範囲内のＬ帯域信号にアップコンバートされる。シンセ
サイザ９４は図５のシンセサイザ８４と同じものとする
ことができる。

【００３５】復調器３４（図２）の一例を示す図７につ
き説明するに、この復調器はＬ帯域の信号を受信すると
共にこれを例えば中心周波数が４７９．５ＭＨｚの信号
に変換する日本のミツミ社製のＴＩＦ−９の如き合成コ
ンバータ１００を具えている。第２コンバータ１０２は
ミツミ社市販のＳＩＤ−９のようなものとし、これによ
り４７９．５ＭＨｚの信号を７０ＭＨｚの信号に変換
し、この信号を米国のＭ／Ａ−Ｃｏｍ／リンカビット社
市販のＬＭ４６のようなＰＳＫ受信機１０４に供給す
る。ＰＳＫ受信機１０４からの受信データ出力はネット
ワーク制御ロジック３６に供給する。

【００３６】復調器３４（図２）の他の例を示す図８に
つき説明するに、この復調器はＬ帯域の信号を受信する
と共にこれを例えば中心周波数が４７９．５ＭＨｚの信
号に変換する日本のミツミ社市販のＴＩＦ−９の如き合
成コンバータ１１０を具えている。ミツミ社製のＳＩＤ
−９の如き第２コンバータ１１２は４７９．５ＭＨｚの
信号を７０ＭＨｚの信号に変換し、この信号をミニ サ
ーキッツ社市販のＭＡＲ−１の如き増幅器１１４を介し
て米国のソーテック社市販の線形ＦＭタイプを可とする
チャープ圧縮器１１６に供給する。

【００３７】チャープ圧縮器１１６の出力をミニ サー
キッツ社市販のＭＡＲ−１の如き増幅器１１８を介して
米国のアーバンテックス社市販のＵＴＤ−１０００のよ
うなＲＦ検出器１２０に供給する。ＲＦ検出器１２０の
出力はミニ サーキッツ社市販のＳＢＬ−１の如きミキ
サ１２２に供給する。ミキサ１２２は米国のＫ＆Ｌオッ
シレータ社のＭ８３の如き電圧制御発振器１２４からの
入力も受信する。発振器１２４は例えば図示のように米
国のハリス社市販の４７４１演算増幅器１２８を基にし
て作製されるループフィルタ１２６を経て供給される周
波数制御入力を受信する。回路１２２，１２４，１２６
および１２８は複数のデータ伝送ウインドウと同期をと
るようにする。

【００３８】ループフィルタ１２６はハリス社の４７４
１演算増幅器チップに基づいて構成される積分兼減衰回
路１３０にも供給されるミキサ１２２の出力端子からの
入力を受信する。回路１３０の出力は米国のアナログデ
バイス社市販のＡＤ７８２０の如きＡ／Ｄ変換器１３２
に供給し、この変換器の出力を米国カリフォルニア州サ
ンディエゴ所在のコムストリーム社市販のＶｉｔｅｒｂ
ｉデコーダ１３４に供給する。発振器１２４からの出力
は素子１３０，１３２および１３４にも供給する。デコ
ーダ１３４の出力はネットワーク制御ロジック回路３６
（図２）に供給する。

【００３９】図５および図６の装置の一部を形成するシ
ンセサイザを示す図１３を参照するに、このシンセサイ
ザは好ましくは１４２９．５〜１９２９．５ＭＨｚの範
囲内で作動する電圧制御発振器１８０を具えている。あ
る種の発振器は例えば米国のアーバンテック社製のＶＴ
Ｏ８１００のようなものとする。発振器１８０は日本の
東芝製のＴＡ６３５９チップに基づくＰＬＬシンセサイ
ザ１８２への周波数制御入力によって決定される選択周
波数にロックされる。

【００４０】図１４は図５の回路に用いられるＤＰＳＫ
変調器を示す。この変調器はコムストリーム社市販の畳
込み式のエンコーダ１９０を具えており、これは遠隔デ
ータ入力を受信する。米国のグリーンレイ社製のＺＴ−
１７６の如き温度補償水晶発振器１９２はエンコーダ１
９０にシンボルクロック出力を供給すると共に、モトロ
ーラ社製の７４ＨＣ４０４０の如き分周器１９４を介し
てデータクロック出力も供給する。

