DE69627758T2

DE69627758T2 - Radiokommunikationsgerät und -verfahren zur Bestimmung des Frequenzfehlers in einer Zwischenstation

Info

Publication number: DE69627758T2
Application number: DE69627758T
Authority: DE
Inventors: Hizuru Nawata
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2016-06-29
Also published as: CA2180203A1; JPH0918532A; AU698884B2; DE69627758D1; CA2180203C; CN1151093A; EP0751633A3; US5845196A; EP0751633B1; AU5627896A; EP0751633A2; CN1080488C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Funkübertragungssysteme unter Verwendung einer Zwischenstation bzw. Zwischenverstärkerstation, z. B. eines Nachrichtensatelliten, und insbesondere eine Funkübertragungsvorrichtung und ein Funkübertragungsverfahren zur Kompensation von Frequenzfehlern, die in einem Übertragungssystem aufgetreten sein können.
Bekannt sind verschiedene Verfahren, mit denen Mehrfachzugriff in Satellitensystemen erreicht werden kann, einschließlich TDMA (Zeitmultiplexzugriff), reines ALOHA und ALOHA mit festen Zeitschlitzen. Bei diesen Mehrfachzugriffsverfahren muß ein Originalsignal aus einem modulierten Burst-Signal, das von jeder der Erdstationen empfangen wird, die auf der ganzen Welt weit verteilt sind, originalgetreu wiederhergestellt werden.
Bei der Satellitenübertragung weist jedoch ein Burst-Signal im allgemeinen Frequenzfehler auf, die durch Aufwärts/Abwärtsumsetzung des Sende/Empfangssystems jeder Erdstation verursacht werden und von einer Frequenzverschiebung bewirkt werden, die im Satellitentransponder auftritt. Ein Frequenzfehler, der im Sendesystem einer Erdstation verursacht wird, unterscheidet sich von dem in einer anderen Erdstation, was am Eingang jeder Erdstation zu einem Nachbarstationsfrequenzfehler führen kann. Dagegen können Frequenzfehler, die im Satellitentransponder und im Empfangssystem jeder Erdstation verursacht werden, normalerweise in allen Burst-Signalen enthalten sein, die von der Erdstation empfangen werden.
Die Trägerrückgewinnungsschaltung auf der Empfangsseite kann den Nachbarstationsfrequenzfehler kompensieren, der in jeder der anderen Erdstationen auftritt. Die gemeinsamen Frequenzfehler, die normalerweise in allen empfangenen Burst- Signalen auftreten, sind jedoch viel größer als der Nachbarstationsfrequenzfehler. Deshalb ist es für die Trägerrückgewinnungsschaltung schwierig, die gemeinsamen Frequenzfehler selbst zu kompensieren. Wenn man versucht, die gemeinsamen Frequenzfehler nur mit der Trägerrückgewinnungsschaltung zu kompensieren, so wäre diese Kompensation ohne ein langes Trainingsbitfeld im Kopf eines Burst-Signals unmöglich. Diese Möglichkeit ist wegen der verringerten Übertragungseffizienz keine realistische Lösung. Dann ist eine automatische Frequenzkompensation (AFC) auf der Empfangsseite erforderlich, wo ein Pilotsignal, das von der sendeseitigen Station gesendet wird, mit einer stabilen Oszillatorfrequenz verglichen wird. Die Verwendung von AFC ist notwendig, um gemeinsame Frequenzfehler zu kompensieren, die im Satelliten und bei der empfangsseitigen Abwärtsumsetzung aufgetreten sein können.
Eine Übertragungsvorrichtung, die die AFC-Funktion verwendet, wie oben erwähnt, benötigt jedoch einen Pilotoszillator, einen Abwärtsumsetzer und einen Demodulator zum Empfangen des Pilotsignals zusätzlich zu den notwendigen Schaltungen zum Senden und Empfangen von Burst-Signalen. Da eine Reserve-Vorrichtung für den Notfall in einer Systembasisstation notwendig ist, ist es sehr schwierig, die Größe des gesamten Systems zu reduzieren und die Systemanordnung zu vereinfachen, was zu erhöhten Kosten führt.
EP-A-0 478 238 offenbart ein System zur automatischen Frequenzregelung in einem Frequenzumtast-Datenübertragungssystem mit einem Sender, der ein SPACE-Signal und ein MARK-Signal in einer Präambel ausgibt, die den Übertragungsdaten vorausgeht, und mit einem Empfänger, der das SPACE- und MARK-Signal verwendet, um die Frequenz des Signals, das von einem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegeben wird, zu regulieren.
