DE69725012T2 - Method and apparatus for determining the characteristic values of components of a communication channel under load - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von Kenndaten von Komponenten eines Kommunikationskanals, und insbesondere einen Transponder in einem Kommunikationssatelliten unter Last.The present invention relates to a method and an apparatus for determining characteristic data of Components of a communication channel, and in particular a transponder in a communications satellite under load.
Die Kenndaten eines Kommunikationskanals können sich während der Lebenszeit der verwendeten Geräte ändern. Es können verschiedene Tests nicht nur zu Beginn der Lebenszeit, sondern auch wiederholt im Laufe der Lebenszeit durchgeführt werden, um zu prüfen, ob der Kommunikationskanal bestimmte Spezifikationen erfüllt. Diese Tests werden gewöhnlich ohne normalen Datenverkehr durchgeführt, d. h. ohne dass der Kommunikationskanal für die Übertragung eines Kommunikationssignals verwendet wird. Dieses Szenario wird nachfolgend ausführlicher mit Bezug auf Kommunikationssatelliten erläutert, aber ohne dass die nachfolgend ausführlicher offenbarte Erfindung auf diese Anwendung begrenzt wäre, obwohl sie speziell auf diesen Bereich anwendbar ist.The characteristics of a communication channel can change while change the lifetime of the devices used. Different tests cannot only at the beginning of life, but also repeatedly over the course of the Lifetime performed are going to check whether the communication channel meets certain specifications. This Tests are common performed without normal data traffic, d. H. without the communication channel for transmission a communication signal is used. This scenario will more detailed below explained with respect to communications satellites, but without the following in more detail disclosed invention would be limited to this application, though it is specifically applicable to this area.
Die US-A-5546421 offenbart einen selbstkompensierenden Hybrid in einem Kommunikationssystem unter Verwendung eines Streuspektrum-Pilotsignals.US-A-5546421 discloses one self-compensating hybrid in a communication system under Use of a spread spectrum pilot signal.
In einem Kommunikationssatelliten wird ein Kommunikationssignal von einem Transponder des Satelliten eingerichtet, umfassend mehrere Komponenten wie eine Empfangsantenne, einen Eingangsdemultiplexer, einen Leistungsverstärker, einen Ausgangsmultiplexer und eine Sendeantenne. Transponderkenndaten wie Amplitudengang und Gruppenlaufzeit werden nicht nur zu Beginn der Lebensdauer des Raumfahrzeugs auf der Erde und, nach dem Start, im Raum gemessen, sondern auch während der Lebenszeit. Diese Messungen werden herkömmlicherweise ohne normalen Datenverkehr auf dem Transponder durchgeführt, d. h. ohne dass ein Nutzsignal zum Transponder gesendet und von diesem weitergeleitet wird.In a communication satellite becomes a communication signal from a transponder of the satellite set up, comprising several components such as a receiving antenna, an input demultiplexer, a power amplifier, one Output multiplexer and a transmission antenna. Transponder characteristics like amplitude response and group delay are not just at the beginning the lifespan of the spacecraft on Earth and, after launch, measured in space, but also during the lifetime. These measurements are traditionally without normal Data traffic carried out on the transponder, d. H. without a useful signal for Transponder is sent and forwarded by this.
Die Notwendigkeit, das Nutzsignal während der Tests abzuschalten, bedeutet einen erheblichen Nachteil nicht nur für den Benutzer des Transponders, da die Kommunikation unterbrochen wird, sondern auch für den Bediener des Satelliten, da die Tests beschleunigt durchgeführt werden müssen, um die Unterbrechung möglichst kurz zu halten. Es ist zuweilen unmöglich, Kommunikationen über den Kommunikationskanal zu unterbrechen, so dass die Komponenten dieser Kanäle erst nach der Inbetriebnahme getestet werden können.The need for the useful signal during the Disabling tests doesn't just mean a significant disadvantage for the User of the transponder, since communication is interrupted, for .... As well the operator of the satellite, since the tests are carried out faster have to, around the interruption if possible to keep short. It is sometimes impossible to communicate over the communication channel interrupt so that the components of these channels first can be tested after commissioning.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von Kenndaten von Komponenten eines Kommunikationskanals, insbesondere eines Transponders eines Satelliten, zu ermitteln, ohne die Notwendigkeit, den Datenverkehr über den Kommunikationskanal zu unterbrechen.It is a task of the present Invention, a method and an apparatus for determining Characteristics of components of a communication channel, in particular of a transponder of a satellite, without the need to traffic over to interrupt the communication channel.
