ES2345021T3 - Sistema y procedimiento de medicion de distancia para satelites. - Google Patents
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Abstract
Sistema de medición de distancia para determinar información de distancia de un receptor/transmisor en un canal de comunicación, especialmente de un satélite, que comprende: - una primera disposición receptora (7) para recibir una señal de flujo de transporte que comprende una señal de carga útil digital, antes de que dicha señal de flujo de transporte sea transmitida a dicho satélite, y para generar una primera señal de salida; - una segunda disposición receptora (7') para recibir una señal de flujo de transporte desde dicho satélite, en el que la señal de flujo de transporte recibida desde dicho satélite ha viajado a través de dicho canal de comunicación, y para generar una segunda señal de salida, en el que la señal del flujo de salida comprende la señal de carga útil digital, y en el que la segunda disposición receptora es idéntica a la primera disposición receptora, con respecto a su estructura y componentes; y - medios (8, 8') de procesamiento para recibir dicha primera señal de salida y dicha segunda señal de salida de dicha primera disposición receptora y dicha segunda disposición receptora, para rastrear un patrón de señales predeterminado en dichas señales de salida primera y segunda, para determinar el retardo entre las señales de salida primera y segunda sobre la base de dicho rastreo del patrón de señales predeterminado y para determinar dicha información de medición de distancia sobre la base de dicho retardo.
Description
Sistema y procedimiento de medición de distancia
para satélites.
La presente invención se refiere a la medición
de distancia de satélites y, más generalmente, a la determinación
de la distancia entre un remitente y un receptor de señales
digitalmente moduladas.
Los satélites de comunicación geoestacionarios
deben situarse en segmentos espaciales precisamente definidos,
asignados por la Unión Internacional de Telecomunicación (ITU) a
cada satélite. Debido a la deriva, la posición de un satélite puede
cambiar y tiene que corregirse, por lo que se hace necesario
determinar precisamente la posición y/o el movimiento del satélite,
lo que usualmente se denomina medición de distancia. Cuando las
señales analógicas son enviadas a, y recibidas desde, el satélite,
deben utilizarse varios sistemas de medición de distancia, sobre la
base de mediciones precisas del tiempo de viaje de las señales
analógicas. Por ejemplo, los pulsos de sincronización verticales
y/u horizontales de las señales de televisión se utilizaban para
medir el tiempo de viaje de la señal de televisión analógica. Tales
marcadores de señales no están disponibles cuando se transmiten
señales digitales.
La medición de distancias de satélites, como
debería entenderse a fin de entender la invención a exponer más
abajo, se refiere a la tarea de determinar la distancia entre una
estación terrestre y un satélite, especialmente un satélite
geoestacionario. Como un aspecto adicional, la medición de
distancias de satélites puede entenderse como que también, pero no
necesariamente, comprende la determinación de la velocidad del
satélite, ya que la disponibilidad de un valor de velocidad
proporciona opciones adicionales al determinar la distancia entre
el satélite y una estación terrestre, y/o al controlar la posición
del satélite.
El documento WO 95/04942 A1 revela un sistema de
medición de distancias para determinar la distancia entre una
estación de medición y un transmisor. Un sistema de procesamiento de
gamas tonales de ráfagas, para determinar la distancia entre una
estación de medición de distancias y un dispositivo de destino,
retransmisor de señales, genera una señal tonal de ráfaga de
duración finita y transmite la señal a lo largo de una trayectoria
de transmisión retardada desde la estación de medición de
distancias hasta el destino, y a lo largo de una trayectoria de
transmisión de referencia dentro de la estación de medición de
distancias. Las señales transmitidas son recibidas desde la
trayectoria de referencia y desde la trayectoria de transmisión
retardada, con etiquetas temporales asignadas. Las señales se
correlacionan luego y se comparan las etiquetas temporales asignadas
a las señales correlacionadas. Un problema, según el documento WO
95/04942 A1, es el hecho de que se requiere un así llamado
traductor de estación de medición de distancia en la trayectoria de
referencia, lo que causa un retardo desconocido con respecto a la
trayectoria de transmisión
retardada.
retardada.
El documento US 4.916.455 revela un sistema y un
procedimiento para localizar un origen de una señal modulada
aleatoriamente. A fin de identificar unívocamente la ubicación del
origen de la señal modulada aleatoriamente, se requieren al menos
tres estaciones receptoras. Los tiempos de llegada de cada estación
receptora se determinan sobre la base de un procedimiento de cruces
por cero. El problema de los retardos de procesamiento desconocidos
no se aborda.
Por lo tanto, es un objeto de la invención
proporcionar un sistema y procedimiento de medición de distancia
que sea capaz de medir precisamente la distancia entre una estación
terrestre y un satélite, sobre la base de una señal digitalmente
modulada.