US-A-4 651 104 beschreibt einen Frequenzumsetzer mit automatischer Frequenzsteuerung, wobei eine Frequenztrennung im nichtmodulierten Abschnitt, der im Burst-Signal enthalten ist, selektiv durchgeführt wird. Das Ausgangssignal der Frequenztrennschaltung wird für eine bestimmte Zeitperiode gehal ten und dann als Schwingungsfrequenzsteuersignal eines lokalen Oszillators verwendet.
In EP-A-0 313 054 ist ein Erdstationssenderempfänger für ein Satellitenübertragungssystem beschrieben, das Frequenzmultiplextechnik verwendet. Im Satellitenübertragungssystem, das in EP-A-0 324 420 beschrieben ist, werden die Satellitenkanäle in Gruppen von aufeinanderfolgenden Nachbarkanälen geteilt, die von einem Frequenzwanderungsbereich betroffen sind, der durch einen Satellitentransponder verursacht wird. JP-A-05 191 370 offenbart einen Burst-Signaldemodulator und ein Demodulationssteuerverfahren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das die Genauigkeit einer empfangenen Frequenz durch Kompensation von Frequenzfehlern bei vereinfachter Konfiguration eines Übertragungssystems beibehalten kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das Frequenzfehler von empfangenen Signalen reduzieren kann.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, die mit einer vereinfachten Anordnung den Frequenzfehlern von empfangenen Signalen gewachsen ist.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Frequenzfehler, der in einer Zwischenstation und auf einer Empfangsseite auftritt, unter Verwendung eines Prüfsignals oder eines Leersignals bestimmt, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird, und Frequenzsteuerdaten, die dem Frequenzfehler entsprechen, werden in einem Speicher gespeichert. Durch Steuerung einer Empfangsfrequenz auf der Grundlage der gespeicherten Frequenzsteuerdaten wird der Frequenzfehler eines Datensignals, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird, kompensiert. Dadurch kann ein relativ großer Frequenzfehler, z. B. der gemeinsame Frequenzfehler, der im Satelliten und im Abwärtsumsetzer der Empfangsseite auftritt, effektiv eliminiert werden.
Durch Empfang eines Prüfsignals in der Zwischenstation wird der Frequenzfehler, der in der Zwischenstation und in der empfangsseitigen Funkstation verursacht wird, erfindungsgemäß vorher detektiert, und die Frequenzsteuerdaten oder Frequenzkompensationsdaten werden zu dieser Zeit gespeichert. Wenn ein Datensignal bei einem normalen Betrieb empfangen wird, erfolgt eine Kompensation des Frequenzfehlers unter Verwendung der gespeicherten Frequenzsteuerdaten. Dadurch kann das Datensignal empfangen werden, während der gemeinsame Frequenzfehler sowie der Nachbarstationsfrequenzfehler beseitigt werden. Da das Pilotsignal bei der AFC nach dem Stand der Technik nicht benötigt wird, kann ein miniaturisiertes und preiswertes Übertragungssystem entstehen.
1 ist ein Blockschaltbild, das schematische eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Übertragungssystems zeigt;
2A ist eine Formatdarstellung, die ein Beispiel eines Leerburst-Signals zeigt, das gemäß dieser Ausführungsform zu verwenden ist;
2B ist eine Formatdarstellung, die ein Beispiel eines Datenburst-Signals zeigt;
2C ist eine Formatdarstellung, die ein weiteres Beispiel des Datenburst-Signals zeigt;
3 ist ein schematisches Flußdiagramm, das einen anfänglichen Betriebsablauf dieser Ausführungsform im Anfangserfassungsmodus zeigt; und
4 ist ein schematisches Flußdiagramm, das einen normalen Betriebsablauf dieser Ausführungsform im Normalbetriebsmodus zeigt.
Mit Bezug auf 1 besteht eine Erdstation aus einem Sendeteilsystem mit einer Modulationsschaltung 1, einem Aufwärtsumsetzer 2, einem Hochleistungsverstärker (HPA) 3 und einem Empfangsteilsystem mit einem rauscharmen Verstärker (LNA) 6, einem Abwärtsumsetzer 7 und einer Demodulationsschaltung 8. Im Sendeteilsystem empfängt die Modulationsschaltung 1 Sendedaten, und ein Burst moduliert einen Träger, um ein moduliertes Burst-Signal zu erzeugen. Das modulierte Burst-Signal wird durch den Aufwärtsumsetzer 2 einer Aufwärtsumsetzung auf eine vorbestimmte Sender-HF-Frequenz unterzogen und dann vom Hochleistungsverstärker (HPA) 3 auf einen Pegel verstärkt, der für eine Übertragung geeignet ist. Das Übertragungsburst-HF-Signal, das vom Hochleistungsverstärker 3 ausgegeben worden ist, wird über eine Antenne 4 als Aufwärtssignal an einen Nachrichtensatelliten 5 übertragen.