Diese Aufgabe sowie weitere Aufgaben werden mit einem Verfahren zum Ermitteln von Kenndaten von Komponenten eines Kommunikationskanals gelöst, durch den ein Nutzsignal mit einem bestimmten Pegel gesendet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t); Modulieren eines störungsfreien Trägersignals f(t) mit dem genannten ersten Pseudo-Noise-Signal PN(t) zum Erzeugen eines PN-modulierten störungsfreien Trägersignals s(t); Senden des genannten PNmodulierten störungsfreien Trägersignals s(t) gleichzeitig mit dem genannten Nutzsignal durch den genannten Kommunikationskanal mit einem Pegel unterhalb des Pegels des genannten Nutzsignals; Empfangen eines Empfangssignals s'(t), das dem genannten PN-modulierten störungsfreien Trägersignal s(t) nach seinem Weg durch den genannten Kommunikationskanal entspricht; Korrelieren des genannten Empfangssignals s'(t) mit dem genannten ersten Pseudo-Noise-Signal PN(t) zum Erzeugen eines zurückgewonnenen Trägersignals f'(t); und Ermitteln von Kenndaten von Komponenten des Kommunikationskanals auf der Basis eines Vergleichs des genannten störungsfreien Trägersignals f(t) und des genannten zurückgewonnenen Trägersignals f'(t).This task as well as other tasks are using a method to determine component characteristics a communication channel solved, through which a useful signal is sent at a certain level, the method comprising the steps of: generating a first pseudo-noise signal PN (t); Modulate a trouble-free carrier signal f (t) with said first pseudo-noise signal PN (t) for generating a PN-modulated trouble-free carrier signal s (t); Sending said PN-modulated interference-free carrier signal s (t) simultaneously with the said useful signal by the said Communication channel with a level below the level of the above useful signal; Receiving a received signal s' (t) that the modulated PN trouble-free carrier signal s (t) corresponds to its path through said communication channel; Correlate of the received signal s' (t) with the first pseudo-noise signal mentioned PN (t) to generate a recovered carrier signal f '(t); and determining based on characteristics of components of the communication channel a comparison of the said interference-free carrier signal f (t) and the said recovered carrier signal f '(t).
Der Pegel des genannten PN-modulierten störungsfreien Trägersignals s(t) liegt wenigstens bei 15 dB, vorzugsweise 25 dB oder weiter unter dem Pegel des genannten Nutzsignals.The level of said PN-modulated interference-free carrier signal s (t) is at least 15 dB, preferably 25 dB or more below the level of the said useful signal.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das genannte erste Pseudo-Noise-Signal PN(t) eine binäre Pseudo-Noise-Sequenz, die vorzugsweise mit einem Feedback-Schieberegister erzeugt wird.In a further embodiment said first pseudo-noise signal PN (t) is a binary pseudo-noise sequence, which is preferably generated with a feedback shift register.
Eine Chiprate des genannten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t) ist geringer als 5 MChip/s und vorzugsweise gleich oder kleiner als 2,5 MChip/s.A chip rate of the first mentioned Pseudo-noise signal PN (t) is less than 5 MChip / s and preferably equal to or less than 2.5 MChip / s.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das genannte Korrelieren des genannten Empfangssignals s'(t) und des genannten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t) durch Verzögern des genannten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t) und durch Multiplizieren des verzögerten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t) mit dem genannten Empfangssignal s'(t) erzielt.In a further embodiment said correlating said received signal s' (t) and said first pseudo-noise signal PN (t) by delaying said first pseudo-noise signal PN (t) and by multiplying the delayed first pseudo-noise signal PN (t) achieved with said receive signal s' (t).
