EA002604B1

EA002604B1 - Цифровая вещательная система, использующая спутниковое прямое вещание и наземный ретранслятор

Info

Publication number: EA002604B1
Application number: EA200001005A
Authority: EA
Inventors: С. Джозеф Кампанелла
Original assignee: Уорлдспэйс Менеджмент Корпорейшн
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2002-06-27
Also published as: EP1072111A4; KR20010042231A; CN1178412C; AP2000001925A0; AU8297998A; EA200001005A1; CA2325026A1; PL343075A1; TR200002768T2; BR9815768A; ID27313A; IL138309A0; EP1072111A1; JP2002508623A; OA11532A; TW390066B; CN1291385A

Abstract

Предложена цифровая вещательная система, которая использует систему прямого радиовещания с различными вариантами модуляции по линии связи вниз вместе с сетью наземных ретрансляторов, использующих различные варианты модуляции ретрансляции, для достижения в высокой степени доступного приема мобильными стационарными и портативными устройствами (14) радиосвязи в городских, пригородных и сельских зонах, включая открытые зоны и зоны, характеризующиеся большими возвышениями. Предусмотрены двухканальные или трехканальные приемники, каждый из которых содержит объединенную архитектуру для приема как спутниковых, так и наземных сигналов и для объединения в соответствии с максимумом правдоподобия принятых сигналов режима разнесения. Предусмотрен наземный ретранслятор для переформатирования спутникового сигнала с ВУ в качестве наземного сигнала, модулированного множеством несущих. Также предусмотрены конфигурации для приемников в помещении и вне помещения.

Description

Область техники

Предложена цифровая вещательная система, которая использует систему спутникового прямого радиовещания с различными вариантами линий связи к Земле в сочетании с сетью наземных ретрансляторов, использующей различные варианты повторного вещания для обеспечения в высокой степени доступного приема мобильными, стационарными и переносными устройствами радиосвязи в городских, пригородных и сельских зонах, включая открытые районы и районы, характеризуемые местностью с большими возвышениями.

Уровень техники

На приемники в существующих системах, предоставляющих услугу цифрового аудиорадиовещания (УЦАР), радикально влияют эффекты многолучевого распространения, приводящие к серьезному ухудшению качества сигнала, в том числе к затуханию сигнала и межсимвольной интерференции (МИ). Эффекты затухания в вещательных каналах к приемникам могут зависеть от частоты, особенно в городской среде или географических зонах с большими возвышенностями, где превалирует блокировка сигналов, распространяющихся по линии визирования (ЛВ) от спутников. Местоположения непосредственно под спутником (которые далее именуются как подспутниковая точка) имеют, по существу, наибольшие углы возвышения, тогда как местоположения, удаленные относительно подспутниковой точки, имеют, по существу, уменьшающиеся углы возвышения и соответственно увеличение угла от центра Земли между подспутниковой точкой и местоположением приема. Для местоположений рядом с подспутниковой точкой характерным является фактически неблокированный прием по ЛВ. Таким образом, необходимость в наземном усилении потенциально блокированных сигналов по ЛВ минимальна. Если угол возвышения ЛВ к спутнику становится меньше примерно 85°, блокировка высокими зданиями или геологическими возвышениями (т.е. порядка 30 м) становится значительной. Необходима наземная ретрансляция для заполнения неперекрытых промежутков, чтобы обеспечить удовлетворительное покрытие для мобильных, стационарных и переносных устройств радиосвязи. В зонах, где высота зданий или геологических объектов относительно невелика (т.е. менее 10 м), блокировка незначительна до тех пор, пока угол возвышения ЛВ не становится меньше 75°. Таким образом, в местоположении на средних широтах и высоких широтах в зонах перекрытия одного или более спутников вещания необходима наземная ретрансляция для достижения приемлемого приема радиосигнала. Существует необходимость в полностью удовлетворительном приеме радиосигнала, который сочетает передачу в ЛВ со спутника и наземную ретрансляцию сигнала из спутниковой нисходящей линии связи.

Сущность изобретения

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предложена цифровая вещательная система (ЦВС), которая преодолевает ряд недостатков, связанных с существующими вещательными системами, и обеспечивает достижение ряда преимуществ. ЦВС согласно настоящему изобретению содержит спутниковую систему доставки несущей с временным уплотнением (ВУ) для цифровых передач аудиосигнала (ЦПА) и другой цифровой информации, объединенную сетью наземных ретрансляторов для ретрансляции сигналов из спутниковой нисходящей линии связи на радиоприемники. Наземные ретрансляторы выполнены с возможностью использования методов модуляции, нечувствительных к многолучевому распространению.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения спутниковая система доставки и наземный ретранслятор работают с использованием разных несущих частот. Наземный ретранслятор использует методы модуляции, нечувствительные к многолучевому распространению.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения и спутниковая система доставки, и наземный ретранслятор используют методы модуляции, нечувствительные к многолучевому распространению, и могут быть выполнены с возможностью использования одинаковых или разных несущих частот в зависимости от типа используемого колебания. Спутниковая система доставки предпочтительно использует сигнал с ВУ или сигнал режима множественного доступа с кодовым разделением (МДКР). Наземный ретранслятор предпочтительно использует сигнал, нечувствительный к многолучевому распространению, такой как сигнал режима МДКР, с адаптивно выровненным ВУ (АВВУ); с адаптивно выровненным ВУ с когерентной скачкообразной перестройкой частоты (АВВУКСПЧ) или с модуляцией множества несущих (ММН).

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения единственный геостационарный спутник передает по нисходящей линии связи сигналы, которые могут быть приняты радиоприемниками на ЛВ спутникового сигнала, равно как и наземными ретрансляторами. Каждый наземный ретранслятор выполнен с возможностью восстановления цифрового группового сигнала из спутникового сигнала и модулирования сигнала с помощью модуляции множества несущих (ММН) для ретрансляции на радиоприемники. Радиоприемники выполнены с возможностью приема как потока битов с ВУ, модулированного квадратурной фазовой манипуляцией (КФМн), так и потока ММН. Радиоприемники запрограммированы для выбора вещательного канала, демодулированного из потока битов с ВУ и из потока битов ММН, и для выбора вещательного канала, восстановлен3 ного с минимальными ошибками с использованием объединителя разнесения.

В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения предложена ЦВС, которая содержит два геостационарных спутника в сочетании с сетью наземных ретрансляторов.

Наземные ретрансляторы выполнены с возможностью приема группового спутникового сигнала и модуляции этого сигнала посредством ММН. Радиоприемники выполнены с возможностью реализации логики разнесенного приема для выбора из трех разнесенных сигналов, включающих два спутниковых сигнала и сигнал ММН. Каждый радиоприемник использует объединение методом максимального правдоподобия двух спутниковых сигналов по ЛВ с объединением путем коммутации между наземным ретранслированным или ММН сигналом и выходным сигналом объединителя максимального правдоподобия.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения вещательный канал может быть выбран из трех разнесенных сигналов с помощью объединения методом максимального правдоподобия трех сигналов, т.е. раннего и позднего спутниковых сигналов по ЛВ, и сигнала ММН от наземного ретранслятора.

Краткое описание чертежей

Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются в нижеследующем подробном описании, иллюстрируемом чертежами, на которых представлено следующее:

фиг. 1 - цифровая вещательная система для передачи спутниковых сигналов и наземных сигналов в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - схема цифровой вещательной системы, содержащей спутник и наземный ретранслятор в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая выработку сигнала с модуляцией множества несущих (ММН) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4 - блок-схема радиоприемника, выполненного с возможностью демодуляции сигналов ММН в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая демодуляцию сигнала ММН в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 6 - блок-схема радиоприемника, выполненного с возможностью демодуляции сигналов временным уплотнением (ВУ) в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 7 - блок-схема, иллюстрирующая демодуляцию сигнала КФМн с ВУ в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 8 и 9 - блок-схемы соответствующих вариантов осуществления настоящего изобретения для объединения сигналов разнесения в радиоприемнике;

фиг. 10 - система объединения трех разнесенных сигналов с использованием блока решения по максимуму правдоподобия в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 11 - блок-схема, иллюстрирующая разуплотнение сигнала с ВУ в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 12 - система объединения потоков битов, восстановленных в радиоприемнике посредством блока решения максимума правдоподобия с использованием первого спутникового сигнала, и задержанного второго спутникового сигнала, и объединителя сигналов разнесения для сигнала наземного ретранслятора, и выходного сигнала блока решения максимума правдоподобия в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 13 - конфигурация системы для домашнего приема вещательного сигнала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг. 14 - положение наземных ретрансляторов вдоль канала в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

На фиг. 1 показана цифровая вещательная система 10 (ЦВС), содержащая, по меньшей мере, один геостационарный спутник 12 для приема спутникового сигнала по линии визирования (ЛВ) радиоприемниками, обозначенными ссылочной позицией 14. Другой геостационарный спутник 16 в другом орбитальном положении может быть предусмотрен для целей временного и/или пространственного разнесения, как обсуждается ниже со ссылками на фиг. 6 и

7. Система 10 также содержит, по меньшей мере, один наземный ретранслятор 18 для ретрансляции спутниковых сигналов в географических зонах 20, где прием по ЛВ затруднен высокими зданиями, холмами и другими препятствиями. Радиоприемник 14 предпочтительно выполнен с возможностью работы в двух режимах для приема как спутниковых сигналов, так и наземных сигналов, и для выбора одного из сигналов в качестве входного сигнала приемника.

