DE2507609C2

DE2507609C2 - Erfassungssystem für ein SDMA/TDMA- Satellitennachrichtensystem

Info

Publication number: DE2507609C2
Application number: DE2507609A
Authority: DE
Inventors: Takao Dipl.-Ing. Yokohama Kanagawa Hara; Yasuhiko Dipl.-Ing. Fujisawa Kanagawa Sakamoto; Yoshikazu Dipl.-Ing. Kawasaki Kanagawa Tsuji
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1974-02-26
Filing date: 1975-02-21
Publication date: 1981-11-26
Also published as: DE2507609A1; FR2262453B1; GB1495787A; FR2262453A1; US3958083A; CA1045730A

Description

Die Erfindung betrifft ein Erfassungssystem in einem SDMA/TDMA Satellitennachrichtensystem entsprechend dem Oberbegriff dps Anspruchs 1.

Ein SDMA/TDMA-SateHitennachrichtensystem wird genau genommen mit SDMA/SS-TDMA (Vielfachzugriff durch räumliche Aufteilung satellitengeychalteter Vielfachzugriff im Zeitmultiplex) bezeichnet. Dieses System wird derzeit als Satellitennachrichtensystem mit großer Kapazität auf der Basis des TDMA-Systems angesehen.

Bei diesem System ist eine Antenne, die auf einem Satelliten angebracht ist, eine Punktstrahlantenne, die eine relativ kleine Zone im Gegensatz zur einer üblichen Globalstrahlantenne bestrahlt. Auf dem Satelliten sind dabei mehrere Punktstrahlantennen angeordnet und jeder Punktstrahl entspricht einer Zone, die nicht mit anderen Strahlen interferiert. Dieselbe Frequenz wird gemeinsam für die jeweiligen Punktstrahlen verwendet und es wird ein Mehrfachzugriff erreicht. Auf dem Satelliten ist eine Schaltmatrix mit Eingängen und Ausgängen entsprechend jeweils den Punktstrahlzonen angeordnet und eine Aussendung und ein Empfang der Signale werden unter den Punktstrahlzonen in Übereinstimmung mit einer Zeitfolge ausgeführt, die durch einen Takt eines in dem Satelliten vorhandenen Bezugsoszillators vorbestimmt ist. Des weiteren wird in jeder Punktstrahlzone ein Zugriff auf das übliche TDMA-System ausgeführt.

F i g. 1 zeigt ein Grundmodell des SDMA/TDMA-Satellitennachrichiensystems, das nachfolgend der Einfachheit halber als SDMA/TDMA-System bezeichnet wird.

In Fig. I bezeichnen 1 einen Satellit mit einer Schaltfunktion, 2 eine auf dem Satelliten angeordnete Zeitsteuersignalerzeugungsquelle, 3 einen in Matrixform gezeigten Schaltkreis, 4 bis 9 Antennen mit starker Richtwirkung und 10 bis 12 Bodenstationsgruppen, die jeweils zu den Punktstrahlzonen # 1 bis #3 gehören.

Der Schaltkreis 3 ist in der Lage, Zeitspalte in Obereinstimmung mit einer solchen Rahmenausbildung zu schalten, wie sie in Fig,2(A) gezeigt ist, und zwar durch ein Zeitsteuersignat, das von der Zeitsteuersignalerzeugungsquelle 2 zugeführt wird. In einem ψ 1 -Datenfenster einer solchen Rahmenausbildung wird nämlich ζ,Β, ein ausgesandtes Signal von einer Bodenstation der # I-Zone 10 auf eine Bodenstation der ={j=3-Zone 12 geschaltet Ein ausgesandtes Sijnal von einer Bodenstation der #2-Zone 11 wird auf eine Bodenstation der # I-Zone 10 geschaltet Ein ausgesandtes Signal von einer Bodenstation der #3-Zone 12 wird auf eine Bodenstation der #2-Zone 11 geschaltet. In einem #2-Datenfenster werden Signale, die von

)3 einer Bodenstation der # I-Zone 10 zu der Bodenstation derselben Zone 10 ausgesandt werden sollen, von der Bodenstation der #2-Zone 11 zu der Bodenstation derselben Zone 11 und von der Bodenstation der #3-Zone 12 zu der Bodenstation derselben Zone 12 geschaltet In einem #3-Datenfenster werden des weiteren Signale, die von der # 1-Zone 10 zu der #2-Zone 11 ausgesandt werden sollen, von der #2-Zone 11 zu der #3-Zone 12 und von der #3-Zone 12 zu der #1-Zone 10 geschaltet Ein weiteres Synchronisierungsfenster ist vorgesehen und in seinem Zeitspalt werden ausgesandte Signale von den #1 -, # 2- und #3-Zonen 10,11 und 12geschaltet, um diese jeweils zu den Zonen zurückzuführen, und werden zur Synchronisation der Bodenstationen mit dem Satelliten verwendet

Wie oben beschrieben wurde, wird der Schaltkreis 3 in dem Satelliten 1 für die jeweiligen vorbestimmten Zeitspalte umgeschaltet, so daß es für einen Nachrichtenverkehr zwischen den Bodenstationen notwendig ist, einen gewünschten Zeitspalt genau aufzufassen. Demgemäß ist es in dem Falle, in dem eine bestimmte Bodenstation eine Aussendung beginnt, insbesondere wichtig, eine Erfassungssteuerung zur Synchronisation der Zeitsteuerung des Satelliten mit der Zeitsteuerung

*o der Bodenstation zu erreichen.