Wenn der Nachrichtensatellit 5 ein solches Aufwärtssignal von einer Erdstation empfängt, dient er als Zwischenverstärker, der es ermöglicht, das Aufwärtssignal zu verstärken und in eine Frequenz für die Abwärtsstrecke umzusetzen.
Das schwache Burst-HF-Signal, das vom Nachrichtensatelliten 5 kommend über die Antenne 4 empfangen wird, wird in einen rauscharmen Verstärker (LNA) 6 eingegeben, der es verstärkt, um das Träger/Rausch-Verhältnis auf einem akzeptablen Wert zu halten. Der Abwärtsumsetzer 7 setzt das HF-Signal in ein ZF-Signal um und übergibt es an die Demodulationsschaltung 8 zur Extraktion der enthaltenen Information. Die Sende- und Empfangsvorgänge des gesamten Systems werden bei Bedarf von einem Steuerprozessor 9 unter Verwendung eines Zeitgebers 10 gesteuert. Eine genauere Beschreibung wird nachstehend gegeben.
Modulationsschaltung
Die Modulationsschaltung 1 wählt für den Normalbetrieb ein Modulationssignal aus einem Datenburst-Modulationssignal D_n und für den Prüfbetrieb ein Leerburst-Modulationssignal D_dm unter Steuerung des Steuerprozessors 9 aus, und dann unterzieht sie einen Träger entsprechend dem gewählten Modulationssignal einer Burst-Modulation, um das modulierte Burst-Signal an den Aufwärtsumsetzer 2 auszugeben.
Insbesondere wenn die Sendedaten in die Modulationsschaltung 1 eingegeben werden, fügt ein UW-(eindeutiger Wort-)Kombinator 101 eine Sequenz, die als eindeutiges Wort (UW) bekannt ist, zwecks Burst-Synchronisation den Übertragungsdaten hinzu und führt sie zu einem PR-Kombinator 102. Der PR-Kombinator 102 fügt ferner ein vorher festgelegtes Bit-Muster hinzu, das als die Präambel bekannt ist. Die Präambel besteht aus einem Trägerrückgewinnungscode und einem Bit- Taktrückgewinnungscode (s. 2). Durch den UW-Kombinator 101 und den PR-Kombinator 102 wird das Datenburst-Modulationssignal Dn auf der Grundlage der Sendedaten erzeugt und an einen Selektor 103 ausgegeben. Andererseits gibt ein Leerburst-Generator 104 das Leerburst-Modulationssignal D_dm entsprechend der Steuerung einer Sendesteuereinrichtung 107 an den Selektor 103 aus. Der Leerburst-Generator 104 weist einen UW-Kombinator und einen PR-Kombinator auf.
Der Selektor 103 wählt entweder das Datenburst-Modulationssignal D_n oder das Leerburst-Modulationssignal D_dm, entsprechend der Steuerung der Sendesteuereinrichtung 107 und gibt das gewählte Modulationssignal an den Modulator 105 eines vorbestimmten Modulationsschemas aus. Wie später beschrieben wird, wird das Datenburst-Modulationssignal D_n der Sendedaten in einem Normalbetriebsmodus gewählt, und das Leerburst-Modulationssignal D_dm des Leerbursts wird in einem Anfangserfassungsmodus oder einem Eigenprüfmodus gewählt. Der Modulator 105 unterzieht den Träger, der von einem lokalen Oszillator 106 erzeugt wird, einer Burst-Modulation entsprechend dem gewählten Modulationssignal und gibt das modulierte Burst-Signal an den Aufwärtsumsetzer 2 aus.
Demodulationsschaltung
Die Demodulationsschaltung 8 führt die Frequenzfehlerkompensation zusätzlich zu einem normalen Demodulationsvorgang durch. Die Demodulationsschaltung 8 ist mit einem Frequenzumsetzer mit einem Mischer 201 und einem frequenzveränderlichen lokalen Oszillator 202 versehen, die den Frequenzfehler eines empfangenen ZF-Burst-Signals kompensieren. Der Mischer 201 empfängt das ZF-Burst-Signal vom Abwärtsumsetzer 7 und mischt es mit dem lokalen Oszillatorsignal, das vom lokalen Oszillator 202 erzeugt wird. Da die Schwingungsfrequenz des lokalen Oszillators 202 sich entsprechend einem Steuersignal S_LO ändert, wie später beschrieben wird, kann der lokale Oszillator 202 den Frequenzfehler des empfangenen Burst-Signals kompensieren.
Ein Demodulator 203 empfängt das frequenzumgesetzte Burst-Signal vom Mischer 201 und unterzieht es einer Burst- Demodulation zu empfangenen Daten. Der Demodulator 203 führt die Demodulation durch, wie bekannt, unter Verwendung eines Taktes, der von der Taktrückgewinnungsschaltung 204 wiederhergestellt wird, und eines Trägers, der von der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 wiederhergestellt wird. Wenn der Takt und der Träger wiederhergestellt sind, geht der Demodulator 203 in den Anfangserfassungszustand.