Zum Erzeugen einer Referenz umfasst das Verfahren gemäß der Erfindung ferner Folgendes: Erzeugen eines zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t); Modulieren eines Referenzträgersignals fR(t) mit dem genannten zweiten Pseudo-Noise-Signal PNR(t) zum Erzeugen eines PNmodulierten Referenzträgersignals SR(t); Senden des genannten PN-modulierten Referenzträgersignals SA(t) gleichzeitig mit dem genannten Nutzsignal durch den genannten Kommunikationskanal mit einem Pegel unterhalb des Pegels des genannten Nutzsignals; Empfangen eines Referenzempfangssignals SR'(t), das dem genannten PNmodulierten Referenzträgersignal SR(t) nach dessen Weg durch den genannten Kommunikationskanal entspricht; Korrelieren des genannten Referenzempfangssignals SR'(t) mit dem genannten zweiten Pseudo-Noise-Signal PNR(t) zum Erzeugen eines zurückgewonnenen Referenzträgersignals fR'(t); und Ermitteln von Amplitudengang und Gruppenlaufzeit des Kommunikationskanals auf gewählten diskreten Frequenzen auf der Basis eines Vergleichs des genannten Referenzträgersignals fR(t) und des genannten zurückgewonnenen Referenzträgersignals fR'(t).To generate a reference, the method according to the invention further comprises: generating a second pseudo-noise signal PN R (t); Modulating a reference carrier signal f R (t) with said second pseudo-noise signal PN R (t) to generate a PN-modulated reference carrier signal S R (t); Sending said PN-modulated reference carrier signal S A (t) simultaneously with said useful signal through said communication channel at a level below the level of said useful signal; Receiving a reference receive signal S R '(t) corresponding to said PN-modulated reference carrier signal S R (t) after it has passed through said communication channel; Correlating said reference reception signal S R '(t) with the ge called second pseudo-noise signal PN R (t) for generating a recovered reference carrier signal f R '(t); and determining the amplitude response and group delay of the communication channel at selected discrete frequencies based on a comparison of said reference carrier signal f R (t) and said recovered reference carrier signal f R '(t).
Der Pegel des genannten PN-modulierten Referenzträgersignals sR(t) liegt vorteilhafterweise wenigstens 15 dB, vorzugsweise 25 dB oder mehr unter dem Pegel des genannten Nutzsignals.The level of said PN-modulated reference carrier signal s R (t) is advantageously at least 15 dB, preferably 25 dB or more below the level of the said useful signal.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das genannte zweite Pseudo-Noise-Signal PN(t) eine binäre Pseudo-Noise-Sequenz, die vorzugsweise mit einem Feedback-Schieberegister erzeugt wird.In a further embodiment said second pseudo-noise signal PN (t) is a binary pseudo-noise sequence, which is preferably generated with a feedback shift register.
In einer weiteren Ausgestaltung wird das genannte Korrelieren des genannten Referenzempfangssignals sR'(t) und des genannten zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t) durch Verzögern des genannten zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t) und durch Multiplizieren des verzögerten zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t) und des genannten Referenzempfangssignals sR'(t) erzielt.In a further embodiment, said correlation of said reference received signal s R '(t) and said second pseudo-noise signal PN R (t) is carried out by delaying said second pseudo-noise signal PN R (t) and by multiplying the delayed second pseudo-noise signal PN R (t) and said reference reception signal s R '(t) achieved.
Das oben charakterisierte Verfahren der Erfindung ist insbesondere dann anwendbar, wenn der genannte Kommunikationskanal ein Transponder eines Kommunikationssatelliten ist. Das genannte PN-modulierte Referenzsignal sR(t) kann durch denselben Transponder des Satelliten übertragen werden, aber dann darf das genannte zweite Pseudo-Noise-Signal PNR(t) nicht mit dem genannten Pseudo-Noise-Signal PN(t) korreliert werden. Das genannte PN-modulierte Referenzsignal sR(t) kann auch durch einen anderen Transponder des Satelliten übertragen werden.The method of the invention characterized above is particularly applicable when the said communication channel is a transponder of a communication satellite. Said PN-modulated reference signal s R (t) can be transmitted by the same transponder of the satellite, but then said second pseudo-noise signal PN R (t) must not be correlated with said pseudo-noise signal PN (t) become. The aforementioned PN-modulated reference signal s R (t) can also be transmitted by another transponder on the satellite.