【００４１】フリップフロップ１９６はエンコーダ１９
０からの出力および発振器１９２のシンボルクロック出
力を受信して、ミニ サーキッツ社のＺＡＤ−１の如き
ミキサ２００に差分信号出力を供給する。ミキサ２００
は例えばＲＦＭモノリシックス社市販の例えば周波数が
４７９．５ＭＨｚの周波数源１９８からの入力を受信し
て、ＤＰＳＫ信号出力を供給する。

【００４２】図１５は図６の回路の一部を形成するチャ
ープ発生器を示す。このチャープ発生器はコムストリー
ム社市販の畳込みエンコーダ２１０を具えており、この
エンコーダは遠隔データ入力を受信する。グリーンレイ
社製のＺＴ−１７６の如き温度補償発振器２１２はエン
コーダ２１０にシンボルクロック出力を供給すると共に
モトローラ社の７４ＨＣ４０４０の如き分周器２１４を
介してデータクロック出力も供給する。

【００４３】エンコーダ２１０の出力はマルチプレクサ
２１８に供給する。このマルチプレクサは発振器２１２
からのシンボルクロック出力を受信する一対のワンショ
ット回路２１６からの入力を受信する。マルチプレクサ
２１８はワンショット回路２２０に出力を供給し、この
回路２２０はミニ サーキッツ社市販のＳＢＬ−１の如
きミキサ２２４に出力を供給する。ワンショット回路は
例えばモトローラ社のＭＣ７４ＬＳ１２３チップで具体
化することができる。素子２１６，２１８および２２０
を含む上述した回路は畳込みエンコーダ２１０の出力端
子からディジタルＰＰＭ信号を発生する。

【００４４】ミキサ２２４は周波数源１９８と同一のも
のとし得る４７９．５ＭＨｚのＲＦ源２２２からの固定
周波数の出力も受信して、ソーテック社市販の伸長チャ
ープ装置２２６にパルス化したＲＦ出力を供給する。

【００４５】図３に示した中央通信端末の構成を図９，
図１０，図１１，図１６および図１７につき詳細に説明
する。

【００４６】図９には図３の回路の一部を形成するＰＳ
Ｋ変調器を示してある。この変調器はコムストリーム社
市販の畳込みエンコーダ１４０を具えており、これは遠
隔データ入力を受信する。米国のグリーンレイ社製のＺ
Ｔ−１７６の如き温度補償水晶発振器１４２はエンコー
ダ１４０にシンボルクロック出力を供給すると共に、モ
トローラ社の７４ＨＣ４０４０の如き分周器１４４を介
してデータクロック出力も供給する。

【００４７】エンコーダ１４０の出力はミニ サーキッ
ツ社のＺＡＤ−１のようなミキサ１４６に出力を供給す
る。このミキサはＲＦＭモノリシックス社市販の例えば
周波数が７０ＭＨｚの周波数源１４８からの入力を受信
して、ＰＳＫ信号出力を供給する。

【００４８】図１０は図３の回路の一部を形成するチャ
ープ変調器を示す。このチャープ変調器はコムストリー
ム社市販の畳込みエンコーダ１５０を具えており、これ
は遠隔データ入力を受信する。グリーンレイ社製のＺＴ
−１７６のような温度補償水晶発振器１５２はエンコー
ダ１５０にシンボルクロック出力を供給すると共に、モ
トローラ社の７４ＨＣ４０４０のような分周器１５４を
介してデータクロック出力も供給する。

【００４９】エンコーダ１５０の出力はマルチプレクサ
１５８に供給する。このマルチプレクサ１５８は発振器
１５２からのシンボルクロック出力を受信する一対のワ
ンショット回路１５６からの入力を受信する。マルチプ
レクサ１５８はワンショット回路１６０に出力を供給
し、このワンショット回路１６０はミニ サーキッツ社
市販のＳＢＬ−１のようなミキサ１６４に出力を供給す
る。ワンショット回路は例えばモトローラ社のＭＣ７４
ＬＳ１２３チップのようなものとすることができる。素
子１５６，１５８および１６０を含む上述した回路は畳
込みエンコーダ１５０の出力からディジタルＰＰＭ信号
を発生する。

【００５０】ミキサ１６４は周波数源１９８と同一構成
のものとし得る７０ＭＨｚのＩＦ源１６２からの固定周
波数出力も受信して、パルス化したＲＦ出力をソーテッ
ク社市販の伸長チャープ装置１６６に供給する。