El anterior objeto es alcanzado por un sistema
de medición de distancias para determinar información de medición
de distancias de un satélite, que comprende una primera disposición
receptora, para recibir una señal de flujo de transporte adecuada
para transmitirse al satélite y para emitir una primera señal de
salida; una segunda disposición receptora para recibir dicha señal
de flujo de transporte, transmitida desde el satélite, y para
emitir una segunda señal de salida; y medios de procesamiento para
recibir las señales de salida primera y segunda, de las
disposiciones receptoras primera y segunda, para rastrear un patrón
predeterminado de señales en dichas señales de salida primera y
segunda, para determinar el retardo entre las señales de salida
primera y segunda sobre la base de dicho rastreo del patrón de
señales y para determinar dicha información de medición de
distancia sobre la base de dicho retardo.
Según la invención, las disposiciones receptoras
primera y segunda son idénticas con respecto a la estructura y
componentes, es decir, con respecto a la influencia sobre la señal
procesada que, por esta razón, puede suponerse como idénticamente
procesada, al menos con respecto al tiempo, en las disposiciones
receptoras primera y segunda.
Ventajosamente, las disposiciones receptoras
primera y segunda comprenden un sintonizador, un demodulador y un
descodificador, siendo las señales de salida generadas por las
disposiciones receptoras una señal digital descodificada. La
estructura y componentes de las disposiciones descodificadoras
primera y segunda, por lo tanto, son idénticos, por lo que las
disposiciones descodificadoras introducen el mismo retardo en las
señales.
Es un aspecto esencial de la invención proponer
el uso de disposiciones descodificadoras idénticas para descodificar
las señales de flujo de transporte digital, no retardadas y
retardadas. Se ha hallado que utilizar disposiciones
descodificadoras de estructura idéntica proporciona suficiente
precisión para realizar operaciones precisas de medición de
distancia.
Alternativamente, pero no obstante con ventaja,
las disposiciones receptoras primera y segunda comprenden unos
sintonizadores primero y segundo, respectivamente, siendo las
señales de salida generadas por dichos sintonizadores una señal
analógica. Los medios de procesamiento comprenden procesadores
primero y segundo para recibir las señales analógicas de salida,
respectivamente, para muestrear las señales analógicas de salida a
fin de obtener las series primera y segunda de valores muestreados,
y para emitir señales activadoras primera y segunda.
Debería entenderse que los procesadores son bien
un microprocesador o un circuito microprocesador con una
programación adecuada, un circuito lógico o bien un dispositivo
similar capaz de realizar la tarea requerida.
Como el cálculo de distancias se basa en un
retardo temporal, dichos medios de procesamiento comprenden
adicionalmente un circuito de medición temporal para recibir dicha
primera señal activadora y dicha segunda señal activadora desde
dichos procesadores primero y segundo, y para medir el tiempo entre
dichas señales activadoras primera y segunda.
Preferiblemente, dichos medios de procesamiento
comprenden adicionalmente un circuito de reloj para proporcionar
información temporal a dichos procesadores primero y segundo, y/o a
dicho circuito de medición temporal.
Especialmente para la implementación de una sede
del enlace ascendente, dichas disposiciones receptoras primera y
segunda se conectan con una antena satelital para transmitir una
señal a dicho satélite y para recibir una señal desde dicho
satélite. Además, dichas disposiciones receptoras primera y segunda,
dichos procesadores primero y segundo, dicho circuito de medición
temporal y dicho circuito de reloj se proporcionan en una estación
terrestre que comprende adicionalmente un multiplexador/codificador
que recibe una pluralidad de señales digitales de carga útil y que
genera una señal de flujo de transporte digital, un modulador para
modular dicha señal de flujo de transporte digital, suministrándose
tal señal de flujo de transporte digital modulado a dicha primera
disposición descodificadora, un potenciador de frecuencia para
convertir dicha señal de flujo de transporte digital en una señal
adecuada para ser suministrada a dicha antena satelital y un
reducidor de frecuencia para recibir una señal desde dicha antena
satelital y para suministrar una señal de flujo de transporte
digital modulada a dicha segunda disposición descodificadora.
Como alternativa, dichos medios de procesamiento
pueden comprender un primer circuito de medición temporal para
recibir dicha primera señal activadora desde dicho primer procesador
e información temporal desde un primer circuito de reloj, y un
segundo circuito de medición temporal para recibir dicha segunda
señal activadora desde dicho segundo procesador e información
temporal desde un segundo circuito de reloj, en el que dicho
segundo circuito de medición temporal transmite la información
temporal recibida a dicho primer circuito de medición temporal,
para medir el tiempo entre dichas señales activadoras primera y
segunda.