Die Kenndaten des genannten Kommunikationskanals können Gruppenlaufzeit und Amplitudengang sein.The characteristics of the communication channel mentioned can Group runtime and amplitude response.
Die obigen Aufgaben sowie weitere Aufgaben werden mit einer Vorrichtung zum Ermitteln von Kenndaten von Komponenten eines Kommunikationskanals erzielt, durch den ein Nutzsignal mit einem bestimmten Pegel gesendet wird, die Folgendes umfasst: Mittel zum Erzeugen eines ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t); erste Mittel zum Modulieren eines störungsfreien Trägersignals f(t) mit dem genannten ersten Pseudo-Noise-Signal PN(t) zum Erzeugen eines PN-modulierten störungsfreien Trägersignals s(t); Mittel zum Senden des genannten PN-modulierten störungsfreien Trägersignals s(t) gleichzeitig mit dem genannten Nutzsignal durch den genannten Kommunikationskanal auf einem Pegel unter dem Pegel des genannten Nutzsignals; Mittel zum Empfangen eines Empfangssignals s'(t), das dem genannten PN-modulierten störungsfreien Trägersignal s(t) nach seinem Weg durch den genannten Kommunikationskanal entspricht; und erste Mittel zum Korrelieren des genannten Empfangssignals s'(t) mit dem genannten Pseudo-Noise-Signal PN(t) zum Erzeugen eines zurückgewonnenen Trägersignals f'(t).The above tasks as well as others Tasks are performed using a device for determining characteristic data achieved by components of a communication channel through which a Useful signal is sent at a certain level, the following comprises: means for generating a first pseudo-noise signal PN (t); first means of Modulate a trouble-free carrier signal f (t) with said first pseudo-noise signal PN (t) for generation of a PN-modulated interference-free Carrier signal s (t); Means for sending said PN-modulated interference-free carrier signal s (t) simultaneously with the said useful signal through the said communication channel at a level below the level of said useful signal; medium for receiving a received signal s' (t) which the said PN modulated trouble-free Carrier signal s (t) on its way through said communication channel; and first means for correlating said received signal s' (t) with said one Pseudo-noise signal PN (t) for generating a recovered carrier signal f '(t).
Vorteilhafterweise liegt der Pegel des genannten PNmodulierten störungsfreien Trägersignals s(t) wenigstens bei 15 dB, vorzugsweise 25 dB oder weiter unter dem Pegel des genannten Nutzsignals.The level is advantageously in the range of the PN-modulated interference-free Carrier signal s (t) at least 15 dB, preferably 25 dB or further below the level of the said useful signal.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das genannte Mittel zum Erzeugen eines ersten Pseudo-Noise-Signals ein Feedback-Schieberegister.In a further embodiment said means for generating a first pseudo-noise signal a feedback shift register.
Eine Chiprate des genannten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t) ist geringer als 5 MChip/s und vorzugsweise gleich oder kleiner als 2,5 MChip/s.A chip rate of the first mentioned Pseudo-noise signal PN (t) is less than 5 MChip / s and preferably equal to or less than 2.5 MChip / s.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die obige Vorrichtung ein erstes Verzögerungsmittel zum Verzögern des genannten ersten Pseudo-Noise-Signals PN(t).In a further embodiment comprises the above device a first delay means for delaying the called first pseudo-noise signal PN (t).