Как отмечено выше, настоящее изобретение относится к ЦВС 10, обеспечивающей оптимизированный прием стационарными, переносными и мобильными радиоустройствами. В соответствии с настоящим изобретением ЦВС 10 комбинирует прием по линии визирования (ЛВ) спутниковых сигналов, которые оптимизированы для спутниковой доставки, с ретрансляцией сигнала, поступающего по ЛВ от спутника или 16, посредством одного или более наземных ретрансляторов 18. Наземные ретрансляторы 18 используют другие сигналы, которые оптимизированы для наземной доставки, где имеет место блокировка сигнала, поступающего по ЛВ. Блокировка сигнала, поступающего по ЛВ, вызывается зданиями, мостами, деревьями и другими препятствиями, обычно имеющимися в городских центрах и пригородных зонах. Сигналами, особенно пригодными для спутниковой передачи по ЛВ, являются сигналы временного уплотнения (ВУ) и сигналы множественного доступа с кодовым разделением (МДКР). Сигналами, нечувствительными к многолучевому распространению, особенно пригодными для исключения влияния наземных многолучевых полях, действующих в блокированных городских зонах, являются сигналы МДКР, сигналы с адаптивным выравниванием с ВУ (АВВУ); сигналы с адаптивным выравниванием с ВУ с когерентной скачкообразной перестройкой частоты (АВВУКСПЧ) и с модуляцией множества несущих (ММН).

Скачкообразная перестройка частоты описана в патенте США № 5283780, выданном на имя 8с1шс1ипап с1 а1., который включен сюда посредством ссылки. Если наземный ретранслятор 18 использует сигнал АВВУ, радиоприемники 14 используют выравниватель (не показан). Для АВВУ поток битов с ВУ принимается от спутника 12 или 16. Этот поток битов преобразуется в новый поток битов с ВУ, в который с помощью процедуры, определяемой как пробивка, введены обучающие последовательности. Пробивка заменяет небольшую часть битов данных с ВУ обучающими последовательностями. Количество пробитых битов настолько мало, что обусловленные этим ошибки можно скорректировать в приемнике путем прямого исправления ошибок. Новый поток битов с ВУ модулирует в ретрансляторе с помощью КФМн радиочастотную (РЧ) несущую, которая передается с высокой мощностью в многолучевой среде, например в центральном городском деловом районе. Этот переданный сигнал принимается приемником 14, снабженным адаптивным выравнивателем во временной области. С помощью обучающих последовательностей он может отрегулировать отводы инверсного многолучевого процессора для конструктивного суммирования различных многолучевых принятых составляющих. Реконструированный таким образом сигнал затем обрабатывается для восстановления битов потока с ВУ с большой точностью. Прямая коррекция ошибок, доступная в приемнике 14, исправляет как ошибки, введенные пробивкой, так и ошибки, вызванные тепловыми шумами и дефектами в приемнике.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения объединение эффективного для спутника сигнала, приходящего по ЛВ, и наземного нечувствительного к многолучевой помехе сигнала в системе ЦВС является оптимальным средством реализации приема, в высокой степени доступного мобильным стационарным и передвижным устройствам радиосвязи в городских, пригородных и сельских зонах. Например, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показанным на фиг. 2-9, сигнал ММН передается из развернутой сети наземных ретрансляторов 18 для перекрытия блокированной зоны с высокой степенью доступности приема. Методы передачи сигналов, описанные в связи с настоящим изобретением, применимы в диапазоне частот электромагнитных волн от 200 до 3000 МГц для облегчения объединения сигналов спутниковой передачи по ЛВ с сигналом наземной ретрансляции, принятым от спутника 12 или 16.

Оптимальные спутниковые сигналы дают возможность очень эффективно преобразовывать солнечную энергию, накапливаемую панелями солнечных батарей спутников 12 и 16, в передаваемую радиочастотную мощность. Эти колебания характеризуются низким отношением максимальной мощности к средней (т.е. коэффициентом амплитуды, пик-фактором), тем самым обеспечивая работу высокомощных усилителей, которые питают антенны спутника, направленные на Землю, практически на максимальной выходной мощности, а следовательно, с наиболее эффективной выходной мощностью. Сигнал с ВУ особенно пригоден для обеспечения работы с мощностью в несколько десятых долей дБ от максимальной выходной мощности. Сигнал МДКР, использующий должным образом выбранные коды, допускает работу на уровне примерно от 2 до 4 дБ ниже максимальной выходной мощности. Поскольку сигнал ММН состоит из суммы сотен модулированных по фазе синусоид, как описано ниже со ссылкой на фиг. 3, сигнал ММН, по существу, обладает высоким отношением максимальной мощности к средней. Следовательно, сигнал ММН испытывает значительно большие амплитудные и фазовые интермодуляционные искажения в спутниковом высокомощном усилителе. Для реализации приемлемого приема спутниковым приемником по ЛВ обеспечивается поддержка сигнала ММН в высокомощном усилителе с учетом дефектов выполнения приемника, по меньшей мере, в 6 дБ в нисходящей линии связи по сравнению с сигналом квадратурной фазовой манипуляции (КФМн) с ВУ. Это приводит к уменьшению в четыре раза сигнала при преобразовании мощности спутника, представляя сигнал с ММН в качестве неприемлемого варианта выбора для спутниковой доставки по ЛВ в ЦВС 10. Что касается сигналов АВВУ и АВВУКСПЧ, то эти сигналы специально предназначены для исключения эффектов наземного многолучевого распространения и неэффективны для спутниковой доставки по ЛВ.

Что касается наземного усиления путем ретрансляции спутникового сигнала по ЛВ от наземного ретранслятора, то, например, колебание с ВУ непригодно, поскольку его прием серьезно ухудшается вследствие многолучевого распространения. Кроме того, некоторые предложенные системы, которые используют сигналы МДКР для усиления, повторяют сигнал той же самой программы, используя код одного канала МДКР для спутниковой доставки по ЛВ и код другого канала МДКР для доставки путем наземной ретрансляции на несущих, которые занимают один и тот же диапазон рабочих частот. Прием реализуется посредством адаптивных гребенчатых (многоотводных) приемников. Эти предложенные системы МДКР имеют недостатки, так как появляется кольцевая зона, в которой прием невозможен, между регионом, где усиленный сигнал может быть принят, и регионом, где может быть принят спутниковый сигнал по ЛВ. Приемники 14 в этом кольце неспособны принимать наземный ретранслированный сигнал, поскольку уровень мощности сигнала находится ниже порога приемника для этого сигнала. Эти приемники 14 также неспособны принимать спутниковый сигнал по ЛВ, так как остается значительный ретранслированный сигнал, создающий помехи приему со спутника по ЛВ. Таким образом, эти приемники 14 в кольце должны перемещаться достаточно далеко от зоны ретрансляции, чтобы уменьшить мощность ретранслируемого сигнала ниже порога создания помех; в противном случае прием со спутника по ЛВ будет невозможен.

В соответствии с возможным вариантом осуществления настоящего изобретения сигнал МДКР адаптируется, чтобы обеспечить возможность его использования для одновременной доставки по спутниковой ЛВ и посредством наземной ретрансляции. Коды каналов МДКР присваиваются для каждой доставки различным РЧ несущим. Созданная тем самым ортогональность обеспечивает двум сигналам (т.е. спутниковому сигналу, передаваемому по ЛВ, и сигналу наземного ретранслятора) разделение посредством фильтрации РЧ/ПЧ в радиоприемнике.

Идентификация эффективных и неэффективных комбинаций колебаний для выполнения наземного усиления приема со спутника по ЛВ в соответствии с настоящим изобретением приведена в таблице. Более чем один тип модуляции или способ форматирования сигналов может быть использован со спутниковым сигналом так же, как и с сигналом наземного ретранслятора.

Спутниковый сигнал	Сигнал усиления	Рекомендовано	Не рекомендовано	Спектры РЧ несущей
ВУ	ВУ		Х	Одинаковые или разные
ВУ	АВВУ	Х		Одинаковые или разные

ВУ	ММН	X		Разные
ВУ	АВВУКСПЧ	Х		Разные
ВУ	МДКР	X		Разные
МДКР	МДКР	X		Разные
МДКР	АВВУ	X		Разные
МДКР	АВВУКСПЧ	X		Разные
МДКР	ММН	X		Разные
МДКР	любой		Х	Одинаковые
АВВУ	любой		X	Одинаковые или разные
АВВУКСПЧ	любой		X	Одинаковые или разные
ММН	любой		X	Одинаковые или разные

Сигналы АВВУ могут удовлетворительно реализовываться и использоваться в многолучевых средах, характеризующихся задержками распространения сигналов длительностью до 20 микросекунд (мкс). Необходимо обеспечить, чтобы сигналы, приходящие от удаленных ретрансляторов 18, не превышали эту границу. Адаптивно выровненное ретранслированное колебание может быть принято радиоприемниками 14, предназначенными для использования исходного невыровненного колебания с ВУ, когда в первом не проявляется значительное многолучевое распространение. Эта совместимость позволяет продолжать использовать устройства радиосвязи прямого приема по ЛВ с невыровненным ВУ при включении режима ретрансляции АВВУ.

Сигнал АВВУКСПЧ может быть удовлетворительно реализован и использован в многолучевых средах, характеризующихся задержками длительностью до 65 мкс. Необходимо обеспечить, чтобы сигналы, приходящие от удаленных ретрансляторов 18, не превышали эту границу. Колебание не может быть принято радиоприемниками 14, предназначенными для использования исходного невыровненного колебания с ВУ.

Сигнал ММН может быть удовлетворительно реализован и использован в многолучевых средах, характеризующихся задержками длительностью до 65 мкс. На максимальную задержку влияет распределение защитного интервала, предусматриваемого для периодического присвоения символьного периода сигнала. Необходимо обеспечивать, чтобы сигналы, приходящие от удаленных ретрансляторов 18, не превышали эту границу. Сигнал не может быть принят радиоприемниками 14, предназначенными для использования исходного невыровненного колебания с ВУ.