Dicha primera disposición receptora puede
conectarse con una primera antena satelital para transmitir una
señal a dicho satélite, y en el que dicha segunda disposición
receptora está conectada con una segunda antena satelital para
recibir una señal desde dicho satélite.
Como las dos mediciones se realizan en
ubicaciones distintas, dicha primera disposición descodificadora,
dicho primer procesador, dicho primer circuito de medición temporal
y dicho primer circuito de reloj se proporcionan en una primera
estación terrestre que comprende adicionalmente un
multiplexador/codificador que recibe una pluralidad de señales
digitales de carga útil y que genera una señal de flujo de
transporte digital, un modulador para modular dicho flujo de
transporte digital, suministrándose dicha señal de flujo de
transporte digital modulada a dicha primera disposición
descodificadora, y un potenciador de frecuencia para convertir dicha
señal de flujo de transporte digital en una señal adecuada para ser
suministrada a dicha primera antena satelital. Luego, dicha segunda
disposición receptora, dicho segundo procesador, dicho segundo
circuito de medición temporal y dicho segundo circuito de reloj se
proporcionan en una segunda estación terrestre que comprende
adicionalmente un reducidor de frecuencia para recibir una señal
desde dicha segunda antena satelital y para suministrar una señal
de flujo de transporte digital modulada a dicha segunda disposición
descodificadora.
Según otro aspecto de la invención, un
procedimiento de medición de distancia comprende las etapas de
recibir una señal digital modulada, que se basa en un flujo digital
de transporte, por ejemplo, según los estándares
MPEG-2 y/o DVB, y obtener una primera señal digital
recibida; rastrear una secuencia de bits, o un grupo de secuencias
de bits, predeterminados en la primera señal digital recibida, y
generar una primera señal activadora al detectar la secuencia de
bits, o el grupo de secuencias de bits, predeterminados; recibir una
señal digital modulada retardada, que se basa en dicho flujo de
transporte digital y que está retardada debido a haber viajado a lo
largo de una trayectoria de transmisión, y obtener una segunda señal
digital recibida; rastrear una secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados en la segunda señal digital
recibida y generar una segunda señal activadora al detectar la
secuencia de bits, o el grupo de secuencias de bits,
predeterminados; y determinar el retardo sobre la base de las
señales activadoras primera y segunda.
Las señales activadoras se utilizan para iniciar
y detener un temporizador, a fin de medir el retardo temporal.
En una etapa posterior, la información de sello
temporal se obtiene desde relojes sincronizados adecuados, y se
procesa junto con el retardo.
\newpage
En una realización alternativa, la primera
información de sello temporal se obtiene al detectar la secuencia
de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados en la
primera señal digital recibida, la segunda información de sello
temporal se obtiene al detectar la secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados en la segunda señal digital
recibida, y el retardo se determina sobre la base de las señales
activadoras primera y segunda, así como la información de sello
temporal primera y segunda. Nuevamente, es esencial sincronizar
precisamente los circuitos de reloj que proporcionan la información
de sello temporal.
Según otro aspecto de la invención, un
procedimiento para determinar información de medición de distancia
de un satélite comprende las etapas de: recibir una señal digital
modulada, que se basa en un flujo de transporte digital, por
ejemplo, según los estándares MPEG-2 y/o DVB, y
obtener una primera señal analógica recibida; muestrear la primera
señal analógica recibida y obtener una primera serie de valores
muestreados; rastrear en dicha primera serie de valores muestreados
un patrón de señales causado por una secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados en la primera señal analógica
recibida y generar una primera señal activadora al detectar el
patrón de señales predeterminado; recibir una señal digital modulada
retardada, que se basa en dicho flujo de transporte digital, y que
está retardada debido a haber viajado a lo largo de una trayectoria
de transmisión, y obtener una segunda señal analógica recibida;
muestrear la segunda señal analógica recibida y obtener una segunda
serie de valores muestreados; rastrear en dicha segunda serie de
valores muestreados un patrón de señales causado por una secuencia
de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados en la
segunda señal analógica recibida y generar una segunda señal
activadora al detectar el patrón de señales predeterminado; y
determinar el retardo sobre la base de las señales activadoras
primera y segunda.
Para detalles adicionales de las realizaciones
preferidas, se remite a las reivindicaciones.
A continuación se describirá una realización de
la invención con más detalle y con referencia a los dibujos.
La Fig. 1 muestra un diagrama de un flujo de
transporte según el estándar MPEG-2.
La Fig. 2 muestra una primera realización de un
sistema de medición de distancia según la invención.
La Fig. 3 muestra una segunda realización de un
sistema de medición de distancia según la invención.
La Fig. 4 muestra una tercera realización de un
sistema de medición de distancia según la invención.