Die Trägerrückgewinnungsschaltung 205 weist eine bekannte PLL-(Phasenregel-)Schaltung mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO), einem Phasenkomparator und einem Schleifenfilter auf. Da die Steuerspannung des VCO niedrig wird, wenn der Träger zurückgewonnen worden ist, kann leicht geprüft werden, ob ein Träger zurückgewonnen worden ist, indem die Steuerspannung für den VCO überwacht wird.
Ein UW-Detektor 206 detektiert das eindeutige Wort (UW) aus den empfangenen Daten, die vom Demodulator 203 erzeugt werden. Wenn das eindeutige Wort detektiert ist, gibt der UW-Detektor 206 ein UW-Detektionssignal an eine Empfangssteuerschaltung 207, den Steuerprozessor 9 bzw. eine AFC-(automatische Frequenzkompensations-)Schaltung 208 aus.
Die Empfangssteuerschaltung 207 detektiert die Anfangserfassung des Demodulators 203 durch Überwachung der Steuerspannung V_co, die von der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 kommend empfangen wird, und detektiert weiter die Detektion des eindeutigen Worts, indem das UW-Detektionssignal überwacht wird, das vom UW-Detektor 206 kommend empfangen wird. Die Empfangssteuerschaltung 207 steuert die AFC-Schaltung 208 auf der Grundlage des Detektionstaktes des eindeutigen Worts und bewirkt, daß ein LO-(Lokaloszillator-)Steuerdatenspeicher 209 LO-Anfangssteuerdaten im Detektionstakt des eindeutigen Wortes des empfangenen Leerburst-Signals speichert.
Die AFC-Schaltung 208 führt den AFC-Vorgang unter Steuerung der Empfangssteuerschaltung 207 entsprechend einem Frequenzfehlersignal durch, das die Steuerspannung darstellt, die von der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 kommend empfangen wird, um die Frequenzfehler zu reduzieren. Um die Frequenzfehler in der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 zu reduzieren, ändert die AFC-Schaltung 208 insbesondere das LO-Steuersignal S_LO, um die lokale Schwingungsfrequenz zu regulieren, die dem Mischer 201 zugeführt wird. Eine solche Schleife mit der AFC-Schaltung 208 kann einen relativ kleinen Frequenzfehler, z. B. einen Nachbarstationsfrequenzfehler kompensieren.
Die LO-Anfangssteuerdaten, die im LO-Steuerdatenspeicher 209 zu speichern sind, sind LO-Steuerdaten, die verwendet werden, um den relativ großen Frequenzfehler, z. B. den gemeinsamen Frequenzfehler, wie oben erwähnt, zu kompensieren. Da der gemeinsame Frequenzfehler, wie oben beschrieben, im Leerburst-Signal enthalten ist, das über den Nachrichtensatelliten 5 empfangen wird, können die LO-Anfangssteuerdaten auf der Grundlage des LO-Steuersignals S_LO zu der Zeit bestimmt werden, wo das eindeutige Wort des empfangenen Leerburst-Signals detektiert wird. Die LO-Anfangssteuerdaten, die im LO-Steuerdatenspeicher 209 gespeichert sind, werden in einem Digital/Analog-Umsetzer 210, der das LO-Steuersignal an einen Addierer 211 übergibt, in Analogdaten umgesetzt. Der Addierer 211 addiert das LO-Anfangssteuersignal zum Steuersignal, das von der AFC-Schaltung 208 ausgegeben wird, und gibt das Resultat als LO-Steuersignal S_LO an den lokalen Oszillator 202 aus.
Bei Anfangserfassung des Demodulators 203 steuert der Steuerprozessor 9 die Sendesteuereinrichtung 107 derartig, daß das Leerburst-Signal erzeugt und übertragen wird. Unter der Steuerung des Steuerprozessors 9 schaltet die Sendesteuerschaltung 107 den Selektor 103 um, um das Leerburst-Signal zu wählen, und initialisiert den Leerburst-Generator 104. Infolgedessen wird das Leerburst-Modulationssignal D_dm erzeugt und über den Selektor 103 an den Modulator 105 übergeben, und das Leerburst-HF-Signal wird von der Antenne 4 an den Nachrichtensatelliten 5 gesendet. Außerdem prüft der Steuerprozessor 9, ob das eindeutige Wort innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls unter Verwendung des Zeitgebers 10 detektiert wird. Wenn das eindeutige Wort nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls detektiert wird, wechselt der Steuerprozessor 9 in den Selbstprüfungsmodus, wo das Leerburst-Signal übertragen wird, wie später beschrieben wird.