Сигнал МДКР может быть удовлетворительно реализован и использован в многолучевых средах, характеризующихся задержками, определяемыми интервалом временных задержек, реализованных в каналах в многоотводных приемниках 14. Необходимо обеспечить, чтобы все сигналы, приходящие от удаленных ретрансляторов 18, многолучевых отражений и различных спутников, не превышали эту грани9 цу. Это колебание не может быть принято радиоприемниками 14, предназначенными для использования исходного невыровненного колебания с ВУ.

Спутниковые сигналы могут передаваться от одного или двух спутников 12 или 16. Использование двух геостационарных спутников 12 и 16, значительно удаленных по орбитам, создает разнесение по углам возвышения ЛВ и азимутам для увеличения доступности приема сигнала. Также и разнесение по времени, обеспечиваемое ретрансляцией сигнала от одного спутника 12 или 16 или передачей сигнала от двух спутников 12 и 16 с должным образом выбранной разницей по времени, еще больше увеличивает доступность приема.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения сигнал, содержащий множество каналов ВУ с КФМн, сдвиговой КФМн, дифференциальной КФМн, дифференциально кодированной КФМн, или модуляция манипуляцией с минимальным фазовым сдвигом (МнМФС) используется для передачи сигналов от спутника для приема по ЛВ радиоприемником 14. Наземная ретрансляция предпочтительно реализуется с использованием сигнала ММН, предназначенного для передачи потока битов с ВУ с пропускной способностью до 3,68 Мбит/с. Предпочтительно используется ММН, что создает от 400 до 1200 несущих частот посредством обратного быстрого преобразования Фурье, как описано ниже со ссылками на фиг. 3, что выражается в символьном периоде от 200 до 300 мкс. Защитный интервал от 55 до 65 мкс включен в каждый символьный период. Сигнал ММН формируется с учетом доплеровских сдвигов по частоте несущей многолучевых составляющих, появляющихся одновременно. Пробивка предпочтительно используется для удаления битов или пар битов из потока битов с ВУ, чтобы уменьшить скорость до величины от 70 до 80% от скорости 3,68 Мбит/с. Специальный символ вводится между каждым из выбранного числа периодов символов, формируемых по процедуре БПФ, для обеспечения средства восстановления синхронизации символьного периода и синхронизации несущей частоты. В приемнике 14 предпочтительно реализован решетчатый декодер Витерби с мягким решением для восстановления битов или пар битов, удаленных при пробивке в ретрансляторе 18, а также и всех остальных переданных битов путем использования метода стирания. В этом методе декодер просто игнорирует биты в известных позициях пробивки в ретрансляторе 18.

Спутниковая доставка несущей с ВУ в цифровой вещательной системе 10 описана в заявке на патент США № 08/971049, поданной ноября 1997г., полное содержание которой включено сюда ссылкой для всех целей. Как показано на фиг. 2, сегмент 22 вещания предпочтительно включает в себя кодирование вещательного канала для формирования потока битов с временным уплотнением (ВУ) на скорости 3,68 Мегабит в секунду (Мбит/с), как показано в блоке 26. Поток битов с ВУ содержит 96 каналов с основной скоростью передачи 16 килобит в секунду (кбит/с) и дополнительную информацию для синхронизации, разуплотнения, управления вещательным каналом и для услуг. Кодирование вещательного канала предпочтительно включает в себя кодирование аудиосигнала согласно стандарту МРЕС, прямое исправление ошибок (ПИО) и уплотнение. Полученный поток битов с ВУ модулируется с помощью квадратурной фазовой манипуляции (КФМн), как показано в блоке 28, перед передачей по восходящей линии 30 связи на спутник.

Спутниковая доставка сигнала с ВУ обеспечивает наибольшую эффективность бортовой полезной нагрузки спутника в отношении преобразования солнечной энергии в энергию электромагнитных волн. Это обеспечено тем, что при использовании ламп бегущей волны (ЛБВ) в режиме одна несущая с ВУ на действующую ЛБВ обеспечивает работу каждой ЛБВ на спутнике с выходной мощностью на уровне насыщения, что является наиболее эффективной рабочей точкой. Несущая с ВУ в обычном применении предназначена для передачи 96 приращений основной скорости битов, каждое по 16 кбит/с, к малогабаритным экономичным радиоприемникам, перекрываемых диаграммами направленности спутника 12 или 16. От одного до восьми приращений основной скорости группируются для формирования вещательного канала. Вещательный канал может быть разделен на некоторое число каналов услуг для передачи аудио-, видеоданных и мультимедийной передачи.

Плотность потока энергии, доставленной к Земле несущими с ВУ от спутников 12 и 16, можно сделать очень высокой и, следовательно, обеспечить высококачественный прием по ЛВ радиоприемниками 14 в автомобилях и грузовиках при поездках по открытым шоссе в сельской местности и в пригородных зонах. Однако в городских зонах при наличии высоких зданий или в лесах с высокими лиственными деревьями в условиях высокой влажности прием по ЛВ блокируется, тем самым препятствуя удовлетворительной работе приемника 14 для приема по ЛВ. Попытки обойти эти условия путем увеличения мощности спутника связаны с высокими дополнительными затратами и технически непрактичны. Соответственно, более практичной альтернативой является повышение эффективности прямого приема со спутника по ЛВ путем добавления сети наземных ретрансляторов 18.

Относительно блокировки приема по ЛВ необходимо отметить следующее. Местоположения прямо под спутниками 12 и 16 (т.е. подспутниковые точки) имеют, по существу, наи11 большие углы возвышения, тогда как местоположения, отличные от подспутниковых точек, характеризуются, по существу, уменьшающимися углами возвышения и увеличением угла от центра Земли между местоположением под спутником и местоположением приема. Приемникам 14 в местоположениях, которые находятся рядом с подспутниковой точкой, обеспечивается фактически неблокированный прием по ЛВ. Таким образом, необходимость в наземном усилении минимальна. Однако, когда угол возвышения ЛВ к спутнику становится меньше 85°, блокировка высокими зданиями (т.е. больше 30 м) становится значительной. Соответственно, необходима наземная ретрансляция для заполнения пропусков в перекрытии, чтобы реализовать удовлетворительное перекрытие для мобильных радиоприемников. В зонах, где высота зданий невелика (т.е. менее 10 м), блокировка незначительна, пока угол возвышения ЛВ не становится меньше 75°. В областях на средних широтах и высоких широтах в зонах перекрытия шириной 6° спутников 12 и 16 необходима наземная ретрансляция колебаний с ВУ, чтобы реализовать приемлемый мобильный прием. Таким образом, полностью удовлетворительный мобильный прием требует системы, которая сочетает передачу по ЛВ со спутника и наземную ретрансляцию спутникового колебания.

ЦВС 10 по настоящему изобретению ретранслирует спутниковый сигнал по ЛВ от множества наземных ретрансляторов 18, которые целенаправленно разнесены друг от друга и развернуты в центральной части города, равно как и в окраинных зонах и пригородных зонах для достижения максимального покрытия. Этот тип развертывания известен для наземного цифрового аудиовещания (ЦАВ) и сотовых телефонных систем и может быть распространен в соответствии с настоящим изобретением на наземную ретрансляцию спутникового сигнала с ВУ по ЛВ. Развертывание использует сочетание ретранслируемых уровней мощности в диапазоне от небольших значений от 1 до 10 Вт для узкодиапазонных ретрансляторов 18 (с радиусом действия до 1 км), до больших значений от 100 до 10000 Вт для ретрансляторов, имеющих широкую зону покрытия (с радиусом от 1 до 10 км).

Ниже описаны два предпочтительных варианта выполнения для системы ЦВС 10 с конфигурацией спутниковая ЛВ/наземная ретрансляция. Первый вариант выполнения включает в себя один спутник 12 или 16 на геостационарной орбите (ГСО), имеющий целенаправленно выбранную долготу по дуге ГСО, который работает координированно с сетью наземных ретрансляторов 18. Второй вариант выполнения включает в себя два спутника 12 и 16, имеющие различные целенаправленно выбранные широты ГСО для достижения разнесения в пространстве и времени.

Вариант выполнения ЦВС 10, использующий один спутник 12 на ГСО, по меньшей мере, с одним наземным ретранслятором 18, показан на фиг. 2 для целей иллюстрации. Для каждого наземного ретранслятора спутниковый сигнал ЛВ принимается антенной 32, работающей совместно с радиоприемником 34, для демодуляции и восстановления цифрового сигнала основной полосы из сигнала, транслированного со спутника 12. Блок 35 задержки задерживает весь цифровой сигнал основной полосы на величину задержки времени разнесения (если необходимо) между передачами от спутников 12 и 16. Цифровой сигнал основной полосы подается на наземный модулятор 36 колебаний, формирующий сигнал, обеспечивающий возможность восстановления цифрового сигнала основной полосы после передачи сформированного сигнала от наземного ретранслятора 18 и приема радиоприемником 14. Модулированный сигнал затем сдвигается по частоте на частоту несущей и усиливается, как показано блоком 38. Наземное ретранслированное колебание специально выбирается так, чтобы противостоять динамическому многолучевому распространению, имеющемуся в наземном канале между антенной 40 передатчика и приемником 14. Это многолучевое распространение вызвано отражениями и рассеяниями от препятствий и вокруг них, таких как здания 44 и Земля, и от отражений и искривлений траекторий в тропосфере.