La Fig. 5 muestra una cuarta realización de un
sistema de medición de distancia según la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El proceso de difundir señales de vídeo digital,
audio y datos puede entenderse como dividido en dos subprocesos. El
primer subproceso se refiere a los estándares MPEG-2
y comprende el procesamiento de flujos de datos digitales
elementales, incluyendo la compresión de datos y la multiplexación
de flujos, para generar un flujo (TS) de transporte digital, cuyo
formato se muestra en la Fig. 1. El segundo subproceso trata de
esquemas de corrección de errores que son necesarios para lograr
una transmisión fiable mediante canales de transmisión con bajas
relaciones de señal a ruido.
En la Fig. 1 se muestra la estructura del flujo
TS de transporte del MPEG-2. El flujo TS de
transporte es una secuencia de paquetes que consiste básicamente en
una cabecera H (4 Octetos) y una carga útil P (184 Octetos). La
cabecera H incluye información de sincronización (1 Octeto),
diversos indicadores (indicador de error de transporte, indicador
de inicio de unidad de carga útil, prioridad de transporte, etc.),
un identificador PID de carga útil (13 Bits) y un contador de
continuidad (4 Bits). El identificador PID de carga útil se requiere
para demultiplexar los flujos individuales de datos elementales. Un
campo de adaptación es optativo, pero se transmite al menos cada
0,1 seg y contiene datos auxiliares de programa, especialmente un
reloj PCR de referencia de programa para la regeneración de un
reloj de 27 MHz en el lado receptor.
A continuación, el flujo TS de transporte se
procesa de acuerdo a distintos estándares, según el canal de
transmisión. Para la transmisión mediante satélites, puede aplicarse
el estándar satelital europeo DVB (DVB-S),
definiendo, entre otras, la codificación convolutiva y de
Reed-Solomon, así como bits adicionales de control
de errores a añadir, para permitir la corrección adelantada de
errores (FEC). De manera similar, existen estándares DVB europeos
para la difusión terrestre (DVB-T) y por cable
(DVB-C).
Según unas realizaciones preferidas primera y
segunda de la invención, se emplean una secuencia de bits, o grupo
de secuencias de bits, predeterminados en el flujo TS de transporte,
que es una señal digital, para generar señales activadoras, sobre
la base de lo cual el retardo introducido en el flujo de transporte
por la trayectoria de viaje de ida desde una estación satelital
terrestre al satélite, y de vuelta a la misma o a otra estación
satelital terrestre, se determina teniendo en cuenta un cálculo de
la distancia entre la(s) estación(es)
terrestre(s) y el satélite. La secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados pueden insertarse en el flujo
TS de transporte en la sede del enlace ascendente, por ejemplo, como
una carga útil P específica. A fin de evitar la inserción de
paquetes adicionales, el identificador PID de programa, o parte del
mismo, puede utilizarse como una secuencia de bits predeterminados.
Algunos PID deben estar presentes en el flujo TS de transporte,
pero pueden tener una tasa de repetición que es demasiado alta para
el fin de determinar información de medición de distancia. Luego,
el PID puede combinarse con otra información de la cabecera H de
transporte, p. ej., el contador de continuidad, a fin de definir una
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
predeterminados.
Según los principios de las realizaciones
preferidas primera y segunda de la invención, las disposiciones
receptoras 7, 7', según se muestra en las Figs. 2 y 3, reciben una
señal de flujo de transporte digital adecuada para ser transmitida
a un satélite y emiten unas señales digitales O y O' de salida,
primera y segunda. Estas señales se ingresan a los medios 8, 8' de
procesamiento, que rastrean la secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados en dichas señales digitales
emitidas primera y segunda, y determinan el retardo entre las
señales digitales emitidas primera y segunda, sobre la base de dicho
rastreo de la secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits.
Cada una de las disposiciones receptoras 7, 7' comprende un
sintonizador 71, 71', un demodulador 72, 72' y un descodificador
73, 73'. El medio 8, 8' de procesamiento realiza la operación de
rastreo al nivel de los bits, aunque el flujo de bits procesado por
el medio 8, 8' de procesamiento puede variar.
Con referencia a la Fig. 2, se describirán
detalles adicionales de la primera realización. La Fig. 2 muestra
una estación terrestre 1 que comprende un multiplexador/codificador
2, un modulador QPSK 3, un potenciador 4 de frecuencia y una antena
satelital 5. Las señales 6-1 a 6-n
de carga útil digital son flujos de datos elementales y se
suministran a un multiplexador/codificador 2 que convierte la
pluralidad de señales digitales de carga útil en un único flujo de
transporte digital, por ejemplo, de acuerdo a los estándares
MPEG-2 y DVB, según lo descrito anteriormente con
referencia a la Fig. 1. El flujo de transporte digital es modulado
por el modulador QPSK 3 y suministrado al potenciador 4 de
frecuencia, que representa en la Fig. 2 el equipo necesario para
convertir la salida del modulador QPSK 3 en una señal que pueda ser
suministrada a la antena satelital 5 para su transmisión al
satélite. Habitualmente, tal equipo comprende convertidores de
frecuencia, amplificadores de alta potencia, etc.