Wenn man die Signalformate, wie sie in 2A und 2B gezeigt sind, vergleicht, ist verständlich, daß das Leerburst-Signal in 2A einen Trägerrückgewinnungscode CR hat, der viel länger ist als der eines normalen Burst-Signals in 2B. Beispielsweise ist der Trägerrückgewinnungscode CR des Leerburst-Signals etwa 1000 Bit lang, wenn man die Anzahl der Bits zugrunde legt. Ein solcher langer Trägerrückgewinnungscode CR erlaubt es der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 der Demodulationsschaltung 8, eine genaue Trägerwiederherstellung durchzuführen, auch wenn die Frequenz- und Phasenfehler des Trägers groß sind. Das eindeutige Wort UW des Leerburst-Signals ist mit dem des normalen Burst-Signals identisch.
Als Alternative kann, wie in 2C gezeigt, der Trägerrückgewinnungscode CR und der Bit-Taktrückgewinnungscode BR auf ein und denselben Code CR + BR (z. B. '101010 .... 10') festgelegt werden, um die Trägerrückgewinnung und die Taktrückgewinnung gleichzeitig durchzuführen. Es ist auch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, daß ein Leerburst-Signal und ein Datenburst-Signal unter Verwendung eines solchen Präambel-Formats erzeugt werden, das den Trägerrückgewinnungscode CR und den Bit-Taktrückgewinnungscode BR zu ein und demselben Code CR + BR kombiniert. In diesem Fall werden der Trägerrückgewinnungscode und der Bit-Taktrückgewinnungscode (CR + BR) des Leerburst-Signals länger als der des Datenburst-Signals.
Anfangssteuerdatenbestimmung
Als nächstes wird ein Betriebsablauf dieser Ausführungsform, der in 1 gezeigt ist, ausführlich mit Bezug auf die Flußdiagramme beschrieben.
Mit Bezug auf 3 prüft der Steuerprozessor 9 durch die Empfangssteuereinrichtung 207 immer, ob der Demodulator 203 den Anfangserfassungszustand erreicht (Schritt S301). Wenn der Demodulator 203 in den Anfangserfassungsmodus geht (Ja in Schritt S301), weist der Steuerprozessor 9 die Sendesteuereinrichtung 107 an, die Leerburst-Übertragung durchzuführen, und weist die Empfangssteuereinrichtung 207 an, den Leerburst-Empfang durchzuführen.
Die Sendesteuereinrichtung 107, die die Anweisung für die Leerburst-Übertragung empfängt, führt die Sendesteuerung des Leerburst-Signals durch, so daß der Selektor 103 den Leer burst-Generator 104 wählt, der das Leerburst-Modulationssignal D_dm erzeugt. Der Modulator 105 moduliert die Trägerwelle, die vom lokalen Oszillator 106 erzeugt wird, entsprechend dem Leerburst-Modulationssignal D_dm, und das Leerburst-Signal wird als der modulierte Burst an den Aufwärtsumsetzer 2 ausgegeben. Somit wird das Leerburst-HF-Signal an den Nachrichtensatelliten 5 übertragen (Schritt S302).
Bei Empfang der Leerburst-Empfangsanweisung prüft die Empfangssteuereinrichtung 207 dagegen, ob das Leerburst-Signal vom Nachrichtensatelliten 5 kommend empfangen worden ist, und zwar auf der Grundlage der Träger- und Taktrückgewinnung und der eindeutigen Wortdetektion, wie oben beschrieben (Schritt S303). Insbesondere führt die Trägerrückgewinnungsschaltung 205 eine Trägerwiederherstellung auf der Grundlage des Musters des Trägerrückgewinnungscodes CR des Leerburst-Signals durch, das vom Nachrichtensatelliten 5 kommend empfangen wird. Bei der Trägerrückgewinnung empfängt die AFC-Schaltung 208 von der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 ein Fehlersignal V_CO, das die Frequenz- und Phasenfehler anzeigt, und gibt das LO-Steuersignal S_LO über den Addierer 211 an den lokalen Oszillator 202 aus, um die lokale Schwingungsfrequenz des lokalen Oszillators 202 zu regulieren. Wenn das Fehlersignal V_CO der Trägerrückgewinnungsschaltung 205 unter einen vorbestimmten Pegel reduziert wird, und zwar auf der Grundlage des LO-Steuersignals S_LO zu dieser Zeit, wird bestimmt, daß die LO-Anfangssteuerdaten eine lokale Schwingungsfrequenz anzeigen, die zum Empfang des Leerburst-Signals notwendig ist. Wenn die Trägerrückgewinnung beendet ist, wird die Taktwiederherstellung auf der Grundlage des Bit-Taktrückgewinnungscodes BR des Leerburst-Signals durchgeführt. Bei dem in 2C gezeigten Format muß man nicht erwähnen, daß Träger und Takt auf der Grundlage der Präambel CR + BR gleichzeitig zurückgewonnen werden. Wenn die Träger- und Taktwiederherstellung also beendet ist, demoduliert der Demodulator 203 aus dem empfangenen Leerburst-Signal eine Sequenz, die auf den Bit-Taktrückgewinnungscode BR folgt, und der UW-Detektor 206 detektiert das eindeutige Wort UW.