Zum Erhalten einer Referenz umfasst die obige Vorrichtung ferner Folgendes: zweite Mittel zum Erzeugen eines zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t); zweite Mittel zum Modulieren eines Referenzträgersignals fR(t) mit dem genannten zweiten Pseudo-Noise-Signal PNR(t) zum Erzeugen eines PNmodulierten Referenzträgersignals SR(t); Mittel zum Senden des genannten PN-modulierten Referenzträgersignals SR(t) gleichzeitig mit dem genannten Nutzsignal durch den genannten Kommunikationskanal auf einem Pegel unterhalb des Pegels des genannten Nutzsignals; Mittel zum Empfangen eines Referenzempfangssignals SR'(t), das dem genannten PNmodulierten Referenzträgersignal SR(t) nach dessen Weg durch den genannten Kommunikationskanal entspricht; und zweite Mittel zum Korrelieren des genannten Referenzempfangssignals SR'(t) mit dem genannten zweiten Pseudo-Noise-Signal PNR(t) zum Erzeugen eines zurückgewonnenen Referenzträgersignals fR'(t).To obtain a reference, the above device further comprises: second means for generating a second pseudo-noise signal PN R (t); second means for modulating a reference carrier signal fR (t) with said second pseudo-noise signal PN R (t) for generating a PN-modulated reference carrier signal S R (t); Means for transmitting said PN-modulated reference carrier signal S R (t) simultaneously with said useful signal through said communication channel at a level below the level of said useful signal; Means for receiving a reference receive signal S R '(t) corresponding to said PN-modulated reference carrier signal S R (t) after it has passed through said communication channel; and second means for correlating said reference receive signal S R '(t) with said second pseudo-noise signal PN R (t) to produce a recovered reference carrier signal f R ' (t).
Der Pegel des genannten PN-modulierten Referenzträgersignals s(t) liegt vorteilhafterweise wenigstens bei 15 dB, vorzugsweise bei 25 dB oder weiter unter dem Pegel des genannten Nutzsignals.The level of said PN-modulated reference carrier signal s (t) is advantageously at least 15 dB, preferably at 25 dB or further below the level of the said useful signal.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das genannte zweite Mittel zum Erzeugen eines Pseudo-Noise-Signals ein Feedback-Schieberegister.In a further embodiment said second means for generating a pseudo-noise signal a feedback shift register.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die obige Vorrichtung ferner ein zweites Verzögerungsmittel zum Verzögern des genannten zweiten Pseudo-Noise-Signals PNR(t).In a further embodiment, the above device further comprises a second delay means for delaying said second pseudo-noise signal PN R (t).
Zusammenfassend, zum Ermitteln der Kenndaten von Komponenten eines Kommunikationskanals, z. B. eines Transponders in einem Kommunikationssatelliten, wird ein störungsfreies Trägersignal f(t) mit einem Pseudo-Noise-Signal PN(t) moduliert und mit einem Pegel unterhalb des Pegels eines Nutzsignals durch den Kommunikationskanal übertragen, das gleichzeitig über den Kommunikationskanal gesendet wird. Das empfangene Signal s'(t) wird mit demselben Pseudo-Noise-Signal PN(t) korreliert, um ein zurückgewonnenes Trägersignal f'(t) zu erhalten. Das störungsfreie Trägersignal f(t) und das zurückgewonnene Trägersignal f'(t) werden zusammen verwendet, um die gewünschten Kenndaten zu ermitteln. Da das PN-modulierte störungsfreie Trägersignal s(t) mit einem niedrigen Pegel übertragen wird, können Messungen durchgeführt werden, ohne das Nutzsignal abzuschalten.In summary, to determine the characteristics of components of a communication channel, e.g. B. a transponder in a communication satellite, an interference-free carrier signal f (t) is modulated with a pseudo-noise signal PN (t) and transmitted at a level below the level of a useful signal through the communication channel, which is simultaneously transmitted over the communication channel. The received signal s '(t) is correlated with the same pseudo-noise signal PN (t) in order to obtain a recovered carrier signal f' (t). The interference-free carrier signal f (t) and the recovered carrier signal f '(t) are used together to determine the desired characteristics stuffs. Since the PN-modulated interference-free carrier signal s (t) is transmitted at a low level, measurements can be carried out without switching off the useful signal.
Der bedeutendste Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt natürlich darin, dass das Nutzsignal zum Durchführen der Messungen nicht abgeschaltet zu werden braucht. Dadurch wird die für Wartung und Verifizierung des Kommunikationskanals nötige Standzeit erheblich reduziert, und die Verfügbarkeit von Diensten wird somit erhöht.The main advantage of the process and the device according to the present Invention is natural in that the useful signal for carrying out the measurements is not switched off needs to be. This will be the one for maintenance and verification of the communication channel Service life is significantly reduced and the availability of services is reduced thus increased.