La señal de salida del modulador QPSK 3, es
decir, el flujo de transporte digital modulado, también se
suministra a una primera disposición 7 receptora/descodificadora
que comprende un primer sintonizador 71, un primer demodulador QPSK
72 y un primer descodificador 73. La señal de salida de la primera
disposición 7 receptora / descodificadora es un flujo de transporte
digital que puede procesarse al nivel de los bits. La señal de
salida digital de la primera disposición 7 receptora/descodificadora
se suministra a un primer procesador 8 que analiza la señal de
salida digital de dicha primera disposición 7
receptora/descodificadora para rastrear una secuencia de bits, o
grupo de secuencias de bits, predeterminados en la señal de salida
digital de la primera disposición 7 receptora/descodificadora.
Si el procesador 8 rastrea la secuencia de bits,
o grupo de secuencia de bits, predeterminados en la señal O de
salida digital de la primera disposición 7
receptora/descodificadora, envía una señal de inicio INICIO a un
circuito 9 de medición temporal. Al recibir la señal de inicio
INICIO, el circuito 9 de medición temporal comienza a medir el
tiempo hasta que recibe una señal de detención DETENCIÓN.
La señal de detención DETENCIÓN es generada por
un segundo procesador 8' que recibe una señal O de salida digital
desde una segunda disposición 7' receptora/descodificadora, que
comprende un segundo sintonizador 71', un segundo demodulador QPSK
72' y un segundo descodificador 73'. Las disposiciones 7 y 7'
receptoras/descodificadoras primera y segunda son idénticas en lo
que respecta a su estructura y componentes. La señal de entrada a
la segunda disposición 7' receptora/descodificadora se suministra
desde un reducidor 10 de frecuencia que recibe una señal desde la
antena satelital 5 y que comprende todo el equipo necesario para
convertir la señal recibida de la antena satelital 5 en una señal
correspondiente a la señal de salida del modulador QPSK 3. Sin
embargo, como la señal ha viajado desde la antena satelital 5 hasta
el satélite, y ha vuelto, la señal recibida está retardada. Aparte
del retardo, la señal O de salida digital de la segunda disposición
7' descodificadora es idéntica a la señal de salida digital de la
primera disposición descodificadora 7, si se proporcionan
disposiciones 7, 7' receptoras/descodificadoras con estructura y
componentes idénticos.
Para generar la señal de detención DETENCIÓN, el
segundo procesador 8' rastrea la secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados en la señal O' de salida digital
de la segunda disposición 7' receptora/descodificadora. Al detectar
la secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
predeterminados, el segundo procesador 8' envía la señal de
detención DETENCIÓN al circuito 9 de medición temporal, que detiene
la medición temporal. El tiempo medido corresponde a la distancia
entre la estación terrestre 5 y el satélite.
Como se proporcionan dos disposiciones 7 y 7'
receptoras/descodificadoras, el tiempo medido corresponde al
retardo entre la señal transmitida y la señal recibida, introducido
por la trayectoria de viaje de la señal desde la antena satelital
al satélite y de regreso. Por lo tanto, la distancia entre la
estación terrestre y el satélite puede determinarse sobre la base
del tiempo medido. Los retardos introducidos por los componentes de
las disposiciones receptoras/descodificadoras pueden despreciarse,
ya que el mismo retardo es introducido por la primera, y por la
segunda, disposición receptora/descodificadora. La influencia del
potenciador 4 de frecuencia y del reducidor 10 de frecuencia puede
tenerse en cuenta, ya que el retardo introducido por los mismos
puede medirse fácilmente con otro equipo de medición, es decir, es
conocido.
En esta primera realización, la trayectoria del
enlace ascendente y la trayectoria del enlace descendente se
proporcionan en una única estación terrestre, de manera tal que la
señal es transmitida y recibida en la misma ubicación. Por lo
tanto, no hay ninguna necesidad de sincronización temporal con
respecto a las mediciones de distancia. Sin embargo, cuando dos o
más estaciones terrestres se utilizan para determinar la posición
de un satélite, sobre la base de distancias medidas individualmente,
es necesario sincronizar los relojes en las estaciones terrestres,
a fin de garantizar que las mediciones se realicen casi al mismo
tiempo, o que se conozca el momento de la medición individual
(información de sello temporal). En caso contrario, el satélite
puede haber cambiado significativamente su posición cuando los
intervalos temporales entre las mediciones individuales son
demasiado grandes. Sin embargo, a la vista de la máxima velocidad
satelital de aproximadamente 2 m/seg, la precisión necesaria no es
muy alta. Como se describe adicionalmente más adelante, la velocidad
satelital también puede determinarse y tenerse en cuenta.