Es ist auch ein Vielfachzugriffsverfahren zu Fernmeldesatelliten im Zeitmultiplex bekannt, bei dem beim Zugriff eine Bodenstation ihre Präambel zu einem Satelliten sendet und den Burstübertragungszeitpunkt ändert, bis die Präambel in einem freien Teil erscheint, der gegenüber einem Bezugsimpuls für eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert ist (»Vielfachzugriffsverfahren zu Fernmeldesatelliten im Zeitmultiplex«, September 1969, Seiten 163 bis 167). Bei diesem

so TDMA-System erfolgt nach dem Empfang eines Teils der Präambel in dem freien Teil eines Rahmens das

Ende der Erfassung, woraufhin eine Feineinstellung der Phase eines Signals stattfindet. Des weiteren ist eine Schaltungsanordnung für einen

Rundfunkempfänger mit einer Sendersuchlaufautomatik bekannt, bei der beim Sendersuchlauf mit zwei Geschwindigkeiten gearbeitet wird (DE-OS 20 23 352). Schließlich befaßt sich ein älterer Vorschlag mit einer Schaltungsanordnung zum Synchronisieren der emp fangsseitig erzeugten Zeitfunktion mit dem Empfangs signal in Zeitfunktionsmultiplex-Übertragungsanlagen, wobei der Synchronisiervorgang zunächst schnell und dann bei Erfassen einer Spitze des Signals langsam abläuft (DE-PS 21 06 750).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erfassungssystem für ein SDMA/TDMA-Satellitennachrichtensystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit dem eine schnellere

Synchronisation als bisher ausgeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird eine Unterscheidung zwischen dem Synchronisationsfenster und dem Datenfenster ausgeführt, womit eine Prüfung möglich ist, ob das Erfassungssignal das Synchronisationsfenster oder das Datenfenster erreicht hat Wenn festgestellt wird, daß das Datenfenster erreicht ist, wird das Suchen mit hoher Geschwindigkeit fortgesetzt, was den Erfassungszeitraum verkürzt.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben; in der sind

Fig. 1 eine Darstellung zur allgemeinen Erläuterung des SDMA/TDMA-Satellitennachrichtensystems, bei dem die Erfindung angewendet wird,

Fig.2(A) und 2(B) Darstellungen von rahmenausbildungen zur Verwendung bei dem SDMA/TDMA-Nachrichtensystem,

Fig.3 eine Darstellung der Prinzipien einer Erfassungssteuerung nach der Erfindung,

Fig.4(A) bis 4(G) Diagramme, welche schematisch ein Beispiel der Verarbeitung zum Bestimmen der empfangenen Impulsbreite eines Erfassungssignals nach der Erfindung zeigen,

Fig.5 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Bodenstation zum Ausführen der Verarbeitungen, die in den Diagrammen der F i g. 3 und 4 gezeigt sind,

Fig.6 ein detailliertes Blockschaltbild des Aufbaus der F i g. 5 und

F i g. 7 bis 9 jeweils ein Beispiel einer Schaltung der Hauptteile in F i g. 6.

Die Erfassungssteuerung wird in dem Fall ausgeführt, in dem eine Bodenstation einer Zone zuerst Zugriff zu einem Satelliten hat und in dem ein solcher Zugriff in dem Zustand ausgeführt wird, in dem eine oder mehrere Bodenstationen bereits Zugriff zu dem Satelliten haben.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich zuerst auf den ersten und dann auf den letzteren Fall.

In Fig.J bezeichnet 13 ein Erfassungssignal zur Verwendung bei der Erfindung, das aus einem Burstsignal einer Frequenz Fl, das für dieselbe Zeitperiode (6 us) wie das in F i g. 2 gezeigte Synchronisierungsfenster ausgesandt wird, und einem Burstsignal einer Frequenz F2 besteht, das in gleicher Weise für 6 μ5 ausgesandt wird. 14 bezeichnet das Synchronisierungsfenster, das der Zeitspalt ist, in dem ein ausgesandtes Signal von einer bestimmten Bodenstation zu der Zone zurückgeführt wird, zu der die Bodenstafion gehört. 15 bezeichnet das in F i g. 2 gezeigte #2-Datenfenster, das ein Zeitspalt ist, der wenigstens 12 us gegeben ist und zu dem ein ausgesandtes Signal von einer bestimmten Bodenstation zu der Zone zurückgeführt wird, zu der die Bodenstation gehört, wie in dem Fall mit dem Synchronisierungsfenster.