Zu der Zeit, wo das eindeutige Wort UW detektiert wird, erkennt die Empfangssteuereinrichtung 207, daß der Frequenzfehler oder der gemeinsame Frequenzfehler geschätzt worden ist. Wenn das eindeutige Wort UW detektiert ist und der Empfang des Leerburst-Signals erfolgreich abgeschlossen ist (Ja im Schritt S303), speichert daher die Empfangssteuereinrichtung 207 LO-Anfangssteuerdaten, die das LO-Steuersignal zu dieser Zeit anzeigen, im LO-Steuerdatenspeicher 209 (Schritt S304). Das heißt, die LO-Anfangssteuerdaten, die im LO-Steuerdatenspeicher 209 gespeichert sind, sind Kompensationsdaten für den gemeinsamen Frequenzfehler, der durch die Frequenzverschiebung des Transponders im Nachrichtensatelliten 5 und bei der Abwärtsumsetzung des Abwärtsumsetzers 7 verursacht wird.
Gleichzeitig gibt der Steuerprozessor 9 die Anweisung, die eine Unterbrechung der Leerburst-Übertragung anzeigt, an die Sendesteuereinrichtung 107 aus (Schritt S305). Dies bewirkt, daß der Leerburst-Generator 104 die Erzeugung des Leerburst-Madulationssignals D_dm, unterbricht und der Selektor 103 das Datenburst-Modulationssignal D_n wählt. Ferner schaltet der Steuerprozessor 9 die Demodulationsschaltung 8 auf den Normalbetriebsmodus (Schritt S306).
Normalbetriebsmodus
Im Normalbetriebsmodus wird der gemeinsame Frequenzfehler, der auf der Grundlage des empfangenen Burst-Signals geschätzt wird, durch Addition der LO-Anfangssteuerdaten, die im LO-Steuerdatenspeicher 209 gespeichert sind, zum Ausgangssignal der AFC-Schaltung 208 beseitigt. Der relativ kleine Fehler, z. B. ein Nachbarstationsfrequenzfehler, wird durch die AFC-Schaltung 208 unter Verwendung des Trägerrückgewinnungscodes CR und des Bit-Taktrückgewinnungscodes BR im empfangenen Datenburst-Signal reduziert. Somit werden die Frequenzfehler des empfangenen Datenburst-Signals durch das LO-Steuersignal S_LO, das durch Addition des Ausgangssignals der AFC-Schaltung 208 und des Ausgangssignals des LO-Steuerdatenspeichers 209 ermittelt wird, effektiv beseitigt.
Wenn mit Bezug auf 4 die Demodulationsschaltung 8 auf den Normalbetriebsmodus umgeschaltet wird, setzt der Steuerprozessor 9 den Zeitgeber 10 zurück (Schritt S401) und prüft dann, ob das eindeutige Wort UW vom UW-Detektor 206 detektiert worden ist (Schritt S402). Wenn das eindeutige Wort UW detektiert worden ist (Ja im Schritt S402), dann schaltet die Empfangssteuereinrichtung 207 die AFC-Schaltung 208 ein, was bewirkt, daß der relativ kleine Fehler des empfangenen Datenburst-Signals, z. B. ein Nachbarstationsfrequenzfehler, kompensiert wird, wie oben erwähnt (Schritt S403). Da die Länge des Burst-Signals vorbestimmt ist, kann die Länge des Datenfelds, das auf das eindeutige Wort UW folgt, berechnet werden. Dadurch bewirkt die Empfangssteuereinrichtung 207, daß die AFC-Schaltung 208 nur in dem Datenfeld arbeitet, das auf dem Detektionstakt des eindeutigen Wortes UW beruht. Das heißt, die Frequenzfehlerkompensation kann in dem Datenfeld des empfangenen Datenburst-Signals durchgeführt werden.
Wenn das eindeutige Wort UW nicht detektiert wird (Nein im Schritt S402), dann wird geprüft, ob das vorbestimmte Zeitintervall, das im Zeitgeber 10 vorher festgelegt wird, vergangen ist (Schritt S404), und der eindeutige Wortdetektionsschritt 402 wird immer wieder durchgeführt, bis das vorbestimmte Zeitintervall vergangen ist.