Una sincronización suficiente es posible cuando
se utilizan los circuitos de reloj, sobre la base del Sistema de
Localización Global GPS: Pero también pueden emplearse otros
circuitos de reloj que proporcionan una sincronización similar. En
la Fig. 2 se muestra un circuito 11 de reloj que suministra
información de sello temporal al circuito 9 de medición temporal.
El sello temporal contiene información con respecto a la hora de la
medición, de manera que una pluralidad de mediciones en la misma
ubicación, o en ubicaciones distintas, puedan tenerse en
consideración de forma combinada.
Con referencia a la Fig. 3, se describirán
destalles de la segunda realización de un sistema de medición de
distancia según la invención. La Fig. 3 muestra una primera estación
terrestre 1 que, en muchos aspectos, es idéntica a la estación
terrestre de la primera realización. Por lo tanto, se utilizarán los
mismos signos de referencia en lo que sigue. La primera estación
terrestre 1 comprende un multiplexador/codificador 2, un modulador
QPSK 3, un potenciador 4 de frecuencia y una primera antena
satelital 5. Las señales 6-1 a 6-n
de carga útil digital son flujos de datos elementales y se
suministran al multiplexador/codificador 2, que convierte la
pluralidad de señales de carga útil digital en un único flujo de
transporte digital, por ejemplo, según los estándares
MPEG-2 y DVB, según lo anteriormente descrito con
referencia a la Fig. 1. El flujo de transporte digital es modulado
por el modulador QPSK 3 y suministrado al potenciador 4 de
frecuencia, que representa en la Fig. 3 el equipo necesario para
convertir la salida del modulador QPSK 3 en una señal que pueda
suministrarse a la antena satelital 5 para su transmisión al
satélite. Habitualmente, tal equipo comprende convertidores de
frecuencia, amplificadores de alta potencia, etc.
La señal de salida del modulador QPSK 3, es
decir, el flujo de transporte digital modulado, también se
suministra a una primera disposición 7 receptora/descodificadora
que comprende un primer sintonizador 71, un primer demodulador QPSK
72 y un primer descodificador 73. La señal O de salida de la
disposición 7 receptora/descodificadora es un flujo de transporte
digital que puede procesarse al nivel de los bits. La señal de
salida digital de la primera disposición descodificadora 7 se
suministra a un primer procesador 8 que analiza la señal O de
salida digital de dicha primera disposición 7
receptora/descodificadora para rastrear una secuencia de bits, o
grupo de secuencia de bits, predeterminados en la señal de salida
digital de la primera disposición 7 receptora/descodificadora.
Si el primer procesador 8 rastrea la secuencia
de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados en la señal
de salida digital de la primera disposición 7
receptora/descodificadora, envía una primera señal activadora
EMISIÓN a un circuito 9 de medición temporal. Al recibir la primera
señal activadora EMISIÓN, el circuito 9 de medición temporal
registra la información de sello temporal (la hora de emisión)
suministrada por un primer circuito 11 de reloj en este
instante.
Además, la Fig. 3 muestra una segunda estación
terrestre 12 que comprende una segunda antena satelital 13 y un
reducidor 10' de frecuencia que recibe una señal desde la segunda
antena satelital 13 y que comprende todo el equipo necesario para
convertir la señal recibida desde la antena satelital 13 en una
señal correspondiente a la señal de salida del modulador QPSK 3.
Sin embargo, como la señal ha viajado desde la primera antena
satelital 5, mediante el satélite, a la segunda antena satelital
13, la señal recibida está retardada.
La señal de salida del reducidor 10' de
frecuencia se suministra a una segunda disposición 7'
receptora/descodifica-
dora, que comprende un segundo sintonizador 71', un segundo demodulador QPSK 72' y un segundo descodificador 73'. Las disposiciones 7 y 7' receptoras/descodificadoras primera y segunda son idénticas con respecto a su estructura y componentes, es decir, con respecto a sus influencias sobre la señal procesada. La señal O' de salida de la segunda disposición 7' receptora/descodificadora es una señal digital y, aparte del retardo, es idéntica a la señal O de salida digital de la primera disposición descodificadora 7.
dora, que comprende un segundo sintonizador 71', un segundo demodulador QPSK 72' y un segundo descodificador 73'. Las disposiciones 7 y 7' receptoras/descodificadoras primera y segunda son idénticas con respecto a su estructura y componentes, es decir, con respecto a sus influencias sobre la señal procesada. La señal O' de salida de la segunda disposición 7' receptora/descodificadora es una señal digital y, aparte del retardo, es idéntica a la señal O de salida digital de la primera disposición descodificadora 7.