Unter der Annahme, daß eine bestimmte Bodenstation das Erfassungssignal 13 für die Erfassungssteuerung aussendet, ist es unmöglich vorherziisagen, welche Phasenbeziehung das Erfassungssignal 13 auf dem Satelliten haben wird, wenn dies den Satelliten erreicht hat. Demgemäß treten Fälle auf, bei denen das Erfassungssignal in der Phase vollständig verschoben ist, wie in F i g. 3 gezeigt ist, und nicht von der Bodenstation aufgefaßt werden kann. In diesem Falle sendet bei der vorragenden Erfindung die Bodenstation das Erfassungssignai 13 aus, während die Sendezeitsteuerung in Übereirtitimmung mit einer ersten Ablenkbetriebsart, wie in F i g, 3(A) gezeigt ist, wesentlich (z. B, 6 uji) verschoben wird. Danach wird die Sendezeitsteuerung in gleicher Weise in Übereinstimmung mit der ersten Ablenkbetriebsart verschoben, und wenn ein Teil des Erfassungssignals 13 empfangen wird, wie in F i g, 3(B) gezeigt ist, schaltet die Bodenstation die Zeitsteuerverschiebung des Erfassungssignals 13 in eine zweite Ablenkbetriebsart, um die Zeitsteuerung ζ. Β. um 0,3 us zu verschieben [F i g. 3(C) und 3(D)].

Unter der Annahme, daß in dem obigen Zustand der gesamte Teil des Erfassungssignals 13 in einem Zehspalt empfangen wird, der größer als 6 μ5 ist, wie in Fig. 3(D) gezeigt ist, schaltet, da dies einschließt, daß das Signal in dem in Fig.2 gezeigten #2-Datenfenster aufgefaßt wird, die Bodenstation wieder die Zeitsteuerverschiebung in die erste Ablenkbetriebsart, um die Sendezeitsteuerung um 6 us zu verschieben [Fig.3(E), 3(F) und 3(G)I

Wenn ein Teil des Erfassungssignals 13 dann wieder empfangen wird, wie in F i g. 3(G) gezeigt ist, wird die Bodenstation in die zweite Ablenkbetriebsart [Fig.3(H) und 3(I)] geschaltet. Während der Verschiebung in die zweite Ablenkbetriebsart, wenn das Burstsignal der Frequenz Fl für 3 μ5 empfangen wird und wenn das Burstsignal der Frequenz F2 in gleicher Weise für 3 us empfangen wird, bedeutet dies, daß das ausgesandte Erfassungssignal 13 genau in dem Synchronisierungsfenster 14 mit dem Zeitspalt von 6 us aufgefaßt wird. Dies schließt ein, daß die Bodenstation und der Satellit genau miteinander synchronisiert werden. Dann wird die Erfassungssteuerung beendet und danach wird ein Synchronisationssignal ausgesandt, um dadurch die so erreichte Synchronisierung zu überwachen.

Bei dem SDMA/TDMA-System wird die Erfassungssteuerung so ausgeführt, wie es oben unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben wurde. In dem Fall, in dem das SN-Verhältnis sehr verschlechtert ist oder in dem das Erfassungssignal auf ein Signal mit einem derart niedrigen Pegel beschränkt wird, daß keine Störung einer anderen Bodenstation derselben Zone auftritt, die bci-eits Zugriff zu dem Satelliten hat, treten jedoch Fälle auf, bei denen es sehr schwierig ist, die Impulsbreite durch Verwendung eines AusgangssignaK direkt zu bestimmen, das durch eine quadratische Gleichrichtung des empfangenen Erfassungssignals erhalten wird.

Um dies zu vermeiden, verwendet die vorliegende Erfindung eine solche Verarbeitung, wie sie in Fig.4 schematisch gezeigt ist, um genau die empfangene Impulsbreite des Erfassungssignals zu bestimmen. Es wird nämlich angenommen, daß ein Signal mit einer solchen Impulsbreite, wie sie in Fig.4(A) gezeigt ist, erhalten werden soll, jedoch wird in der Praxis dieses Signnl in einer solchen Form empfangen, wie sie in Fig.4(B) gezeigt ist, in der das Verhältnis von Signalleistung zu Rauschleistung verschlechtert ist.

Durch Abschneiden bei einem bestimmten Schwel!· wertpegel wird das Signal der F i g. 4(B) derart, wie es in Fig.4(C) gezeigt ist. Wie in Fig.4(D) veranschaulich; ist, wird ein Bezugszeitspalt vorgesehen, in dem das Erfassungssignal empfangen werden wird, und das Signal der Fig.4(C), das in dem Bezugszeitspalt erhalten wird, wird durch mehrere Abtasttakte abgetastet.

Durch Abtasten des Signals der F i g. 4(C), wie oben erwähnt, wird ein ^tgel »1« oder »0« für jeden Takt in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit des Signals erzeugt. Das Ergebnis der Abtastung eines

Rahmens wird derart, wie oben beschrieben, jedoch wird durch Integrieren des obigen Ergebnisses der Abtastung von z. B. 64 Rahmen ein solches Speicherergebnis erhalten, wie es in F i g. 4(F) gezeigt ist. Unter der Annahme, daß die in Fig.4(A) gezeigte Impulsbreite eine solche ist, wie sie ursprünglich erhalten werden soll, ist die Möglichkeit, daß das Signal »1« zum Abtasttaktzeitpunkt entsprechend der Impulsbreite erhalten wird, im Vergleich mit anderen Fällen groß. Demgemäß wird eine Impulsbreite, wie sie in Fig.4(G) gezeigt ist, erhalten, indem ein solcher Abtasttaktzeitpunkt vorgesehen wird, daß das gespeicherte Ergebnis oberhalb eines mittleren Wertes vorhanden ist. Diese Impulsbreite soll mit der in Fig. 4(A) gezeigten Impulsbreite zusammenfallen und diese Impulsbreite wird als empfangene Impulsbreite des F.rfassungssignals betrachtet.