Ein weiterer sehr wichtiger Vorteil ist die Tatsache, dass es mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung möglich ist, Kenndaten von Komponenten des Kommunikationskanals unter realistischen Bedingungen zu messen. So sind beispielsweise in einem Satellitentransponder die IMUX- und OMUX-Filter Wellenleiterfilter, und die Kenndaten dieser Filter ändern sich mit der Temperatur. Die Filter erhitzen sich gewöhnlich nicht gleichförmig während des Betriebs, sondern je nach dem Nutzsignal. Wenn das Nutzsignal abgeschaltet wird, ändert sich die Temperaturverteilung im Vergleich zum Normalbetrieb selbst dann, wenn die Testsignale eine bestimmte Leistung zum Erhitzen der Filter erzeugen. Somit können mit herkömmlichen Verfahren keine Kenndaten unter Bedingungen ermittelt werden, die im Kommunikationskanal unter Last vorliegen. Darüber hinaus ist die Spektralleistungsdichte des Messsignals im vorgeschlagenen Verfahren erheblich niedriger als die Spektralleistungsdichte des Nutzsignals, so dass das Verhalten des Kommunikationssignals unter realistischsten Bedingungen charakterisiert werden kann.Another very important advantage is the fact that with this method and this device possible is, characteristics of components of the communication channel under realistic Measure conditions. For example, in a satellite transponder the IMUX and OMUX filters, waveguide filters, and the characteristics change this filter yourself with the temperature. The filters usually do not heat up uniform while of operation, but depending on the useful signal. If the useful signal is switched off, changes the temperature distribution compared to normal operation itself then when the test signals have a certain power for heating the filter generate. So you can with conventional No characteristic data can be determined under conditions that exist in the communication channel under load. In addition, the spectral power density of the measurement signal in the proposed method is considerably lower than the spectral power density of the useful signal, so that the behavior of the communication signal is characterized under the most realistic conditions can be.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei einem Satellitenkommunikationskanal die Umsetzfrequenz der Auf-/Abwärtsstrecke ohne Unterbrechung des Nutzsignals und gleichzeitig mit den anderen Messungen gemessen werden kann.Another advantage of the invention is that with a satellite communication channel the Conversion frequency of the up / down route without interrupting the useful signal and simultaneously with the others Measurements can be measured.
Nachfolgend wird eine Ausgestaltung der Erfindung ausführlicher und mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.An embodiment follows the invention in more detail and described with reference to the drawings.
Für
den Zweck der Beschreibung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung zeigt
Ein Transponder eines Kommunikationssatelliten
umfasst eine Empfangsantenne
Da die im Eingangsdemultiplexer (IMUX)
Gemäß der Erfindung wird in einer
Bodenstation wie in
Das PN-modulierte störungsfreie
Trägersignal
s(t) wird zu einem Sendeumsetzer
Gemäß der Erfindung liegt der Pegel des gesendeten PNmodulierten störungsfreien Trägersignals s(t) weit genug unter dem Pegel des Nutzsignals, z. B. etwa 15 bis 25 dB oder mehr, so dass das Nutzsignal sich nicht merklich verschlechtert. Aus diesem Grund kann das PN-modulierte störungsfreie Trägersignal s(t) übertragen werden, während der Kommunikationskanal im Gebrauch ist, d. h. gleichzeitig mit der Übertragung des Nutzsignals zum Transponder des Satelliten von derselben oder einer anderen Bodenstation.According to the invention, the level is of the transmitted PN-modulated interference-free carrier signal s (t) far enough below the level of the useful signal, e.g. B. about 15 to 25 dB or more, so that the useful signal does not deteriorate noticeably. For this reason, the PN-modulated interference-free carrier signal s (t) transmitted be while the communication channel is in use, d. H. at the same time with the transfer of the useful signal to the transponder of the satellite from the same or another ground station.