Антенна 32 выполнена с возможностью получения высокого усиления (больше 10 άΒί) в направлении на спутник 12 и низкого усиления в других направлениях, так что сигнал по ЛВ принимается с низкими помехами и, следовательно, имеет очень высокое качество (т.е. коэффициент ошибок меньше 10^-9). Демодулятор и другие принимающие элементы в приемнике 34 такие же, как и в радиоприемниках 14 ЛВ, используемых в ЦВС 10 и описанных в упомянутой выше заявке на патент США № 08/971049, поданной 14 ноября 1997г. Радиоприемники предназначены для приема потока битов с ВУ, модулированного КФМн, на скорости 3,68 Мбит/с. Как установлено выше, цифровой сигнал основной полосы предпочтительно является потоком битов с ВУ, модулированным КФМн, на скорости 3,68 Мбит/с, который несет 16 цифровых каналов, имеющих основную скорость передачи битов 16 кбит/с, формирующих каналы вещания, и дополнительную информацию, необходимую для синхронизации, разуплотнения и управления каналами вещания и для услуг, которые они предоставляют. Наземный модулятор 36 и сигнал, который он вырабатывает, направлены на обеспечение приема, на который не влияют помехи многолучевого распространения, как показано в позиции 42 наземного канала. Возможным вариантом нечувствительных к многолучевому распространению сигналов являются сигналы с адаптивным выровненным

ВУ, адаптивной выровненной скачкообразной перестройкой частот множества несущих с адаптивным выравниванием, модуляцией множества несущих быстрого преобразования Фурье и сигналы режима МДКР с использованием многоотводных приемников. Ретранслятор 18 выполнен с возможностью приема сигналов, нечувствительных к многолучевому распространению, преобразования частоты сигналов на желательную РЧ передатчика ретранслятора на выбранном уровне мощности посредством преобразователя 38 РЧ и ретрансляции сигнала антенной 40. Антенна 40 предпочтительно выполнена для обеспечения всенаправленного распространения или распространения в направлении одного сектора в горизонтальной плоскости и прямо по направлению к горизонту. Общий коэффициент усиления антенн будет находиться в диапазоне от 10 до 16 άΒί. Антенна 40 может быть размещена наверху здания и/или на башне желательной высоты. Как упомянуто ранее, уровень транслируемой мощности может быть в диапазоне от 1 до 10000 Вт относительно мощности эквивалентного изотропного излучателя в зависимости от применения.

Предпочтительная форма сигнала, нечувствительного к многолучевому распространению, использует модуляцию множества несущих (ММН). Способ формирования сигнала показан на фиг. 3. Цифровой поток, такой как поток с ВУ на скорости 3,68 Мбит/с, разделяется по временной области на некоторое число параллельных каналов (блок 102), например на 460 параллельных каналов, причем каждый из этих параллельных каналов передает 8000 бит/с. Биты в каждом из этих каналов сгруппированы попарно в двухбитовые символы с одним битом, обозначающим I (мнимую) составляющую, и другим, обозначающим О (действительную) составляющую комплексного числа. Это формирует общую скорость 4000 символов/с. Эти биты подаются как 460 параллельных входных значений частотных коэффициентов в комплексных числах в дискретный преобразователь обратного преобразования Фурье, реализованный с использованием 512 коэффициентов обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ) 104. В существующем уровне техники хорошо известно, что алгоритм быстрого преобразования Фурье должен работать с 2^П входными и выходными коэффициентами, где η является любым целым числом. Таким образом, для η=9 будет 2⁹=512. Поскольку число коэффициентов равно 460, остающиеся 52 пропущенных входных коэффициента установлены равными нулю. Это сделано путем присвоения 23 равных нулю коэффициентов самым старшим и самым младшим входам ОБПФ, тем самым оставляя 460 центральных коэффициентов присвоенными ненулевым значениям. Выход блока 104 ОБПФ является набором из 460 модулированных КФМн ортогональных синусных коэффициен тов, которые составляют 460 узкополосных ортогональных несущих, каждая из которых поддерживает символьную скорость 4000 символов/с и, следовательно, имеет символьный период 250 мкс. На выходе блока 104 ОБПФ для коэффициентов, которые были установлены на нуль, не формируется несущая.

Выходной сигнал блока 104 ОБПФ множества несущих далее обрабатывается для формирования защитного интервала 105 для набора из 460 комплексных символьных узкополосных ортогональных несущих (блок 106) . Предполагается, что часть Г символьного периода Те должна быть размещена в защитном интервале. Для этого длительность символа должна уменьшиться до значения Т8=(1-Г)Т8. Так, для примера, рассмотренного выше, Тз=250 мкс. Если 25% символьного времени должны приходиться на защитный интервал, то Г=0,25 и Тз=187,5 мкс. Для этого выходной сигнал символьного периода блока ОБПФ сохраняется в памяти каждые 250 мкс и затем воспроизводится в течение 187,5 мкс. Для заполнения символьного интервала на 250 мкс первые отсчеты выходного сигнала блока ОБПФ снова воспроизводятся в течение защитного интервала длительностью 62,5 мкс. Эта процедура вызывает увеличение по ширине диапазона выходного сигнала множества несущих умножением на (1ί)-1. Таким образом, ширина диапазона, необходимого для выходного сигнала модулятора множества несущих, умножается на 1,33 для получения значения 4000х460х1,33=2,453 МГц.

Наконец, для завершения обработки модулятора множества несущих периодически вводится символ 106, содержащий символ синхронизации, как показано блоком 108. Это делается для того, чтобы обеспечить средство для синхронизации дискретизирующего окна длительностью 187,5 мкс в приемнике 14 с центром группы многолучевых составляющих для каждых 250 мкс. Также периодически добавляется фазовый опорный символ для дифференциального опорного кодирования символьной информации. Символ синхронизации и фазовый опорный символ предпочтительно вводятся через каждые 20-100 символьных периодов в зависимости от требований конкретной разработки.

Дополнительное свойство формирования модуляции состоит в пробивке цифрового потока битов с ВУ, как показано пунктирным блоком 110, на входе в модулятор 36 для уменьшения конечной ширины диапазона колебания множества несущих. Пробивка означает выборочное, рассеянное устранение битов реальных данных из потока данных, поданного на вход ОБПФ 104. Это может быть сделано для части битов потока в ожидании того, что схема прямого исправления ошибок, примененная в приемнике 14, будет просто трактовать пробитые биты как ошибки и исправлять их. Это имеет следствием увеличение отношения сиг15 нал/помеха (Ε^/Ν_ο) для получения желательной частоты ошибок в битах (ЧОБ) приема на 1-3 дБ в зависимости от части битов, удаляемых пробивкой. Конфигурация для пробитого сигнала пропорционально уменьшает ширину полосы модуляции множества несущих. Например, если скорость битов в потоке с ВУ уменьшается на 75%, ширина полосы также будет уменьшена на 75%. Для примера, данного ранее, скорость битов уменьшается до 2,76 Мбит/с, а ширина полосы множества несущих до 1,84 Мбит/с. Такое сжатие ширины полосы может быть необходимо в приложениях, где доступный спектр частот в противном случае будет недостаточен для обеспечения желательной пропускной способности.

Детальные сведения относительно предпочтительных методов модуляции множества несущих, использованных в настоящем изобретении, содержатся в международных заявках РСТ №№ РСТ/ЕР98/02167, РСТ/ЕР98/02168, РСТ/ЕР98/02169, РСТ/ЕР98/02170 и РСТ/ЕР98/02184 от 14 апреля 1998г. на имя РгаиийоГегСекеИксйай хиг Рбгбегиид.

Понятно, что наземный ретранслятор, описанный со ссылками на фиг. 2 и 3, используется для восстановления сигнала с ВУ из спутниковой нисходящей линии связи и для демодулирования и переформатирования сигнала с ВУ посредством обработки сигнала основной полосы в другой сигнал с использованием, например, МДКР, АВВУ, ММН или АВВУКСПЧ. Однако должно быть понятно, что ЦВС 10 может содержать наземные ретрансляторы 18 с совпадающими каналами или с несовпадающими каналами. Например, могут использоваться наземные ретрансляторы 18 с совпадающими каналами для заполнения промежутков в перекрытии, которые просто усиливают и повторяют принятый спутниковый сигнал на той же несущей, что и спутниковый сигнал. Альтернативно могут использоваться наземные ретрансляторы с несовпадающими каналами для заполнения промежутков в перекрытии, которые усиливают и повторяют спутниковый сигнал на другой частоте несущей с помощью частотного переноса. В любом случае, обработка спутникового сигнала основной полосы не выполняется в ретрансляторе. Эти типы заполнителей промежутков перекрытия могут использоваться, например, внутри помещений (фиг. 10) или вдоль дорог (фиг. 11).

В радиоприемнике 14, показанном на фиг. 4, РЧ колебание, модулированное множеством несущих, принимается антенной 201, работающей совместно с малошумящим РЧ входным каскадом 202. Смеситель 203, гетеродин 204, каскад 205 первой промежуточной частоты (ПЧ), второй смеситель 206, второй гетеродин 207, каскад 208 второй промежуточной частоты 208 обеспечивает восстановление несущей, модулированной множеством несущих. Демодулятор 209 множества несущих восстанавливает цифровой сигнал основной полосы с ВУ. Для демодуляции колебания множества несущих принятый модулированный сигнал дискретизируется дискретизатором 211, как показано на фиг. 5, с частотой, равной двум от четырехкратной полосы модуляции. Эти отсчеты берутся в течение окна длительностью 187,5 мкс, которое оптимально центрировано на группе многолучевых составляющих, распределенных по времени прихода в течение каждого символьного периода однократно на каждые 250 мкс. Отсчеты преобразуются с понижением частоты с использованием буферной памяти 212, чтобы расширить их на 460 комплексных отсчетов во временной области в исходном окне длительностью 250 мкс. Эти отсчеты затем обрабатываются БПФ 213 на 512 коэффициентов для восстановления битов потока битов с ВУ. Приемник 14 затем синхронизирует преамбулу главного кадра ВУ с помощью блока 214, разуплотняет и выравнивает биты основной скорости с помощью блока 215 и затем восстанавливает биты выбранного вещательного канала с помощью блока 216. Эти биты затем подвергаются прямому исправлению ошибок с использованием последовательного соединения декодера 217 Витерби с мягким решением обращенного перемежителя 218, за которым следует декодер 219 Рида-Соломона для восстановления вещательного канала (ВК). Этот восстановленный ВК подается в качестве одного входа на блок 240 принятия решения/объединения, как описано ниже со ссылками на фиг. 6.