【００５１】図１１は図３の回路の一部を形成するネッ
トワーク制御回路６２と受信機６４とを示す。後に図１
６および図１７につき詳述する複数の受信機１７０はダ
ウンコンバータ５４（図３）から例えば７０ＭＨｚのＩ
Ｆ信号を受信すると共に、通信コントローラ１７２およ
び制御バス１７３を介してマスタＣＰＵ１７４にデータ
を出力する。通信コントローラ１７２は例えばインテル
社製のＳＢＳ１８８／５６ボートとし、またマスタＣＰ
Ｕもインテル社製のＳＢＣ２８６／１２ボードとするこ
とができる。

【００５２】マスタＣＰＵ１７４は肯定応答メッセージ
を供給するロジック回路を具えており、これとデータ通
信するホストコンピュータ（図示せず）とインタフェー
スさせる作動をする。

【００５３】図１６は本発明に有効なＤＰＳＫ受信機の
一例を示す。７０ＭＨｚの受信信号は例えば通過帯域が
７０±５ＭＨｚの帯域通過フィルタ２３０を経て受信さ
れるこのフィルタの出力をミニ サーキッツ社のＳＢＬ
−１のような一対のミキサ２３２に供給する。各ミキサ
２３２はミニ サーキッツ社のＰＳＣＱ−２−９０の如
き正弦／余弦（０〜９０°）スプリッタ２３４からの入
力を受信する。

【００５４】電圧制御発振器２３６はスプリッタ２３４
に搬送波周波数を供給する。発振器２３６の出力周波数
はディジタル信号処理（ＤＳＰ）回路２４８によりディ
ジタル−アナログ変換器２３８を経て決定される。発振
器２３６は例えばグリーンレイ社のＰ−３６０−６５の
ようなものとし、ＤＳＰ回路２４８は例えばモトローラ
社のＭＣ５６０００回路のようなものとし、ディジタル
−アナログ変換器２３８は例えばブル−ブラウン社のＤ
ＡＣ１０ＨＴのようなものとする。

【００５５】ミキサ２３２の出力はそれぞれ同相の直交
ベースバンド信号である。各ミキサ２３２の出力は、ハ
リス社の４７４１チップに基づくものとすることができ
る低域通過フィルタ２４０を介してアナログデバイス社
のＡＤＣ７８２０のようなアナログ−ディジタル変換器
２４２に供給する。各Ａ／Ｄ変換器２４２はＫ＆Ｌ社の
Ｍ８３のような電圧制御水晶発振器２４４からタイミン
グ入力信号を受信する。

【００５６】発振器２４４の出力電圧は変換器２３８と
同一のものとすることができるディジタル−アナログ変
換器２４６を介してディジタル信号処理回路２４８によ
り決定される。

【００５７】アナログ−ディジタル変換器２４２の出力
は制御バス（図１１）ともインタフェースさせるＤＳＰ
回路２４８に供給する。ＤＳＰ回路２４８の出力はコム
ストリーム社市販のＶｉｔｅｒｂｉデコーダ２５０に供
給する。このデコーダはＲＳ２３２ドライバ２５２を介
して受信データを出力する。

【００５８】図１７は図１１の回路に有効なチャープ受
信機を示す。７０ＭＨｚの受信信号は例えば通過帯域が
７０±５ＭＨｚの帯域通過フィルタ２６０を経て受信さ
れる。このフィルタ２６０の出力をミニ サーキッツ社
のＭＡＲ−１のようなＲＦ増幅器２６２を介してソーテ
ック社市販の圧縮チャープ装置２６４に供給する。装置
２６４のパルス化ＲＦ出力はアーバンテック社のＵＴＤ
−１０００のようなＲＦ検出器２６６に供給する。この
検出器２６６はアナログデバイス社のＡＤ９０００のよ
うなフラッシュアナログ−ディジタル変換器２７２を介
して各受信機の一部を形成する回路２７３にパルス化出
力のエンベロープを出力する。回路２７３はタイミング
ウインドウ内のパルスエンベロープの位置を探索する。