Auf der Basis der obenerwähnten empfangenen

Imnnkhrpilp wirrl namlirh rini» snlrhp F-'rfassiinosslpiip-

rung ausgeführt, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben ist.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels der Bodenstation, welche die Verarbeitungen nach den Diagrammen in den Fig. 3 und 4 ausführt. In Fig. 5 bezeichnen 16 und 17 Oszillatoren, 18 und 19 Schaltkreise. 20 einen Hybridkreis. 21 einen Umschalter, 22 einen Verstärker. 23 ein Dämpfungsglied, 24 einen Hybridkreis. 25 und 26 Antennen, 27 einen Hybridkreis. 28 ein Dämpfungsglied. 29 einen Verstärker. 30 einen Umschalter. 31 einen Hybridkreis. 32 und 33 Bandpaßfilter, 34 und 35 Detektoren. 36 und 37 Komparatoren, 38 und 39 Impiilsbreitedetektoren, 40 einen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis, 41 einen Sendephasensteuerkreis. 42 einen Fenstererzeugungskreis und 43 einen UND-Torkreis.

In dem Fall, indem eine andere Bodenstation, z. B. derselben Zone, bereits Zugriff zum Satelliten hat. wie vorstehend erwähnt wurde, wird ein Erfassungssignal, das so ausgesandt wird, daß es nicht die oben erwähnte Bodenstation stört, auf einen niedrigen Pegel unterdrückt. Zu diesem Zweck wird gemäß Fig. 5 ein Erfassungssignalpegel-Schaltsignal erzeugt und die behälter 2\ und JU werden in ihren unteren Lagen eingestellt. Gleichzeitig wird eine Empfangszeitsteuerung der anderen Bodenstation empfangen und auf der Basis dieser Empfangszeitsteuerung wird der Fenstererzeugungskreis 42 gesteuert, um ein Fenster [F i g. 4(D)] zu erzeugen, das den Impulsbreitedetektoren 38 und 39 zugeführt wird.

In diesem Zustand wird ein Signal der Frequenz Fl. das von dem Oszillator 16 abgeleitet wird, durch den Schaltkreis 18 dem Hybridkreis 20 für 6 ^s zugeführt. Dann wird ein Signal der Frequenz FX das von dem Oszillator 17 abgeleitet ist. durch den Schaltkreis 19 dem Hybridkreis 20 für 6 μ$ zugeführt. Das Burstsignal (13 in F i g. 3). das aus diesen beiden kontinuierlichen Signalen mit verschiedenen Frequenzen besteht, wird zu dem Satelliten 1 über den Schaltkreis 21. das Dämpfungsglied 23. den Hybridkreis 24 und die Antenne 25 ausgesandt. nachdem sein Sendepegel verringert worden ist. Das Burstsignal wird nämlich ausgesandt. nachdem sein Pegel verringert worden ist. um zu verhindern, daß es die andere Bodenstation stört. Ein Signal von dem Satelliten 1 wird durch die Antenne 26 empfangen und dem Hybridkreis 31 über den Hybridkreis 27. den Verstärker 29 und den Schalter 30 zugeführt. Auch nach der Verstärkung durch den Verstärker 29 hat das empfangene Signal ein derart verschlechtertes SN Verhältnis, wie es in Fig.4 dargestellt ist.

Die Komponente der Frequenz F1 des empfangenen Signals, die ein derart verschlechtertes SN-Verhältnis hat, wird durch das Filter 32 und den Detektor 34 aufgefunden. Die Komponente der Frequenz F2 wird in gleirher Weise durch das Filter 33 und den Detektor 35 aufgefunden. Die aufgefundenen Atisgangssignale werden jeweils den Komparatoren 36 und 37 zugeführt.

ίο wodurch geprüft wird, ob die aufgefundenen Signalpegel jeweils oberhalb vorbestimmter Schwellwertpegel oder nicht sind. d. h. die Ausgangssignale von den Komparatoren nehmen eine solche Wellenform an. wie es in F i g. 4(C) dargestellt ist.

Diese Ausgangssignaie werden jeweils den Impulsbreitendetektoren 38 und 39 zugeführt und dann dadurch in ihren Impulsbreiten bestimmt. In diesem Fall werden beide Impulsbreitendetektoren 38 und 39 mit dem Fenster gespeist und sind in der Lage, eine solche Verarbeitung auszuführen, wie sie voranstehend in Verbindung mit F i g. 4 beschrieben wurde.

Die auf diese Weise aufgefundenen Impulsbreiten werden dem Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 zugeführt, um einen Phasenfehler zu prüfen. Bis das Erfassungssignal in einer genauen Phasenbeziehung empfangen ist, wie voranstehend unter Bezugnahme auf F i g. 2 beschrieben wurde, wird der Sendephasensteuerkreis 4' gesteuert, um die Erfassungssignalsendezeitsteuerung in die erste oder zweite Ablenkbetriebsart zu verschieben. Wenn das Erfassungssignal korrekt aufgefaßt ist, wird der UND-Torkreis 43 eingeschaltet, um ein Synchronisationssignal zu erzeugen.