Для двухканального приемника 14, как показано на фиг. 6, сигнал ММН принимается как описано выше со ссылкой на фиг. 4. Спутниковый РЧ сигнал ВУ, модулированный с помощью КФМн, также принимается антенной 201, работающей совместно с малошумящим РЧ входным каскадом 202, смесителем 220, гетеродином 221, первым каскадом 222 ПЧ, вторым смесителем 223, вторым гетеродином 224 и вторым каскадом 225 ПЧ, для восстановления несущей ВУ, модулированной с помощью КФМн. Как показано на фиг. 7, демодулятор 226 КФМн несущей ВУ содержит демодулятор 227, который восстанавливает цифровую основную полосу ВУ. Приемник 14 затем синхронизирует преамбулу 228 главного кадра, разуплотняет биты 229 основной скорости и затем восстанавливает биты выбранного вещательного канала. Эти биты затем подвергаются прямому исправлению ошибок (блок 230) с использованием последовательного соединения декодера 231 Витерби с мягким решением, обращенного перемежителя 232 и декодера 232 Рида-Соломона для восстановления вещательного канала. Этот восстановленный ВК подается в качестве второго входа на блок 240 принятия решения/объединения.

Блок 240, являющийся объединителем разнесения, выбирает, который из двух входных

ВК должен быть подан для дальнейшей обра17 ботки. Он осуществляет это, основываясь на выборе того ВК, который восстановлен с меньшим количеством ошибок. Оценки количества ошибок доступны из данных мягкого решения, поданных декодерами 217 и 231 Витерби или декодерами 219 и 233 Рида-Соломона. Решение предпочтительно принимается логикой с гистерезисом, которая требует наличия нескольких ошибок разницы прежде, чем решение будет изменено на обратное. Этот процесс необходим, чтобы предотвратить колебания в выборе между двумя ВК, когда решения почти одинаковы. Вещательный канал, выбранный объединителем 240 разнесения, затем подается на соответствующий декодер 244 источника для восстановления принятых данных услуги (услуг).

Выполнение ЦВС 10 с использованием двух спутников 12 и 16 на ГСО и с наземным ретранслятором 18 показано на фиг. 8. В этой конфигурации два спутника 12 и 16 разнесены по долготе на 30-40° по окружности ГСО. Один спутник ретранслирует сигнал, посланный с наземной станции, а другой спутник ретранслирует тот же самый сигнал, посланный с той же самой наземной станции, но задерживает сигнал на 5-10 с. Использование двух спутников 12 и 16, разнесенных в пространстве, выражается в разнесении угла возвышения каналов ЛВ между радиоприемником 14 на Земле и каждым спутником 12 и 16. Задержка по времени между приходами двух спутниковых сигналов выражается в разнесении по времени. Каждый из этих типов разнесения, взятый по отдельности, может значительно улучшить доступность сигнала ЛВ для перемещающегося мобильного приемника 14, и улучшение в доступности дополнительно усиливается разнесением как в пространстве, так и по времени. Разнесение в пространстве и по времени особенно важно, когда мобильный приемник 14 перемещается в пригородной зоне или в сельской зоне, где сигнал ЛВ блокируется мостами, деревьями и низкими зданиями. Однако для центральных городских зон и окраинных зон, где преобладают высокие здания, в соответствии с настоящим изобретением также используется наземная ретрансляция сигнала для достижения приемлемого покрытия всей зоны мобильного приема. Таким образом, конфигурация с разнесением двух спутников работает так же, как и конфигурация с единственным спутником, по отношению к разнесению между приемом прямого сигнала со спутника по ЛВ и приемом наземной ретрансляции, но добавляет разнесение по времени и пространству, обеспечиваемое двумя спутниками. Сигнал от опережающего спутника является сигналом, ретранслированным наземным ретранслятором 18. Выбор опережающего сигнала позволяет компенсировать любую задержку, появившуюся при обработке сигналов в ретрансляторе 18 или приемнике 14. Наземная сеть ретрансляции в остальном реализована аналогично тому, как описано выше для конфигурации с одним спутником.

Другим отличием системы с двумя спутниками от системы с одним спутником заключается в трехканальной схеме радиоприемника 14. Приемник 14 вводит соответствующие компенсирующие задержки посредством блоков 309 и 310 задержки для обеспечения одновременного приема для трех принимаемых сигналов и для реализации логики принятия решения разнесения, которая осуществляет выбор из трех сигналов разнесения. Блок 309 задержки обеспечивает задержку во временной области для более раннего сигнала, чтобы компенсировать разницу в распространении сигнала между опережающим и запаздывающим спутниками 12 и 16. Блок 310 задержки предпочтительно является верньерной задержкой, чтобы обеспечить точную компенсацию для выравнивания сигналов. Логика разнесения радиоприемника показана на фиг. 8. Она включает в себя объединитель 240 максимума правдоподобия для сигналов опережающего и запаздывающего спутников по ЛВ с объединителем 307, осуществляющим коммутацию между наземным ретранслируемым сигналом и выходным сигналом объединителя 240 максимума правдоподобия. Когда оба сигнала ухудшаются, объединение по максимуму правдоподобия может улучшить качество приема. Улучшение может составить 3 дБ относительно порога Е_ь/Ы_о, когда оба сигнала ухудшаются одинаково.

Радиоприемник 14 снабжен двумя приемными каналами 301 и 302, которые по отдельности принимают и восстанавливают сигналы ВУ от опережающего и запаздывающего спутников соответственно, и выбирает желательный вещательный канал из каждого. Это делается для каждого принятого сигнала так же, как описано выше для приема спутникового сигнала ЛВ на фиг. 6. Сигнал вещательного канала, полученный от опережающего спутника, задерживается блоком 309 задержки, содержащим устройство памяти, для выравнивания его символ за символом, с символами вещательного канала, полученными из сигнала запаздывающего спутника. Это может быть выполнено путем выравнивания двух каналов вещания относительно друг друга таким образом для достижения совпадения выбросов корреляционных функций преамбулы заголовка управления услугами. Это совпадение обнаруживается в блоке сравнения корреляции в блоке 309 задержки. Следующим шагом является использование объединителя 240 максимума правдоподобия для объединения битов двух вещательных каналов побитно, причем каждый бит выражен в виде мягкого решения. Коэффициенты объединения по максимуму правдоподобия определяются в блоках битов длительностью 1 мс. Далее выходной сигнал объединителя 240 максимума правдоподобия подается в качестве одного из входных сигналов коммутирующего объединителя 307, вторым входным сигналом которого является сигнал из канала 308 наземного приемника ретранслированного сигнала. Выбор одного из входных сигналов для передачи на выход основан на выборе того ВК, который восстановлен с наименьшим количеством ошибок. В соответствии с другим выполнением настоящего изобретения один из каналов приемника сигналов ВУ (например, канал 302 приемника для сигнала ВУ от запаздывающего спутника) может быть объединен по максимуму правдоподобия с сигналом канала 308 наземного приемника ретранслированного сигнала, как показано на фиг. 9. Таким образом, коммутирующий объединитель 307 выбирает между выходным сигналом объединителя 240 максимума правдоподобия и сигналом другого канала приемника спутникового сигнала (например, канала 301), как показано на фиг. 9. Блоки задержки 309 и 310 могут обеспечивать хранение всего восстановленного потока битов для целей задержки, что требует большей буферизации, но упрощает комбинирование. Альтернативно блоки 309 и 310 задержки могут обеспечивать хранение только части восстановленного потока битов с ВУ; однако требования синхронизации для объединения становятся более сложными.

Что касается коммутирующего объединителя 307, то оценки количества ошибок доступны из данных мягкого решения, поданных декодерами 217 и 231 Витерби или декодерами 219 и 233 Рида-Соломона. Решение выносится логикой с гистерезисом, которая требует наличия нескольких ошибок различия прежде, чем решение будет изменено на обратное. Этот процесс предотвращает колебание в выборе между двумя ВК, когда решения почти одинаковы. Альтернативно может быть использована простая коммутирующая логика, в которой коммутация всегда выбирает ВК, имеющий наименьшее число ошибок. Гистерезис используется для предотвращения упомянутых колебаний. Вторая реализация исключает сложность объединения по максимуму правдоподобия. Еще одной альтернативой может быть объединение по максимуму правдоподобия трех входных ВК (например, каналов 301, 302 и 308 приемника), как показано на фиг. 10.