Wenn das eindeutige Wort innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls nicht detektiert wird (Nein im Schritt S402 und Ja im Schritt S404), besteht die Möglichkeit, daß der Empfang eines Burst-Signals unmöglich gewesen ist, so daß die Modulationsschaltung 1 und die Demodulationsschaltung 8 in den Eigenprüfungsmodus umgeschaltet werden. Wenn sie im Eigenprüfmodus sind, erzeugt der Leerburst-Generator 104 das Leerburst-Modulationssignal D_dm und gibt es über den Selektor 103 an den Modulator 105 aus, und das Leerburst-HF-Signal wird an den Nachrichtensatelliten 5 gesendet (Schritt S405).
Bei Empfang des Leerburst-Signals vom Nachrichtensatelliten 5, d. h. wenn das eindeutige Wort UW vom eindeutigen Wortdetektor 206 detektiert wird (Ja im Schritt S406), bestimmt der Steuerprozessor 9, daß ein Burst-Signal normal empfangen werden kann. Nach dem Rücksetzen des Zeitgebers 10 (Schritt S401) kehrt der Steuerprozessor 9 zu dem oben erwähnten Ablauf S402 bis S404 zurück.
Wenn das eindeutige Wort UW nicht detektiert werden kann (Nein im Schritt S406), wird entschieden, daß das Leerburst-Signal nicht empfangen werden kann, und der Steuerprozessor 9 kehrt in den Anfangserfassungsmodus zurück, um die oben erwähnte Regulierung der lokalen Schwingungsfrequenz des lokalen Oszillators 202 durchzuführen (S301 bis S306).

Claims

Verfahren zum Empfangen eines Datenburst-Signals, das mit einer vorbestimmten Frequenz von einer Zwischenstation (5) übertragen worden ist, mit den Schritten: (a) Empfangen eines Leerburst-Signals von der Zwischenstation (5), wobei das Leerburst-Signal ein erstes Präambelcodemuster (CR, BR) aufweist, auf das ein vorbestimmtes Codemuster (UW) folgt, wobei die Zwischenstation das Leerburst-Signal mit der vorbestimmten Frequenz überträgt (S303); (b) Bestimmen eines detektierten Frequenzfehlers des Leerburst-Signals, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal detektiert wird (S304); (c) Speichern von Frequenzsteuerdaten entsprechend dem detektierten Frequenzfehler des Leerburst-Signals, der im Schritt (b) bestimmt worden ist (S304); und (d) Empfangen des Datenburst-Signals von der Zwischenstation auf der Grundlage der gespeicherten Frequenzsteuerdaten, wobei das Datenburst-Signal ein zweites Präambelcodemuster (CR, BR) aufweist, auf das das vorbestimmte Codemuster (UW) folgt, wobei die Länge des ersten Präambelcodemusters des Leerburst-Signals länger ist als die des zweiten Präambelcodemusters des Datenburst-Signals (S401 bis S404).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (b) die Schritte aufweist: (b1) Regulieren einer lokalen Schwingungsfrequenz, die den detektierten Frequenzfehler des Leerburst-Signals bestimmt, entsprechend einem lokalen Schwingungssteuersignal (S_LO), so daß das vorbestimmte Codemuster (UW) aus dem Leerburst-Signal detektiert wird; und (b2) Bestimmen des detektierten Frequenzfehlers des Leerburst-Signals, das von der Zwischenstation kommend empfan gen wird, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei im Schritt (c) die Frequenzsteuerdaten ein Signalwert des lokalen Schwingungssteuersignals sind, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt (d) die Schritte aufweist: (d1) Setzen eines Detektionsfrequenzpegels auf den detektierten Frequenzfehler, der von den gespeicherten Frequenzsteuerdaten bestimmt wird; und (d2) Empfangen des Datenburst-Signals mit dem Detektionsfrequenzpegel des detektierten Frequenzfehlers.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt (d) den Schritt aufweist: Empfangen des Datenburst-Signals von der Zwischenstation (5) auf der Grundlage der gespeicherten Frequenzsteuerdaten und eines automatischen Frequenzkompensations-(AFC-)Signals.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt (d) die Schritte aufweist: Setzen eines Detektionsfrequenzpegels auf den detektierten Frequenzfehler, der von den gespeicherten Frequenzsteuerdaten bestimmt wird; Regulieren einer Detektionsfrequenz des Datenburst-Signals entsprechend dem AFC-Signal relativ zum Detektionsfrequenzpegel; und Empfangen des Datensignals von der Zwischenstation (5).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste Präambelcodemuster einen ersten Trägerrückgewinnungscode (CR) und einen ersten Taktrückgewinnungscode (BR) aufweist und das zweite Codemuster einen zweiten Trägerrückgewinnungscode (CR) und einen zweiten Taktrückgewinnungscode (BR) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das zweite Codemuster ein einziges Codemuster (CR + BR) für die Trägerrückgewinnung und für die Taktrückgewinnung aufweist.