【００５９】回路２７３は例えばＩＤＴ社のＩＤＴ７２
０３のようなＦＩＦＯ回路２７４と、ＤＳＰ回路２４８
と同一構成のものとし得るディジタル信号処理回路２７
６と、デコーダ２５０と同じものとすることのできるＶ
ｉｔｅｒｂｉデコーダ２７８と、ドライバ２５２と同じ
ものとし得るＲＳ２３２ドライバ２８０とを具えてい
る。グリーンレイ社製のＺＴ−１７６のような温度補償
水晶発振器２６８はタイミング出力信号をフラッシュＡ
／Ｄ変換器２７２に直接供給すると共に、モトローラ社
のＭＣ７４ＨＣ４０４０４の如きリプルカウンタ２７０
を介して回路２７３にもタイミング出力信号を供給す
る。リプルカウンタ２７０の出力はチャープ速度のクロ
ック出力を供給する。

【００６０】次いで図１８〜図２３を参照して本発明の
チャープ動作につき説明する。

【００６１】通信用途におけるチャープ波形に関する基
本的な文献としてニューヨーク所在のファンノストラン
ド レインホルド社発行のジェイ・エル・イブスおよび
イー・ケー・レーディ著による「最新レーダの原理」の
第４６９〜４７５頁を参考までに挙げる。

【００６２】図１８は各々が例えば約２００ミリ秒の期
間を有する複数のタイムスロット３００（実寸ではな
い）を示す。図１９は多数の伝送ウインドウ３０４を含
むタイムスロット３００の一部３０２を拡大して示した
ものであるが、これも実寸ではない。各ウインドウ３０
４は例えば２００ナノ秒の接続時間を有している。所定
のユーザに対する伝送ウインドウ３０４間の分離は例え
ば１００ミリ秒とする。

【００６３】図１９に示すように、パルス化したＲＦエ
ネルギーは各タイムウインドウ３０４の前方か、後方の
いずれかの位置に位置させることができる。ウインドウ
内のパルス化ＲＦエネルギーの位置は信号によって搬送
された２進データを含んでいる。

【００６４】図２０は多数のユーザが同じタイムスロッ
ト内で互いに混信なしにデータを伝送し得るようにする
ことを示している。

【００６５】図２１は図１９のパルス化ＲＦ伝送信号を
チャープフィルタを用いて振幅エンベロープが一定の伝
送信号に変換することを示しており、この変換が必要な
のは、パルス化ＲＦ信号はそのエンベロープが一定でな
いために衛星を介してのディジタル通信用の変調技法に
適さないからである。なお、図２２の伝送ウインドウ３
０４内の情報の配列は図１９の信号を慣例のパルス化Ｒ
Ｆ受信機におけるように整合フィルタおよびエンベロー
プ検波器に通して得られる。また、図１９の信号を送信
機のチャープフィルタに通し、かつ受信機の整合チャー
プフィルタに通しても図２２に示したような配列結果は
変わらない。

【００６６】図２３はチャープ変調した伝送信号の周波
数スペクトルを示す。線形ＦＭチャープ信号の特性は、
図２３に示したその周波数スペクトルが変調信号の伝送
シンボル速度に対して広帯域の特性を呈することにあ
る。この結果、信号の電力スペクトル密度は慣例の（例
えば、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ，ＦＳＫ）狭帯域変調信号の
それよりも著しく低くなる。

【００６７】なお、本明細書中にて用いた「チャープ」
および「線形ＦＭチャープ」なる用語はチャープのＦＭ
がラフな線形に過ぎないものも含むものとする。

【００６８】本発明の目的のために、狭帯域変調信号と
は信号出力の８０％がそのシンボル速度（ヘルツで）の
４倍以下の周波数範囲内にある信号のこととする。シン
ボルとは必要に応じ符号化後に搬送波を変調するのに用
いるデータのようなものである。

【００６９】伝送電力スペクトル密度は次のような２つ
の実際のケースでは限定する必要がある。即ち、 １．衛星のトランスポンダから放射される電力スペクト
ル密度は、隣接する衛星に向けられた衛星端末が上記ト
ランスポンダからの混信を受けないようにするために制
限する。例えば、ＦＣＣはデータ用途のＫｕ帯域の衛星
から放射された電力スペクトル密度を６ｄｂＷ／４ＫＨ
ｚに制限する。