El segundo procesador 8' recibe la señal O' de
salida digital de la segunda disposición 7'
receptora/descodificadora y rastrea la secuencia de bits, o grupo
de secuencias de bits, predeterminados. Al detectar la secuencia de
bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados, el segundo
procesador 8' envía una segunda señal activadora RECEPCIÓN a un
circuito 9' de medición temporal, que registra la información de
sello temporal suministrada (la hora de recepción) por un segundo
circuito 11' de reloj en este instante.
En la segunda realización, el segundo circuito
9' de medición temporal transmite la información de sello temporal
(la hora de recepción) al primer circuito 9 de medición temporal,
que calcula el retardo de señal sobre la base de la información de
sello temporal recibida desde el segundo circuito 9' de medición
temporal y la información de sello temporal (la hora de emisión)
anteriormente registrada por el primer circuito 9 de medición
temporal.
Como se proporcionan dos disposiciones idénticas
7 y 7' receptoras/descodificadoras, la diferencia entre los sellos
temporales corresponde al retardo entre la señal transmitida y la
señal recibida, introducido por la trayectoria de viaje de la señal
desde la primera antena satelital 5, mediante el satélite, a la
segunda antena satelital 13. Los retardos introducidos por los
componentes de las disposiciones receptoras/descodificadoras pueden
despreciarse, ya que el mismo retardo es introducido por las
disposiciones receptoras/descodificadoras primera y segunda. La
influencia del potenciador 4 de frecuencia y del reducidor 10' de
frecuencia pueden tenerse en cuenta, ya que el retardo introducido
por los mismos puede medirse fácilmente con otro equipo de
medición, o sea, es conocido.
En esta realización, la trayectoria del enlace
ascendente y la trayectoria del enlace descendente se proporcionan
entre el satélite y dos estaciones terrestres distintas, de manera
tal que la señal sea transmitida y recibida en distintas
ubicaciones. Por lo tanto, es necesario sincronizar los circuitos 11
y 11' de reloj. Sólo si se utilizan circuitos 11 y 11' de reloj,
sincronizados con alta precisión, en las estaciones 1 y 12 primera
y segunda, puede determinarse el retardo sobre la base de la
información de sello temporal.
Los sistemas de medición de distancia
anteriormente descritos llevan a cabo un procedimiento de medición
de distancia que comprende las siguientes etapas básicas. En una
primera etapa, una señal digital modulada, que se basa en un flujo
de transporte digital, por ejemplo, según los estándares
MPEG-2 y/o DVB, es recibida y descodificada para
obtener una primera señal digital recibida. En una segunda etapa,
una secuencia de bits, o un grupo de secuencias de bits,
predeterminados, es rastreada en la primera señal digital recibida,
y una primera señal activadora es generada, al detectar la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados.
En una tercera etapa, que puede llevarse a cabo, al menos
parcialmente, en paralelo con la primera etapa, una señal digital
modulada retardada, que se basa en un flujo de transporte digital,
por ejemplo, según los estándares MPEG-2 y/o DVB, y
que está retardada debido a haber viajado a lo largo de una
trayectoria de transmisión, es recibida y descodificada para
obtener una segunda señal digital recibida. En una cuarta etapa,
una secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
predeterminados, se rastrean en la segunda señal digital recibida,
y se genera una segunda señal activadora al detectar la secuencia de
bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados. En una quinta
etapa, se determina el retardo sobre la base de las señales
activadoras primera y segunda. Las señales activadoras se utilizan,
respectivamente, para iniciar y detener un temporizador, a fin de
medir el retardo temporal.
En una etapa posterior, se obtiene información
de sello temporal de un reloj adecuado, y se procesa junto con el
retardo. Por ello, los retardos determinados en distintas
localidades pueden combinarse y evaluarse entre sí, ya que el sello
temporal permite utilizar valores de retardo medidos al mismo
tiempo. Los circuitos de reloj sincronizados son necesarios a este
respecto.
El procedimiento de medición de distancia según
la invención puede llevarse a cabo en distintas localidades, de las
cuales una puede ser una sede del enlace ascendente de un sistema de
difusión satelital y otra puede ser una sede de recepción de dicho
sistema difusor. Luego, se obtiene la primera información de sello
temporal al detectar la secuencia de bits, o grupo de secuencias de
bits, predeterminados en la primera señal digital recibida, se
obtiene la segunda información de sello temporal al detectar la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados
en la segunda señal digital recibida, y se determina el retardo
sobre la base de las señales activadoras primera y segunda, así
como las informaciones de sello temporal primera y segunda. Es
esencial sincronizar precisamente los circuitos de reloj que
proporcionan la información de sello temporal.