Wenn das Erfassungssignal mit einem hohen Pegel ausgesandt werden kann, werden die Schalter 21 und 30 in ihre oberen Stellungen umgeschaltet. Auch in diesem Fall ist es möglich, ein Fenster vorzusehen und eine solche Verarbeitung auszuführen, wie voranstehend unter Bezugnahme auf F i g. 4 beschrieben wurde.

Gemäß Fig.6 werden Signale Fl und F2. die von den Oszillatoren 16 und 17 abgeleitet sind, deren Frequenzen jeweils z. B. 127,5 MHz und 152,5 MHz sind, jeweils durch FSK-Schaltkreise 18 und 19 geschaltet, um dem Hybridkreis id) fur ö \ys zugeführt zu wciticn. Da·» Ausgangssignal von dem Hybridkreis 20 wird durch gekoppelte Schaltkreise 21 und 30 in einer Erfassungsbetriebsart, wie das bei F i g. 5 der Fall ist, geschaltet. Eine anfängliche Erfassung wird nämlich gestartet, indem eine Erfassungsbetriebsart 1.ACQ/2.ACQ zu einer Erfassungssteuereinrichtung 44 bezeichnet wird.

die in F i g. 5 aus Gründen der Kürze der Beschreibung an der Ausgangsseite weggelassen ist, und ind"m ein Erfassungsstartsignal daran angelegt wird, das nachfolgend mit ACQ-Startsignal bezeichnet wird.

Nach Empfang des ACQ-Startsignals steuert die Erfassungssteuereinrichtung 44 einen Steuer-Flip-Flop, um ein EIN/AUS-Signal in seinen Einzustand zu bringen. Das EIN/AUS-Signal wird an einen Erfassungsgenerator 55 angelegt, durch den EIN/AUS-Steuersignale für die Signale Fl und F2 der Breite von

so 6 μί. die durch ein Sendezeitsteuersigna! eines variablen Dividierers 52 gestartet werden, den Schaltkreisen 18 und 19 zugeführt werden, um deren Schaltoperation zu steuern. Die Signale Fl (1273MHz) und F2 (152.5 MHz). die jeweils durch die Schaltkreise 18 und 19

getastet werden, werden miteinander in dem Hybridkreis 20 kombiniert. Das zusammengesetzte Signa! wird auf den Verstärker 22 (1 ACQ) und das Dämpfungsglied 23 (2ACQ) über den Schaltkreis 21 verteilt, der in

Übereinstimmung mit den vorstehend erwähnten Rrfassungsbetriebsartcn umgeschaltet wird, und die verteilten Signale werden durch den Hybridkreis 24 zusammcngefaß*. um ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen, das ein IF-Ausgangssignal eines z.B. 140-MHz-Frequenzbandes ist und das von der Antenne 25 nach Frequenzumsetzung ausgesandt wird. Ein von dem f.atellilen 1 zurückreflckticrtes Signal wird in der Frequenz umgesetzt und wird ein IF-Signal eines 140-MHz-Frequenzbandcs und wird dem Hybridkreis 27 zugeführt und dann dem Hybridkreis 31 über das Dämpfungsglied 28 (I.ACQ) und den Verstärker 20 (2.ACQ) in Übereinstimmung mit den vorstehend erwähnten Erfassungsbetriebsarten und über den Schaltkreis 30 zugeführt. Das auf diese Weise an den Hybridkreis 31 angelegte Signal wird auf die Schmalbandpaßfiller 32 und 33 für die Signale FI (127.5 MIIz) und F2 (152.^r) MHz) verteilt und dann werden ihre Pegel durch die AGC-Verstärker 341 und 351 zum Kompensieren von Eingangssignalpegeländerungen verteilt. Wenn die Erfassungssignale Fl und F2 empfangen werden, werden sie durch die Pegeldetektoren 342 und 352 bezüglich ihrer Hüllkurve bestimmt, worauf durch die Komparatoren 36 und 37 geprüft wird, ob sie oberhalb vorbestimmter Schwellwertpcgcl liegen oder nicht. Dann werden sie in logische Pegel umgesetzt und den Fl- und F2-Signaldetektoren 46 und 47 der Fl- und F2-Impulsbreitendetektorkreise 38 und 39 jeweils zugeführt.

Die vorstehend beschriebenen Kreise haben im weltlichen denselben Aufbau und dieselben Funktionen wie diejenigen Kreise, die mit denselben Bezugszahlen in F i g. 5 bezeichnet sind. In F i g. 6 sind detaillierte Schaltungsanordnungen entsprechend denjenigen beschrieben, die den oben beschriebenen Kreisen folgen, d. h. die Impulsbreitendetektoren 38 und 39. der Phasenfehlerbestimmungs- und -steuerkreis 40. der Sendephasensteuerkreis 41 usw. Nachfolgend werden diese Kreise beschrieben.

Bevor die Impulsbreitendetektoren 38 und 39 beschrieben werden, werden Aufbau und Wirkungsweise der Erfassungssteuereinrichtung 44 zum Ausführen

UCl III IdSSUIIgSZ-CIISlCUCI UIIg 111 UC/.Ug UUI UICSC Cl idUlCI I.