【００７０】２．衛星に伝送するアンテナから放射され
るオフビームの電力スペクトル密度は隣接する衛星への
混信をなくすために制限する。ここに、例えばＦＣＣは
Ｋｕ帯域の衛星に伝送するアンテナのオフビーム放射を
−１４＋２９−２５ｌｏｇ（θ）、即ち１５−２５ｌｏ
ｇ（θ）ｄｂＷ／４ＫＨｚに制限する。

【００７１】図２４〜図２６は本発明の差動ＰＳＫの例
を説明するためのものであり、図２４は図２３における
と同じ周波数帯域内の単一のＤＰＳＫ変調伝送信号の周
波数スペクトルを示す。図２５は図２３および図２４に
おけると同じ周波数帯域内に多数のＤＰＳＫ変調伝送信
号がある場合を示し、図２６は時間ドメイン内に伝送さ
れる図２４の信号を示す。

【００７２】本発明は上述した例のみに限定されるもの
でなく、幾多の変更を加え得ること勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適例に従って構成され、かつ作動す
る衛星通信システムのブロック図である。

【図２】図１のシステムに有効な遠隔衛星通信端末のブ
ロック図である。

【図３】図１のシステムに有効な中央衛星通信端末のブ
ロック図である。

【図４】図２の端末の回路の一部を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明の一実施例に従って構成され、かつ作動
する図２の端末回路の他の部分のブロック図である。

【図６】本発明の他の実施例に従って構成され、かつ作
動する図２の端末回路の他の部分のブロック図である。

【図７】本発明の一実施例に従って構成され、かつ作動
する図２の端末回路のさらに他の部分のブロック図であ
る。

【図８】本発明の他の実施例に従って構成され、かつ作
動する図２の端末回路のさらに他の部分のブロック図で
ある。

【図９】本発明の一実施例に従って構成され、かつ作動
する図３の端末回路の一部分のブロック図である。

【図１０】本発明の他の実施例に従って構成され、かつ
作動する図３の端末回路の一部分のブロック図である。

【図１１】図３の端末回路のさらに他の部分のブロック
図である。

【図１２】図３の端末回路のさらに別の部分のブロック
図である。

【図１３】図５および図６の回路の一部を示すブロック
図である。

【図１４】図５の回路の他の部分のブロック図である。

【図１５】図６の回路のさらに他の部分のブロック図で
ある。

【図１６】本発明の一実施例に従って構成され、かつ作
動する図１１の回路の一部を示すブロック図である。

【図１７】本発明の他の実施例に従って構成され、かつ
作動する図１１の回路の一部を示すブロック図である。

【図１８】複数のタイムスロット（実寸でない）の説明
図である。

【図１９】多数の伝送ウインドウを含むタイムスロット
の一部を拡大するも、実寸ではない説明図である。

【図２０】多数のユーザーが互いに混信なしに同じタイ
ムスロット内にて送信し得ることを示す説明図である。

【図２１】図１９のパルス化ＲＦ伝送信号をチャープフ
ィルタを用いて振幅エンベロープが一定の伝送信号に変
化する様子を示す説明図である。

【図２２】図２１の変調信号を整合フィルタおよびエン
ベロープ検波器に通して得られた信号を示す図である。

【図２３】チャープ変調伝送信号の周波数スペクトルを
示す図である。

【図２４】図２３におけると同じ周波数帯域幅内の単一
ＤＰＳＫ変調伝送信号の周波数スペクトルを示す図であ
る。

【図２５】図２３および図２４におけると同じ周波数帯
域幅内に多数のＤＰＳＫ変調伝送信号があることを示す
説明図である。

【図２６】時間領域内における図２４の伝送信号を示す
図である。

【符号の説明】

１０ 遠隔衛星通信局 １２ ユーザインタフェース １４ 開口アンテナ １６ 通信端末 １８ 衛星 ２０ 中央通信局

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウジィ ラム イスラエル ドアル ミグダル ハエメク ギバット ハエラ ハガリル ストリー ト 16