Объединитель разнесения, показанный на фиг. 10, объединяет три сигнала. Два из них являются сигналами, принятыми от двух разнесенных в пространстве спутников 12 и 16, один из которых транслирует более ранний сигнал, другой транслирует более поздний сигнал. Третий сигнал принимается от наземного ретранслятора 18, который ретранслирует более ранний спутниковый сигнал. Эти сигналы принимаются каналом 301 приемника для опережающего спутника 12, каналом 302 приемника для запаздывающего спутника 16 и цепью 308 приемника для более раннего сигнала, ретранслированного ретранслятором 18. Объединитель 312 разнесения объединяет символы в трех сигналах путем объединения по максимуму правдоподобия. Благодаря этому отсчеты символа, появляющиеся на выходе, имеют наивысшую вероятность представления исходного переданного символа. Для этого сигналы опережающего спутника 12 и ретранслятора 18 задерживаются относительно сигнала запаздывающего спутника блоками 309 и 310 задержки для выравнивания отдельных символов трех сигналов и их совмещения по времени. Простая априорная регулировка блоков 309 и 310 задержки достаточна для грубого выравнивания выходного сигнала блоков 309 и 310 задержки в кадре ВУ длительностью 138 мкс. Таким образом, точное выравнивание символов в преамбуле ведущего кадра (ПВК) кадра ВУ не является неопределенным. Для точного выравнивания символов трех сигналов ПВК для каждого потока сигналов выравнивается точной настройкой блоков 309 и 310 задержки в небольшой части символа.

С учетом объединения символов в блоке 312 нормированная дисперсия а_х ² для символов сигналов, содержащихся в фоновом шуме, и некоррелированная многолучевая помеха вычисляются из наблюдаемых отсчетов. Эти дисперсии вычисляются для более ранних (Е) и более поздних (Ь) символов сигналов, ретранслятора 18 или заполнителя промежутков (С). Соответствующие отсчеты сигналов символов для более ранних сигналов, более поздних сигналов и сигналов заполнения промежутков затем умножаются на их коэффициенты дисперсии (с.||,)^-1. (с.||.)^-1. (с.|_С)^-1. которые определяются следующим образом:

(с.||,)^-1 является взвешивающим коэффициентом, связанным с более ранним символом 8_Е;

(с.||.)^-1 является взвешивающим коэффициентом, связанным с более ранним символом 8_Ъ;

(с.|_С)^-1 является взвешивающим коэффициентом, связанным с более ранним символом 8_С.

Эти взвешивающие коэффициенты обратно пропорциональны оцененной дисперсии и нормированы так, что

(]..·(] -(]-1 σ ²· σ ·Η дь=а_Е ²/(аЕ²+аь²+ас²) дс=Пс²/(ОЕ²+аь²+ас²)

Их сумма составляет символы, объединенные в соответствии с отношением максимума правдоподобия. Они затем проходят на блок 250 временного разуплотнителя/декодера ПИО/повторного уплотнения ВК (фиг. 11), компоненты которого описаны выше со ссылками на фиг. 5, для восстановления символов, объединенных в соответствии с отношением максимума правдоподобия, посредством обработки при принятии решения.

Объединитель разнесения, показанный на фиг. 12, сначала объединяет сигналы, принятые от двух спутников 12 и 16, один из которых транслирует более ранний сигнал, другой транслирует более поздний сигнал. Полученный результат затем объединяется посредством решения, определяющего минимальную битовую ошибку, с приемом раннего сигнала, который был ретранслирован ретранслятором 18 заполнения промежутков, расположенным на Земле. Отдельные сигналы принимаются каналом 301 приемника для опережающего спутника, каналом 302 приемника для запаздывающего спутника и каналом 308 приемника для более раннего сигнала, ретранслированного ретранслятором 18 заполнения промежутков. Объединитель 412 разнесения в соответствии с отношением максимума правдоподобия объединяет символы сигналов опережающего и запаздывающего спутников, как описано выше для объединителя 312 на фиг. 10 для трех сигналов. С помощью этого способа конечный символ, появляющийся на выходе блока 412, имеет наивысшую вероятность представления исходного переданного символа.

Результат от блока 412 затем объединяется с результатом от наземного ретранслятора 18 посредством блока 417 выбора минимальной частоты ошибок в битах (ЧОБ). В блоке 417 предпочтительно имеются два блока 250, которые выносят ПИО-решения о декодированных символах для всего вещательного канального кадра сигналов, поданных на их входы. Один блок 250 выносит свои решения для выходного сигнала блока 412 решения по максимуму правдоподобия, а другой блок 250 - для сигнала, принятого от наземного ретранслятора 18. Эти решения также дают количество ошибок, сделанных при каждом решении, на длительности вещательного кадра. Блок 414 сравнения ЧОБ работает совместно с блоком 417 выбора минимальной ЧОБ для выбора символов этого вещательного кадра с наименьшими ошибками, как определено из входных сигналов от блоков 217 и 231 ПИО Витерби. Для реализации необходимых операций задержки более ранний сигнал и сигнал заполнения промежутков задерживаются блоками 309 и 310 задержки для повторного выравнивания их отдельных символов для совмещения по времени с символами, принятыми от запаздывающего спутника. Способ выравнивания задержки, используемый при этом, совпадает с описанным ранее для реализации по фиг. 10.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлена система 450 ретрансляции в помещениях, что показано на фиг. 13. Поскольку прием по ЛВ спутникового сигнала радиоприемником, расположенным внутри здания или другой структуры, обычно невозможен, в случае, если радиоприемник не находится в окне на ЛВ от спутника 12 или 16, необходимо обеспечить усиление в помещении спутниковых сигналов для обеспечения более полного покрытия.

Как показано на фиг. 13, антенна 452 может быть расположена снаружи здания так, чтобы обеспечить прием спутниковых сигналов по ЛВ. Настроенный РЧ блок 454 входного каскада подключен к антенне 452 и предпочтительно выполнен с возможностью выбора части РЧ спектра, которая, по существу, включает содержимое спутникового сигнала и при этом с очень низким добавленным шумом. Соединяющий кабель 456 предусмотрен для подачи сигнала с выхода РЧ блока 454 входного каскада на усилитель 458. Усилитель 458 подключен к ретрансляционной антенне 460, расположенной внутри здания.

Усилитель 458 выполнен с возможностью увеличения мощности спутникового сигнала до уровня, который при ретрансляции антенной 460 достаточен, чтобы обеспечить удовлетворительный прием в помещении для радиоприемников. Уровень мощности, излучаемый от антенны 460, достаточно высок для обеспечения удовлетворительного приема в помещении в позициях, не совпадающих с ЛВ спутника, но не настолько высок, чтобы вызвать нестабильность сигналов, передаваемых в канале между антенной 460 в помещении и одной или более приемными антеннами 452. Таким образом, предпочтительна хорошая развязка (т.е. порядка 70-80 дБ) между антенной 466 в помещении и уличной антенной 452.

Будут иметь место зоны приема (например, через окна или другие входы в здание или конструкцию), где ретранслированные сигналы в помещении объединяются с сигналами от уличных антенн, переданными прямо со спутника. Чтобы объединение этих сигналов не было деструктивным для содержимого сигнала, задержка по времени между сигналом от уличной антенны и сигналом от антенны в помещении в области объединения предпочтительно меньше, чем часть длительности символа переданного сигнала. Например, для длительности символа примерно 540 нс приемлема задержка по времени от 50 до 100 нс. Задержка по времени обычно обусловлена временем прохождения сигнала по каналу, содержащему уличную антенну 452, кабель (где сигналы обычно проходят со скоростью 2/3 от скорости света) и антенну 460 в помещении. Другая задержка появляется, когда сигнал проходит от антенны 460 в помещении к радиоприемнику 14 в зоне, перекрываемой антенной в помещении. Эта задержка по времени предпочтительно равна 20% от длительности символа, т. е. не более 100 нс для системы, в которой длительность символа равна 540 нс.

Назначением наземного ретранслятора является ретрансляция сигнала, принятого со спутника, в зоны, где сигнал каким-либо образом блокирован. Множество наземных ретрансляторов 18 может быть размещено вдоль дороги или другого пути на высоте 11 и разделено рас23 стояниями б, как показано на фиг. 14. Высоты и разделяющие расстояния между наземными ретрансляторами не должны быть одинаковы. Наземный ретранслятор 18 содержит приемную антенну 462, которая направлена на спутник 12 или 16, приемник (не показан), который восстанавливает сигнал и усиливает его с усилением, достаточным для возбуждения передающей антенны 464 до плотности потока мощности в канале под ней, что сравнимо с тем, что нормально ожидается от спутника. Передающая антенна 464 экранирована для предотвращения поступления переданного сигнала в приемную антенну 462 наземного ретранслятора с уровнем, приводящим к нестабильности. Передающая антенна 464 излучает свою мощность с апертуры длиной Ь, достаточной для разнесения по длине канала порядка нескольких длин волн между передатчиком 464 и приемной антенной транспортного средства на несущей частоте.

Когда транспортное средство двигается вдоль канала, радиоприемник 14 принимает сигналы, идущие более чем от одного наземного ретранслятора 18. Например, в местоположении А транспортное средство является ближайшим к наземному ретранслятору 18Ь, и сигнал этого наземного ретранслятора доминирует при приеме. Сигналы от наземных ретрансляторов 18а и 1 8Ь низки вследствие расстояния и диаграммы антенны и вызывают незначительные помехи. Если транспортное средство находится в местоположении В, радиоприемник 14 принимает сигналы от обоих наземных ретрансляторов 18с и 18б. Поскольку расстояния примерно равны и предполагая, что разница по времени между сигналами, транслируемыми от наземных ретрансляторов 3 и 4, отрегулирована на нуль, разница во времени прихода между сигналами, принятыми в транспортном средстве, достаточно мала для обеспечения конструктивного усиления. Путем должного выбора расстояний 11 и б относительно периода символа принятого цифрового сигнала можно выполнить это условие.