Wie in den F i g. 6 und 7 gezeigt ist. wird nämlich ein Zeitsteuersignal mit einer Periode von 600 ms von einem Steuerintervallzeitgeber 54 als ein Eingangssignal zu einem UND-Torkreis 61 und als ein Taktsignal eines /K-Flip-Flop 62 verwendet. Das ACQ-Startsignal von der Außenseite und ein Schlußsignal ENDE von dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40. der später beschrieben wird, werden jeweils den /- und ^-Anschlüssen des /K-Flip-Flops 62 zugeführt. Das (?-Ausgangssignal von dem /K-Flip-Flop

62 wird als ein EIN/AUS-Signal für einen Erfassungssignalgenerator 55 und als das andere Eingangssignal zu dem UND-Torkreis 61 verwendet. Das Ausgangssignal von dem UND-Torkreis 61 wird als Startsignal für die Impulsbreitendetektoren 38 und 39 verwendet. Das Schlußsignal ENDE von dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 wird als Befeh! eines ausgesandten Synchronisierungssignals verwendet.

Dann wird ein Erfassungsbetriebsart-O-ACQ/ 2-ACQ)-Auswahlsignal von außen zugeführt und zum Umschalten der Schaltkreise 21 und 30 verwendet. Dieses Signal wird des weiteren an einen UND-Torkreis

63 zusammen mit dem Signa! Fi von dem Fl-Sign »!detektor 46 des Impulsdetektors angelegt. Darüber hinaus werden ein umgekehrtes Ausgangssignal, das von dem Erfassungsauswahlsignal abgezweigt ist, und ein Synchronisierungsfenstersignal, das von einem Synchronisicrungssignalempfangsteil der anderen Bodenstation zugeführt wird, die bereits den Satelliten belegt hat. beide an einen UND-Torkreis 64 angelegt. Die Ausgangssignale von diesen UND-Torkreisen 63 und 64 werden einem ODER-Kreis 65 zugeführt, um eine logische Summe zu erhalten. Dieses Ausgangssignal wird als eine Rahmenzeitsteuerung an die Fl- und F2-Signaldetektoren 46 und 47 und an einen b4-Rahmen-Zähler 45 angelegt. Auf diese Weise wird die Funktion des in Fig. 5 gezeigten Fcnstergcncrators 42 abgeschlossen.

Gemäß F i g. 6 werden die Ausgangssignale von den vorstehend erwähnten Komparaloren 36 und 37. d. h. die Signale Fl und F2, jeweils an einen Fl-Signaldctektor 46 und einen Fl-Längenmeßkreis 48 und an einen F2-Signaldetektor 46 und einen F2-L.ängenmelikreis 49 der Impulsbreitendetektoren 38 und 39 angelegt, die von gestrichelten Linien umgeben sind. Auf diese Weise werden die Fl-und F2-Signaldetektoren 46 und 47 durch das Rahmenzeitsteuersignal von der vorstehend erwähnten Erfassungssteuereinrichlung 44 gesteuert und die Fl- und F2-Längenmeßkreise 48 und 49 werden durch ein Meßstartsignal von dem 64-Rahmen-Zähler 45 gesteuert, wodurch genaue Impulsbreiten in Übereinstimmung mit den Prinzipien bestimmt werden, die voranstehend im Zusammenhang mil F i g. 4 beschrieben sind. Dann werden die aufgefundenen Ausgangssignale dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 zugeführt.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines der Fl- und F2-Signaldetektoren 46 und 47, der Fl- und F2-I.ängenmeßkreise 48 und 49 und des logischen Phasenfehlerauffindungs- und -Steuerkreises 40.

In den Fl- und F2-Signaldetektoren 46 und 47 wird das Rahmenzeitsteuersignal von der Erfassungssieuereinrichtung 44 einem 40-Bit-Schieberegister 71 zugeführt, um Zeitsteuersignale = 1 bis = 40 zu erzeugen. Die Zeitsteuersignale 41 bis * 2 werden jeweils an 30 Zähler ( = 1) 73 bis ( * 20) 7320 über UN D-Torkreise 72'. bis 7220 parallel zu dem FI-Ausgangssignal von dem

IS(JiIiUdI aiui jo angelegt, um uic /"viiwisi.riititt vjCs

Signals FI für jedes Zeitsteuersignal zu bestimmen, und die Zähler zählen jeweils aufwärts entsprechend der Anwesenheit des Signals Fl. In gleichartiger Weise werden die Zeitsteuersignale =21 bis =40 von dem Schieberegister 71 jeweils an 30 Zähler ( ±21) 7321 bis ( = 40) 7340 über UND-Torkreise 7221 bis 7240 parallel zu dem F2-Ausgangssignal von dem Komparator 37 angelegt, um die Zähler aufwärts zu zählen. Wenn die Zähler 731 bis 7320 und 7321 und 7340 30 aufwärts zählen, erzeugen sie Überlaufsignale. Jedesmal wenn das Startsignal von der Erfassungssteuereinnchtung 44 zugeführt wird, stellen die FI- und F2-Signaldetektoren 46 und 47 die 30 Zähler 731 bis 7340 zurück und wiederholen die obigen Operationen.