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央の衛星通信端末と、 衛星を介してランダムアクセス方式で通信する多数の遠
   隔衛星通信端末と、 多数の遠隔衛星通信端末の各々に関連し、タイムスロッ
   ト内に伝送すべきで、しかもタイムスロットには無関係
   で、かつ受信端末と予め同期をとる必要のないランダム
   または擬似ランダム特性を有しているデータバーストを
   伝送する手段と、 中央の衛星通信端末に関連し、各タイムスロットの期間
   中に前記特性を習得し、かつタイムスロットにしたがっ
   て、しかも前記特性にしたがってバーストを受信し、こ
   れにより前記バーストで伝送されたデータを得る受信手
   段とを具えており、前記ランダムアクセス通信および前
   記ランダムまたは擬似ランダム特性の提供により所定の
   周波数帯域内での多数の伝送を同時に行なえるようにし
   たことを特徴とする衛星通信システム。
2. 【請求項２】 前記特性が中央の衛星通信端末との時間
   同期にも無関係となるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の衛星通信システム。
3. 【請求項３】 前記特性を周波数特性としたことを特徴
   とする請求項２記載の衛星通信システム。
4. 【請求項４】 前記特性を所定のタイムスロット内の伝
   送ウインドウの位置を示す位相特性としたことを特徴と
   する請求項２記載の衛星通信システム。
5. 【請求項５】 前記中央および遠隔衛星通信端末が整合
   チャープフィルタを用いて、特に衛星伝送に好適なほぼ
   一定振幅のエンベロープ内での伝送が行なえるようにし
   たことを特徴とする請求項４記載の衛星通信システム。
6. 【請求項６】 前記遠隔衛星通信端末が周波数不安定発
   振器を用いることを特徴とする請求項１記載の衛星通信
   システム。
7. 【請求項７】 中央の衛星通信端末と、 衛星を介して通信する多数の遠隔通信端末と、 前記中央の衛星通信端末に関連し、広帯域の変調特性を
   有しているディジタルデータ情報を伝送する手段と、 前記遠隔通信端末に関連し、広帯域変調特性にしたがっ
   てディジタルデータ情報を受信する手段とを具えてお
   り、前記伝送手段および受信手段が整合チャープフィル
   タを用いて、特に衛星伝送に好適なほぼ一定振幅のエン
   ベロープ内でのディジタルデータ伝送が行なえるように
   したことを特徴とする衛星通信システム。
8. 【請求項８】 受信用に作動をする前記多数の遠隔衛星
   通信端末の各々が、伝送時に線形ＦＭチャープ波形また
   は広スペクトル処理をしなくてもＫｕ帯域における衛星
   電力スペクトルの密度が６ｄｂＷ／４ＫＨｚ以上となる
   十分小形のアンテナを具えていることを特徴とする請求
   項７記載の衛星通信システム。
9. 【請求項９】 前記遠隔衛星通信端末が周波数不安定発
   振器を用いることを特徴とする請求項８に記載の衛星通
   信システム。
10. 【請求項１０】 衛星を介して通信する複数の遠隔衛星
    通信端末と、 これらの各遠隔衛星通信端末と関連し、情報を伝送した
    り、受信する手段であって、前記情報を搬送する線形Ｆ
    Ｍチャープ波形を伝送したり、受信したりする手段を含
    む情報送・信手段、 とを具えていることを特徴とする衛星通信システム。
11. 【請求項１１】 伝送用に作動する前記複数の遠隔衛星
    通信端末の各々が、伝送時に線形ＦＭチャープ波形また
    は広スペクトル処理をしなくしてもオフビーム電力スペ
    クトル密度がＫｕ帯域内で１°〜７°のθの値に対して
    １５−２５ｌｏｇ（θ）ｄｂＷ／４ＫＨｚ以上となる十
    分小形のアンテナを具えていることを特徴とする衛星通
    信システム。
12. 【請求項１２】 受信用に作動する前記複数の遠隔衛星
    通信端末の各々が、伝送時に線形ＦＭチャープ波形また
    は広スペクトル処理をしなくても衛星の電力スペクトル
    密度がＫｕ帯域で６ｄｂＷ／４ＫＨｚ以上となる十分小
    形のアンテナを具えていることを特徴とする請求項１０
    記載の衛星通信システム。
13. 【請求項１３】 伝送用に作動する前記複数の遠隔衛星
    通信端末の各々が、伝送時に線形ＦＭチャープ波形また
    は広スペクトル処理をしなくてもオフビーム電力スペク
    トル密度がＫｕ帯域内で１°〜７°のθの値に対して１
    ５−２５ｌｏｇ（θ）ｄｂＷ／４ＫＨｚ以上となる十分
    小形のアンテナを具えていることを特徴とする請求項５
    記載の衛星通信システム。