Важно обеспечить разнесение в сигналах, которые приходят к транспортному средству от различных наземных ретрансляторов. Если это не обеспечено, то сигналы от двух наземных ретрансляторов, будучи принятыми в местоположении В, будут объединяться либо синфазно, либо в противофазе, либо с фазами между этими состояниями. Если они находятся в фазе, то сигналы усиливаются, если в противофазе, то сигналы подавляются. При подавлении сигнал полностью пропадает. Кроме того, результирующая фаза несущей сигнала, созданного добавлением несущих наземных ретрансляторов, изменяется со скоростью, близкой к монохроматической доплеровской разности, затрудняя восстановление модуляции КФМн. Расширение интервала времени прихода, вызванное передачей с разнесением, обусловленной распределением передаваемого сигнала по апертуре Ь или экви валентной разностью по времени Ь/С, где С скорость света, устраняет амплитудную компенсацию и обеспечивает возможность коррекции влияния изменения фазы путем применения методов адаптивного выравнивания. Это применимо ко всем положениям транспортного средства между местоположениями А и В.

Пример должного выбора расстояний во взаимосвязи с периодом символа показан для сигнала, имеющего период символа порядка 540-550 нс. Расстояние б и высота 1 выбираются так, чтобы вызвать задержку во времени при пересечении наклонной дальности (б²+1²)^1/2, чтобы вызвать задержку не более четверти периода символа. В этом примере наклонная дальность равна 550/б=137,5 футов. Одна наносекунда равна одному футу при скорости света. Таким образом, если высота составляет 20 футов, расстояние б равно 180 футов. Высота 1 предпочтительно относительно мала по сравнению с расстоянием б для возникновения разности в расстоянии между транспортным средством и каждым наземным ретранслятором 18, изменяющейся на величину, достаточную для ослабления уровня сигнала от любого из наземных ретрансляторов на 10 дБ или более, по сравнению с тем, когда наземный ретранслятор находится прямо над головой. Длина Ь предпочтительно равна от 5 до 10 футов, чтобы обеспечить достаточное разнесение длины канала на частотах Ь-диапазона. Если блок выравнивания встроен в мобильный приемник 14 транспортного средства, то разность по времени прихода может быть увеличена до нескольких символов, тем самым увеличивая расстояние между наземными ретрансляторами более чем до 100 футов. Эквивалентная разность по времени соответствовала бы передаче сигнала несколько раз от одного источника в интервале, не превышающем 5-10 нс.

Хотя для иллюстрации изобретения были выбраны различные варианты выполнения, специалисту должно быть понятно, что различные изменения и модификации могут быть сделаны без изменения объема изобретения, определенного в формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Цифровая вещательная система для передачи вещательного сигнала, причем упомянутый вещательный сигнал передается от наземной станции, содержащая спутник для приема упомянутого вещательного сигнала от упомянутой наземной станции и для передачи спутникового сигнала, содержащего упомянутый вещательный сигнал на первой несущей частоте и наземный ретранслятор для приема упомянутого спутникового сигнала и для формирования и передачи наземного сигнала из упомянутого спутникового сигнала, содержащего упо25 мянутый вещательный сигнал, на второй несущей частоте, которая отличается от первой несущей частоты, причем упомянутый наземный сигнал модулируется упомянутым наземным ретранслятором в соответствии с методом модуляции, не чувствительным к многолучевому распространению.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый наземный ретранслятор обеспечивает модуляцию упомянутого наземного сигнала с помощью, по меньшей мере, одного из вариантов, включающих адаптивно выровненное (временное уплотнение), адаптивно выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, модуляцию множества несущих, уплотнение с кодовым разделением.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый спутниковый сигнал модулируется в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих временное уплотнение и уплотнение с кодовым разделением.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутый наземный ретранслятор обеспечивает модуляцию упомянутого наземного сигнала с использованием модуляции множества несущих.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый наземный ретранслятор обеспечивает прием упомянутого спутникового сигнала и демодуляцию упомянутого спутникового сигнала для получения сигнала основной полосы перед модуляцией упомянутого сигнала основной полосы с помощью модуляции множества несущих.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что спутниковому сигналу присвоен первый код канала множественного доступа с кодовым разделением, а упомянутому наземному сигналу присвоен второй код канала множественного доступа с кодовым разделением.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй спутник, причем упомянутый второй спутник обеспечивает прием упомянутого вещательного сигнала от упомянутой наземной станции и передачу второго спутникового сигнала, содержащего упомянутый вещательный сигнал на упомянутой первой несущей частоте, задержанного на заранее заданный период времени по отношению к передаче первого спутникового сигнала.
8. Наземный ретранслятор для ретрансляции спутниковых сигналов к радиоприемникам, содержащий наземный приемник для приема упомянутых спутниковых сигналов и наземный модулятор для формирования наземных сигналов из упомянутых спутниковых сигналов, причем упомянутые наземные сигналы модулируются упомянутым наземным модулятором в соответствии с модуляцией множества несущих;