Die Frequenz des störungsfreien Trägersignals f(t) ist verändert, so dass sie von der tiefsten bis zur höchsten Frequenz des Passbandes der Filter im Satellitentransponder oder einer beliebigen anderen Komponente eines allgemeinen getesteten Kommunikationskanals verläuft. Das PN-modulierte störungsfreie Trägersignal s(t) hat aufgrund des Pseudo-Noise-Signals PN(t) eine geringe Bandbreite, so dass Amplitudengang und Gruppenlaufzeit des Kommunikationskanals bei gewählten diskreten Frequenzen ermittelt werden können, wie nachfolgend beschrieben wird.The frequency of the interference-free carrier signal f (t) is changed, so that it goes from the lowest to the highest frequency of the passband the filter in the satellite transponder or any other component of a generally tested communication channel. The PN-modulated interference-free carrier signal s (t) has due to the pseudo-noise signal PN (t) a small bandwidth, so that amplitude response and group delay the communication channel at selected discrete frequencies can be determined, as described below becomes.
In der Ausgestaltung wird die Antenne
Was Kommunikationssatelliten betrifft, so reicht es aus, Amplitudengang und Gruppenlaufzeit über das Passband eines Transponders nur in Bezug auf Amplitudengang und Gruppenlaufzeit an der Mittenfrequenz des Passbandes zu ermitteln. Es reicht daher aus, das Pseudo-Noise-Signal PN(t) so zu verzögern, dass die Amplitude des zurückgewonnenen Trägersignals f'(t) maximal wird, und Amplitude und Verzögerung an der Mittenfrequenz jeweils von Amplitude und Verzögerung an einer beliebigen anderen Frequenz im Passband zu subtrahieren.As for communication satellites, it is sufficient to use the amplitude response and group delay Passband of a transponder only in terms of amplitude response and Determine group delay at the center frequency of the passband. It is therefore sufficient to delay the pseudo-noise signal PN (t) in such a way that the amplitude of the recovered carrier signal f '(t) becomes maximum, and amplitude and delay at the center frequency depending on the amplitude and delay to subtract any other frequency in the passband.
Die
Bei einem Satellitenkommunikationskanal, d. h. einem Transponder, ist zu bemerken, dass sich während der Messungen aufgrund der Bewegungen des Satelliten die Entfernung zum Satelliten ändern kann. Außerdem kann sich während der Messungen aufgrund atmosphärischer Auswirkungen die Dämpfung des Pfadverlustes zwischen Bodenstation und Satellit ändern. Da in der obigen Ausgestaltung Amplitudengang und Gruppenlaufzeit durch Subtrahieren von Amplitudengang und Gruppenlaufzeit an der Mittenfrequenz von den jeweiligen Werten auf anderen diskreten Frequenzen ermittelt werden, kann ein Fehler aufgrund der oben erwähnten Satellitenbewegungen und atmosphärischen Effekte oder durch andere Einflüsse auftreten.With a satellite communication channel, d. H. a transponder, it should be noted that during the Measurements based on the movements of the satellite's distance can change to satellite. Moreover can become during of measurements based on atmospheric Impact damping change in path loss between ground station and satellite. There in the above configuration, amplitude response and group delay Subtract the amplitude response and group delay at the center frequency determined from the respective values on other discrete frequencies can be an error due to the satellite movements mentioned above and atmospheric Effects or other influences occur.
Wie in
In einer Variation der beschriebenen Messung der Gruppenlaufzeit wird die Phase des rekonstruierten Trägers des PN-modulierten Signals auf einer vorgegebenen Frequenz sehr nahe an der ersten Frequenz gemessen, und es ist möglich, die Gruppenlaufzeit an der Frequenz in der Mitte beider Messfrequenzen durch Errechnen der Phasendifferenz und durch Dividieren durch die Frequenzdifferenz näherungsweise festzustellen.In a variation of the described Measurement of the group delay is the phase of the reconstructed carrier of the PN-modulated signal very close to a given frequency measured at the first frequency and it is possible the group delay at the frequency in the middle of both measurement frequencies by calculation the phase difference and by dividing by the frequency difference approximately determine.
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