Als nächstes wird in den FI- und F2-Längenmeßkreisen 48 und 49 nach Empfang des Meßstartsignals von dem 64-Rahmen-Zäh!er 45 eine Information über den obenerwähnten Überlauf von den 30 Zählern 731 bis 7.320 ( =1 bis ^ 20) und 7321 bis 7340 ( =21 bis =40) an jedes der 20-Stufen-Schieberegister 75 und 76 angelegt und die Zahlen der Bits des Überlaufs werden jeweils durch die Zähler 77 und 78 gezählt. Die Ausgangssignale von den Zählern 77 und 78 zeigen jeweils die Längen der Signale Fl und F2 an. In dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40

der vorangehenden Stufe wird das Ausgangssignal von dem Zähler 77 mit den Schwellwerten »2«, »12« und »8« jeweils in den Komparatoren 79,792 und 793 verglichen, und ein Ausgangssignal größer als »2« wird an einen UND-Torkreis 811 angelegt, ein Ausgangssignal kleiner als oder gleich »2« wird an einen UND-Torkreis 812 angelegt und tin Ausgangssignal kleiner als »12«. jedoch größer als »8«, wird an einen 'JND-Torkreis 814 über einen UND-Torkreis 813 angelegt. Dann wird das Ausgangssignal von dem Zähler 78 mit den Schwellwerten »12« und »8« jeweils in Komparatoren 801 und 802 verglichen und ein Ausgangssignal kleiner als »12«. jedoch größer als »8«. wird an einen UND-Torkreis 815 angelegt. Das Ausgangssignal von dem UND-Torkreis 815 wird an den anderen Eingang des UND-Torkreises 814 angelegt und ein umgekehrtes Ausgangssignal. das von dem Ausgangssignal des UND-Torkreises 814 abgezweigt wird, wird an die anderen Eingange der UND-Torkreise 811 und 812 angelegt. Auf diese Weise

wiiu, wenn uii: i^angc uca »signals r ι jfius, f ι ^. etl\j ist. ein Verschiebungssignal von 6 (is von dem UND-Torkreis 812 abgeleitet. Wenn 9/2O=FI und F2=ll/20 gelten, wird ein Schlußsignal von dem UND-Torkreis 814 abgeleitet. Auf diese Weise wird ein Schalten des Verscliiebungssignals in Übereinstimmung mit denselben Prinzipien ausgeführt, die oben im Zusammenhang mit F^: i g. 3 beschrieben wurden.

Gemäß Fig.6 werden die Verschiebungssignale von JOO ns und 6 \x%, die Ausgangssignale von dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 sind, der Teilungsverhältnissteuereinrichtung 51 des Sendephasensteuerkreises 41 zugeführt, der von einer gestrichelten Linie umgeben ist. Durch ein Einstellzeitsteuersignal von einem Steuerintervallzeitgeber 54 werden ein Fehlerspeicherzähler, der den Hauptteil der Teilungsverhältnissteuereinrichtung 51 bildet, und Phasenverschiebungssignale /V und Λ/-Ι2 an einen Rahmenzähler eines variablen Dividierers 52 angelegt, der mit einem 40-MHz-Oszillator 53 verbunden ist. Bis der Fehlerspeicherzähler der Teiliingsverhältnissteuereinrichtung 51 bis auf Null herabgezählt hat. wird eine Phasenverschiebung von 12 Symbolen, d. h. 300 ns, bei 40 MHz pro Rahmen auseeführt. um schrittweise herunterzuzählen. Danach wird ein Überlaufsignal als Sendezeitsteuersignal an den obenerwähnten Steuerintervalltaktgeber 54 und an einen Erfassungssignalgenerator 55 angelegt, durch den die EIN/AUS-Signale für die Signale FI und F2 an die Schaltkreise 18 und 19 angelegt werden können, während sie um eine vorbestimmte Zeitperiode verzögert werden.

Das Schlußsignal, das von dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 abgeleitet wird, wird des weiteren der Erfassungssteuereinrichtung 44 zugeführt, um die EIN/AUS-Signale in den Aus-Zustand zu bringen, um die Aussendung des Erfassungssignals zu stoppen, und gleichzeitig wird das Synchronisierungssendesignal zu einem Synchronisierungssignal-Sendeteil ausgesandt, um die Aussendung eines Synchronisierungssignals zu starten, wodurch die anfängliche Erfassung beendet wird.

F i g. 9 zeigt ein Beispiel jeweils der Teilungsverhältnissteuereinrichtung 51, des variablen Dividierers 52 und des Erfassungssignalgenerators 55, was dem Sendephasensteuerkreis 41 in F i g. 5 entspricht

In der Teilungsverhäitnissteuereinrichtung 51 werden die Verschiebungssignale von 300 ns und 6 μ5, die von dem logischen Phasenfehlerauffindungs- und -steuerkreis 40 der vorangehenden Stufe zugeführt werden.

und die beiden Signale, die von dem Einstellzeitsteuersignal geteilt sin^rl, das von dem Steuerintervallzeitgeber 45 zugeführt wird, jeweils an UND-Torkreise 911 und 912 angelegt, um Einstellsignale »Einstellen I« und »Einstellen 2« zu erzeugen, die in einen Fehlerspeicherzähler 92 eingestellt werden. Eine Phasenverschiebung von 300 ns wird nämlich ein- oder zwanzigmal ausgeführt.