при этом упомянутые спутниковые сигналы передаются от спутника с использованием первой несущей частоты, а упомянутый наземный модулятор обеспечивает передачу упомянутых наземных сигналов к упомянутым радиоприемникам с использованием второй несущей частоты, которая отличается от упомянутой первой несущей частоты.
9. Наземный ретранслятор по п.8, отличающийся тем, что упомянутый наземный модулятор содержит временной разуплотнитель для разуплотнения упомянутых спутниковых сигналов из последовательного потока битов, уплотненного по времени, во множество параллельных потоков битов и устройство обратного быстрого преобразования Фурье для выработки цифрового аналогового сигнала, содержащего множество дискретных коэффициентов преобразования Фурье.
10. Способ преобразования потока битов, уплотненного по времени, во множество сигналов, модулированных по множеству несущих, содержащий этапы приема упомянутого потока битов, уплотненного по времени, со спутника, разделения упомянутого потока битов, уплотненного по времени, на множество параллельных битов каналов, представления каждого из заранее заданного количества битов в каждом из упомянутого множества битовых каналов как символа, содержащего мнимую и действительную составляющие, подачи упомянутых символов на параллельные входы преобразователя обратного преобразования Фурье в качестве входных сигналов частотных коэффициентов комплексного числа для выработки выходных сигналов, которые содержат модулированные узкополосные ортогональные несущие, и передачи упомянутых модулированных узкополосных ортогональных несущих от упомянутого наземного ретранслятора.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап формирования защитного интервала для упомянутых несущих.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что упомянутый этап формирования включает этапы выделения части символьного периода, соответствующего длительности каждого из упомянутых символов, для защитного интервала, и уменьшение длительности каждого из упомянутых символов.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что этап уменьшения включают этапы запоминания упомянутых выходных сигналов преобразователя обратного преобразования Фурье в запоминающем устройстве в каждом упомянутом символьном периоде и считывания из упомянутого запоминающего устройства после истечения каждой упомянутой части символьного периода.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап формирования дополнительно включает заполнение упомянутого защитного интервала поднабором упомянутых выходных сигналов обратного преобразования Фурье.
15. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает этап введения символа синхронизации в каждое заранее заданное количество упомянутых символьных периодов для синхронизации окна дискретизации, соответствующего упомянутой части символьного периода относительно упомянутых несущих в каждом упомянутом символьном периоде в приемнике для упомянутого множества сигналов, модулированных множеством несущих.
16. Способ по п.10, отличающийся тем, что дополнительно включает этап пробивки упомянутого потока битов, уплотненного по времени, для уменьшения общей ширины диапазона, связанного с упомянутыми несущими.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что этап пробивки включает выборочное удаление битов из упомянутого потока битов, уплотненного по времени, для обеспечения упомянутых символов на параллельных входах преобразователя обратного преобразования Фурье.
18. Цифровая вещательная система для передачи вещательного сигнала, причем упомянутый вещательный сигнал передается от наземной станции, содержащая первый спутник, выполненный с возможностью приема упомянутого вещательного сигнала от наземной станции и передачи спутникового сигнала, уплотненного по времени, содержащего упомянутый вещательный сигнал, наземный ретранслятор, выполненный с возможностью приема упомянутого спутникового сигнала и формирования и передачи наземного сигнала из упомянутого спутникового сигнала, содержащего упомянутый вещательный сигнал, причем упомянутый наземный сигнал модулируется наземным ретранслятором в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих адаптивно выровненное временное уплотнение, адаптивно выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, уплотнение с кодовым разделением, модуляцию множества несущих.
19. Цифровая вещательная система по п.18, отличающаяся тем, что упомянутый спутниковый сигнал передается с использованием первой несущей частоты, а упомянутый наземный сигнал передается с использованием второй несущей частоты, которая отличается от упомянутой первой несущей частоты.
20. Цифровая вещательная система по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, радиоприемник, выполненный с возможностью приема упомянутого спутникового сигнала и упомянутого наземного сигнала, причем упомянутый радиоприемник содержит объединитель разнесения для генерирования выходного сигнала, по меньшей мере, из упомянутого спутникового сигнала и упомянутого наземного сигнала.
21. Цифровая вещательная система по п.18, отличающаяся тем, что дополнительно содержит второй спутник, выполненный с возможностью приема упомянутого вещательного сигнала от упомянутой наземной станции, и передачи второго спутникового сигнала, уплотненного по времени, содержащего упомянутый вещательный сигнал, причем упомянутый второй спутниковый сигнал задерживается относительно упомянутого первого спутникового сигнала на выбранную временную задержку.
22. Цифровая вещательная система по п. 21, отличающаяся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, радиоприемник, выполненный с возможностью приема упомянутого первого спутникового сигнала, упомянутого второго спутникового сигнала и упомянутого наземного сигнала, для задержки, по меньшей мере, одного из упомянутых первого спутникового сигнала и наземного сигнала в соответствии с упомянутой выбранной временной задержкой и для генерирования выходного сигнала, по меньшей мере, из одного из упомянутых первого спутникового сигнала, второго спутникового сигнала и наземного сигнала.
23. Цифровая вещательная система по п. 22, отличающаяся тем, что упомянутый радиоприемник содержит объединитель разнесения и коммутирующий объединитель, причем упомянутый радиоприемник использует упомянутый объединитель разнесения для выполнения в соответствии с решением максимума правдоподобия объединения упомянутых первого спутникового сигнала и второго спутникового сигнала, а упомянутый коммутирующий объединитель - для выбора между выходным сигналом упомянутого объединителя разнесения и упомянутым наземным сигналом в зависимости от того, какой из упомянутых выходного сигнала объединителя разнесения и наземного сигнала имеет наименьшее число битовых ошибок.
24. Цифровая вещательная система по п. 22, отличающаяся тем, что упомянутый радиоприемник содержит объединитель разнесения для выполнения объединения в соответствии с решением максимума правдоподобия упомянутых первого спутникового сигнала, второго спутникового сигнала и наземного сигнала.
25. Приемник для приема вещательных сигналов в объединенной спутниковой и наземной цифровой вещательной системе, содержащий первый канал приемника для приема первого спутникового сигнала, переданного от первого спутника на первой несущей частоте, причем упомянутый первый спутниковый сигнал содержит упомянутый вещательный сигнал и модулирован в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих временное уплотнение и уплотнение с кодовым разделением, а упомянутый первый канал приемника содержит демодулятор для восстановления упомянутого вещательного сигнала, второй канал приемника для приема наземного сигнала, переданного от наземной станции на второй несущей частоте, причем упомянутый наземный сигнал содержит упомянутый вещательный сигнал и модулирован в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих адаптивно выровненное временное уплотнение, адаптивно выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, уплотнение с кодовым разделением, модуляцию множества несущих, причем упомянутый второй канал приемника содержит демодулятор для восстановления упомянутого вещательного сигнала, объединитель для выработки выходного сигнала, по меньшей мере, из одного из упомянутого третьего спутникового сигнала и упомянутого наземного сигнала.
26. Приемник по п.25, отличающийся тем, что дополнительно содержит третий канал приемника для приема второго спутникового сигнала со второго спутника, который задержан относительно упомянутого первого спутникового сигнала в соответствии с выбранной временной задержкой, причем упомянутый второй спутниковый сигнал содержит упомянутый вещательный сигнал и модулирован в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих временное уплотнение и уплотнение с кодовым разделением, а упомянутый третий канал приемника содержит демодулятор для восстановления упомянутого вещательного сигнала, и устройство задержки для задержки упомянутого первого спутникового сигнала в соответствии с упомянутой выбранной временной задержкой, причем упомянутый объединитель работает для выработки выходного сигнала, по меньшей мере, из одного из упомянутых первого спутникового сигнала, второго спутникового сигнала и наземного сигнала.
27. Способ передачи вещательного сигнала на радиоприемник, включающий этапы модуляции упомянутого вещательного сигнала для передачи на упомянутый радиоприемник в качестве первого сигнала в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих временное уплотнение и уплотнение с кодовым разделением, передачу упомянутого первого сигнала на упомянутый радиоприемник от первого спутника на первой несущей частоте, модулирование упомянутого вещательного сигнала на наземной станции для передачи на упомянутый радиоприемник в качестве второго сигнала в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих адаптивно выровненное временное уплотнение, адаптивно выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, уплотнение с кодовым разделением, модуляцию множества несущих, и передачу упомянутого второго сигнала на упомянутый второй радиоприемник от упомянутой наземной станции на второй несущей частоте, которая отличается от упомянутой первой частоты.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что этап модуляции упомянутого вещательного сигнала в качестве упомянутого второго сигнала включает этапы приема упомянутого первого сигнала на упомянутой наземной станции и выполнения обработки в основной полосе упомянутого первого сигнала перед модуляцией в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих адаптивно выровненное временное уплотнение, адаптивно выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, уплотнение с кодовым разделением, модуляцию множества несущих.
29. Способ по п.28, отличающийся тем, что дополнительно включает этап приема упомянутых первого сигнала и второго сигнала в упомянутом радиоприемнике.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что дополнительно включает этап демодуляции каждого из упомянутых принятого первого сигнала и принятого второго сигнала для удаления упомянутых соответствующих модуляций и для восстановления первого восстановленного вещательного сигнала и второго восстановленного вещательного сигнала соответственно.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что дополнительно включает этап формирования выходного вещательного сигнала из упомянутых первого восстановленного вещательного сигнала и второго восстановленного вещательного сигнала.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что этап формирования включает этап выполнения объединения в соответствии с максимумом правдоподобия упомянутых первого восстановленного вещательного сигнала и второго восстановленного вещательного сигнала.
33. Способ по п. 27, отличающийся тем, что дополнительно включает этапы модуляции вещательного сигнала для передачи на упомянутый радиоприемник в качестве третьего сигнала в соответствии, по меньшей мере, с одним из вариантов, включающих временное уплотнение и уплотнение с кодовым разделением, передачи упомянутого третьего сигнала на упомянутый радиоприемник от второго спутника, причем упомянутая передача задерживается по отношению к передаче упомянутого первого сигнала на заранее заданный период времени.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что дополнительно включает операции приема упомянутых первого сигнала, второго сигнала и третьего сигнала в упомянутом радиоприемнике, демодуляции каждого из упомянутых первого сигнала, второго сигнала и третьего сигнала для удаления соответствующих модуляций и для восстановления первого восстановленного вещательного сигнала, второго восстановленного вещательного сигнала и третьего восстановленного вещательного сигнала соответственно и формирования выходного вещательного сигнала, по меньшей мере, из упомянутых первого восстановленного вещательного сигнала, второго восстановленного вещательного сигнала и третьего восстановленного вещательного сигнала.
35. Система усиления в помещении для приема спутниковых сигналов, переданных цифровой вещательной системой, с использованием радиоприемника, расположенного в помещении, содержащая антенну на линии видимости для приема спутниковых сигналов по линии видимости, радиочастотный блок входного каскада, подключенный к упомянутой антенне на линии видимости для пропускания частотного спектра, содержащего упомянутые спутниковые сигналы с низкими помехами, усилитель в помещении, кабель для подключения упомянутого радиочастотного блока входного каскада к упомянутому усилителю в помещении, антенну ретрансляции в помещении, подключенную к упомянутому усилителю в помещении, причем упомянутая антенна ретрансляции в помещении имеет уровень мощности, выбранный достаточно высоким для достижения удовлетворительного приема в помещении упомянутых спутниковых сигналов в радиоприемниках в местах в помещениях, где невозможен прием по линии видимости упомянутых спутниковых сигналов, и достаточно низким, чтобы предотвратить помехи из-за упомянутых спутниковых сигналов, переданных между упомянутой антенной ретрансляции в помещении и упомянутой антенной на линии видимости.
36. Система усиления в помещении по п.35, отличающаяся тем, что упомянутые спутниковые сигналы характеризуются выбранным символьным периодом, а длительность передачи упомянутых спутниковых сигналов между упомянутой антенной на линии видимости и упо мянутой антенной ретрансляции в помещении поддерживается на уровне меньшем, чем выбранная величина упомянутой символьной длительности путем ограничения длины упомянутого кабеля.
37. Система усиления в помещении по п.36, отличающаяся тем, что упомянутая длительность передачи спутниковых сигналов между упомянутой антенной на линии видимости и упомянутой антенной ретрансляции в помещении составляет не более 20-25% от упомянутого выбранного символьного периода.
38. Система усиления для приема спутниковых сигналов, переданных цифровой вещательной системой, с использованием радиоприемника, расположенного вне помещений, в которой упомянутые спутниковые сигналы характеризуются выбранным периодом, причем упомянутая система усиления содержит, по меньшей мере, два наземных ретранслятора, упомянутые наземные ретрансляторы характеризуются высотой И и отстоят друг от друга на расстоянии ά, наклонная дальность (ά² + И²) ² от одного из упомянутых наземных ретрансляторов до упомянутого радиоприемника выбирается из условия ограничения задержки в приеме упомянутых спутниковых сигналов в упомянутом радиоприемнике от одного из упомянутых наземных ретрансляторов на 20-25% от упомянутого символьного периода.
39. Цифровая вещательная система для передачи вещательного сигнала в радиоприемник, причем упомянутый вещательный сигнал передается наземной станцией, содержащая спутник для приема упомянутого вещательного сигнала от упомянутой наземной станции и для передачи спутникового сигнала, содержащего упомянутый вещательный сигнал, в упомянутый радиоприемник на первой несущей частоте и по меньшей мере, один наземный ретранслятор, выполненный с возможностью приема упомянутого спутникового сигнала и формирования и передачи наземного сигнала из упомянутого спутникового сигнала, содержащего упомянутый вещательный сигнал, на упомянутый радиоприемник на второй несущей частоте, которая отличается от упомянутой первой несущей частоты, при этом упомянутый спутниковый сигнал и упомянутый наземный сигнал модулируются с использованием метода модуляции, не чувствительного к многолучевому распространению.
40. Система по п.39, отличающаяся тем, что упомянутый спутниковый сигнал модулируется в соответствии с уплотнением с кодовым разделением.
41. Система по п.39, отличающаяся тем, что упомянутый наземный сигнал модулируется с использованием, по меньшей мере, одного из следующих вариантов, включающих адаптивное выровненное временное уплотнение, адаптив33 ное выровненное временное уплотнение с когерентной скачкообразной перестройкой частоты, уплотнение с кодовым разделением, модуляцию множества несущих.