Verfahren zur Kompensation eines Frequenzfehlers in einem Datenburst-Signal, das in einer ersten Funkstation emp fangen wird, wobei das empfangene Datenburst-Signal von einer zweiten Funkstation kommend über eine Zwischenstation (5) empfangen wird, mit den Schritten: (a) Empfangen eines Leerburst-Signals von der Zwischenstation (5), wobei das Leerburst-Signal ein erstes Präambelcodemuster (CR, BR) aufweist, auf das ein vorbestimmtes Codemuster (UW) folgt, wobei die Zwischenstation das Leerburst-Signal mit einer vorbestimmten Frequenz überträgt (S303); (b) Bestimmen von Frequenzsteuerdaten durch Regulierung einer Empfangsfrequenz des Leerburst-Signals, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird, so daß das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal detektiert wird (S304); (c) Speichern der Frequenzsteuerdaten entsprechend der Empfangsfrequenz des Leerburst-Signals, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal detektiert ist (S304); und (d) Kompensieren des Frequenzfehlers in dem empfangenen Datenburst-Signal auf der Grundlage der Frequenzsteuerdaten, wobei das empfangene Datenburst-Signal ein zweites Präambelcodemuster (CR, BR) aufweist, auf das das vorbestimmte Codemuster (UW) folgt, wobei die Länge des ersten Präambelcodemusters des Leerburst-Signals länger ist als die des zweiten Präambelcodemusters des empfangenen Datenburst-Signals (S403).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Schritt (a) ferner den Schritt aufweist: (a1) Übertragen des Leerburst-Signals an die Zwischenstation.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (a) ferner den Schritt aufweist: (a1) Übertragen des Leerburst-Signals an die Zwischenstation.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt (a1) die Schritte aufweist: (a11) Prüfen, ob das Datenburst-Signal in einem Anfangserfassungszustand, wo ein Trägersignal des Datenburst-Signals aus dem zweiten Präambelcodemuster zurückgewonnen wird, empfangen wird (S301); und (a12) Übertragen des Leerburst-Signals an die Zwischenstation (5), wenn das Datenburst-Signal im Anfangserfassungszustand empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner mit den Schritten: (e) Prüfen, ob das vorbestimmte Codemuster aus dem Datenburst-Signal innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls detektiert wird (S402, S404); (f) Übertragen des Leerburst-Signals an die Zwischenstation, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Datenburst-Signal nicht innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls detektiert werden kann (S405); (g) Empfangen des Leerburst-Signals, das im Schritt (f) von der Zwischenstation übertragen wurde (S406); und (h) Zurückkehren zum Schritt (a), wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leerburst-Signal, das im Schritt (f) übertragen wurde, nicht detektiert werden kann (S406).
Funkübertragungsvorrichtung, die mit einer Zwischenstation (5) in einem Burst-Übertragungssystem in Verbindung steht, mit: Sendeeinrichtungen (1 bis 3; 104 bis 105) zum Übertragen eines Leerburst-Signals an die Zwischenstation, wobei das Leerburst-Signal ein erstes Präambelcodemuster aufweist, auf das ein vorbestimmtes Codemuster folgt; Empfangseinrichtungen (4, 6, 7) zum Empfangen des Leerburst-Signals von der Zwischenstation, die das Leerburst-Signal mit einer vorbestimmten Trägerfrequenz überträgt; einer Frequenzfehlerdetektionseinrichtung (205) zum Detektieren eines Trägerfrequenzfehlers auf der Grundlage des Leerburst-Signals, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird; Frequenzregulierungseinrichtungen (201, 202, 208, 211) zum Regulieren einer Empfangsfrequenz des Leerburst-Signals, so daß der Trägerfrequenzfehler reduziert wird; einer Speichereinrichtung (209) zum Speichern von Frequenzsteuerdaten entsprechend der Empfangsfrequenz des Leerburst-Signals, wenn das vorbestimmte Codemuster aus dem Leer burst-Signal detektiert ist, das von der Zwischenstation kommend empfangen wird; und einer Demodulationseinrichtung (203) zum Demodulieren eines Datenburst-Signals zu empfangenen Daten, wobei das Datenburst-Signal ein zweites Präambelcodemuster aufweist, auf das das vorbestimmte Codemuster folgt, wobei das Datenburst-Signal von der Zwischenstation kommend mit einem Empfangsfrequenzpegel empfangen wird, der auf der Grundlage der gespeicherten Frequenzsteuerdaten bestimmt wird, wobei die Länge des ersten Präambelcodemusters länger ist als die des zweiten Präambelcodemusters.
Funkübertragungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei eine automatische Frequenzkompensationseinrichtung (201, 202, 205, 208) die Frequenzfehlerdetektionseinrichtung (205) und die Frequenzregulierungseinrichtung (201, 202, 208, 211) aufweist.