Als nächstes werden in der Stufe des variablen Dividierers 52 das Ausgangssignal von dem Fehlerspeicherzähler 92 und sein umgekehrtes Ausgangssignal jeweils über UND Torkreise 931 und 932 an einen Rahmenzähler 94 angelegt, der mit einem 40-MHz-Oszillator 95 verbunden ist. Das Ausgangssignal von dem Rahmenzähler 94 wird abgezweigt, um zu den anderen Eingängen der UND-Torkreise 931 und 932 und zu dem Fehlerspeicherzähler 92 rückgekoppelt zu werde;;. Folglich wird eine Phasenverschiebung des Rahmenzählers 94 über den UND-Torkreis 931 durch ein

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pro Rahmen, ausgeführt und jedesmal, wenn eine solche Phasenverschiebung ausgeführt wird, zählt der Fehlerspeicherzähler 92 schrittweise abwärts. Bis der Inhalt des Rahmenzählers 92 bis auf Null heruntergezählt ist, legt auf diese Weise der Rahmenspeicherzähler 94 ein Überlaufsignal an den Erfassungssignalgenerator 55 und den Steuerintervallzeitgeber 54 an.

In dem Erfassungssignalgenerator 55 wird ein Sendezeitsteuersignal, welches das Ausgangssignal von dem Rahmenzähler 94 ist. an zwei in Reihe geschaltete 6^s-Verzögerungskreise % und 97 angelegt und die Ausgänge davon werden an die Einstell- und Rückstell-Anschlüsse der Steuer-Flip-Flops 99 und 100 angelegt. Die (^-Ausgänge von diesen Flip-Flops 99 und 100 werden jeweils an die UND-Torkreise 101 und 102 angelegt und gleichzeitig wird ein EIN/AUS-Signal von der Erfassungssteuereinrichtung 44 angelegt. Das EIN/AUS-Signal wird in den Einzustand durch ein Anlegen des ACQ-Startsignals von außen gebracht, um

·' von den Ausgängen der UND-Torkreise 101 und 102 die EIN/AUS-Signale von 6 μ% jeweils für die Signale Fl und F2 abzuleiten.

In dem Fall, in dem das Schlußsignal erzeugt wird, bringt des weiteren die Erfassungssteuereinrichtung 44

'"■ das EIN/AUS-Signal in den Auszustand, um eine Aussendung des Erfassungssignals zu stoppen, und legt gleichzeitig das Synchronisierungssendesignal an die Synchronisierungsaussendung des Synchronisierungssignals, wodurch die anfängliche Erfassung beendet

" wird.

Wie vorstehend beschrieben worden ist. wird gemäß der Erfindung bestimmt, daß z. B. zwei Signale der Frequenzen Fl und F2 jeweils für dieselbe Zeitperiode, d. h. 3 \is, wie in F i g. 3 gezeigt ist empfangen werden, ■ so daß die Bestimmung leicht und sehr genau ist. Da das Erfassungssignal in der ersten oder zweiten Ablenkbetriebsart, die in geeigneter Weise geschaltet ist, verschoben wird, wird des weiteren die Zeit für die Erfassungssteuerung verkürzt. In Abhängigkeit davon,

"^l: ob die beiden Signale der unterschiedlichen Frequenzen für mehr als 6 us insgesamt empfangen werden oder nicht, kann darüber hinaus in Erfahrung gebracht werden, ob das Erfassungssignal durch das Synchronisierungsfenster oder durch das =£2-Datenfenster aufge-

"· faßt worden ist, so daß kein Fehler in die Synchronisation eingeführt wird.

Gemäß der Erfindung kann des weiteren, wie unter Bezugnahme auf F i g. 4 beschrieben wurde, auch in dem

Fall, in dem das SN-Verhällnis des empfangenen Erfassungssignals sehr verschlechtert ist, eine Erfassungssteucrung für eine genaue Synchronisation ausgeführt werden. Dies ist insbesondere nützlich, wenn auf eine Störung einer anderen Bodenstation Rücksicht genommen werden muß.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Erfassungssystem für ein SDMA/TDMA-Satellitennaehrichtensystem, bei dem ein Synchronisationsfenster und mehrere Dalenfenster vorgesehen sind, bei dem ein Erfassungssignal zwischen vorbestimmten Gruppen von Bodenstationen und zwischen Bodenstationen jeder Gruppe selbst Obertragen wird und bei dem das Erfassungssignal so lange verschoben wird, bis es in dem richtigen Fenster erscheint, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungssignal mehrere unterscheidbare Abschnitte (Ff, F2) aufweist, wobei die Länge eines Abschnittes kleiner als die Breite des Datenfenslers (15) und gleich oder größer als die Breite des Synchronisationsfensters (14) ist, und daß das Erfassungssignal bis zum mindestens teilweise Erreichen eines Fensters (14,15) mit hoher und dann mit geringer Geschwindigkeit verschoben wird und nur beim Erkennen des Datenfensters aufgrund dessen Breite wieder mit hoher Geschwindigkeit verschoben wird.
2. Erfassungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte des Erfassungssignals unterschiedliche Frequenzen haben (Fu F2).