Según unas realizaciones preferidas tercera y
cuarta de la invención, se utiliza un patrón predeterminado de
señales en el flujo de transporte modulado, que es una señal
analógica, para generar señales activadoras sobre cuya base se
determina el retardo introducido en el flujo de transporte por la
trayectoria de viaje desde una estación satelital terrestre al
satélite, y de vuelta al mismo o a otra estación satelital
terrestre, teniendo en cuenta un cálculo de la distancia entre
la(s) estación(es) terrestre(s) y el satélite.
Según un primer aspecto, el patrón predeterminado de señales está
causado por una secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
insertados en el flujo TS de transporte en la sede del enlace
ascendente, por ejemplo, como una carga útil P específica. Según el
segundo aspecto, el patrón predeterminado de señales se obtiene
meramente muestreando el flujo de transporte digital modulado, es
decir, la señal analógica. Por ello, la inserción de paquetes
adicionales en el flujo de transporte puede evitarse.
Según los principios de las realizaciones
preferidas tercera y cuarta de la invención, las disposiciones
receptoras 7, 7', que consisten básicamente en un sintonizador,
como se muestra en las Figs. 4 y 5, reciben un flujo de transporte
digital modulado adecuado para ser transmitido a un satélite, y
emiten unas señales de salida primera y segunda. Estas señales se
ingresan a los medios 8, 8' de procesamiento, que muestrean las
señales de salida para obtener y almacenar una serie de valores
muestreados. Además, los procesadores están dispuestos para
rastrear un patrón predeterminado de señales en la serie de muestras
de dichas señales de salida primera y segunda, y para determinar el
retardo entre las señales de salida digitales primera y segunda,
sobre la base de dicha operación de rastreo, que también puede
entenderse como un proceso de correlación o asociación. El medio 8,
8' de procesamiento realiza la operación de rastreo al nivel de los
bits, según se han obtenido, y preferiblemente almacenado, series
de valores muestreados.
Con referencia a la Fig. 4, se describirán
detalles adicionales de la tercera realización. La Fig. 4 muestra
una primera estación terrestre 1, que corresponde en algunos
aspectos a la estación terrestre de las realizaciones primera y
segunda. Por lo tanto, se utilizarán los mismos signos de referencia
en lo siguiente. Como se muestra en la Fig. 4, una estación
terrestre 1 comprende un multiplexador/codificador 2, un modulador
QPSK 3, un potenciador 4 de frecuencia y una antena satelital 5.
Las señales 6-1 a 6-n de carga útil
digital son flujos de datos elementales y se suministran a un
multiplexador/codificador 2 que convierte la pluralidad de señales
de carga útil digital en un único flujo de transporte digital, por
ejemplo, de acuerdo a los estándares MPEG-2 y DVB,
según lo anteriormente descrito con referencia a la Fig. 1. El flujo
de transporte digital es modulado por el modulador QPSK 3 y
suministrado al potenciador 4 de frecuencia, que representa, en la
Fig. 4, el equipo necesario para convertir la salida del modulador
QPSK 3 en una señal que pueda suministrarse a la antena satelital 5
para su transmisión al satélite. Habitualmente, tal equipo comprende
convertidores de frecuencia, amplificadores de alta potencia,
etc.
La señal de salida del modulador QPSK 3, es
decir, el flujo de transporte digital modulado, también se
suministra a una primera disposición receptora 7, que consiste en
un primer sintonizador 700. La señal de salida del primer
sintonizador 700 (disposición receptora 7) es una señal analógica
que puede procesarse y que corresponde al flujo de transporte
digital. La señal de salida del primer sintonizador 700 se
suministra a un primer procesador 8 que muestrea la señal analógica
para obtener y almacenar una serie de valores digitales que
representan la señal de salida del sintonizador 700.
Si la operación de medición de distancia se basa
en un patrón de señales causado por una secuencia de bits, o grupo
de secuencias de bits, predeterminados, la operación de muestreo y
almacenamiento del procesador 8 es llevado a cabo en una relación
temporal adecuada con la hora de inserción u ocurrencia de la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados
en el flujo de transporte digital. Por ejemplo, la operación de
muestreo debería iniciarse antes de la inserción u ocurrencia de la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados,
pero no demasiado antes, a fin de evitar un número innecesariamente
alto de muestras. Por ello, los requisitos de hardware pueden
mantenerse dentro de una gama razonable. La operación de muestreo
no debería iniciarse retardada con respecto al patrón de señales
esperado, ya que, en este caso, el análisis, que se describirá
adicionalmente más adelante, puede ser difícil, si no imposible.
El procesador 8 analiza la serie de muestras de
la señal de salida de dicho primer sintonizador y la compara con
una serie de valores determinados sobre la base de la secuencia de
bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados, y el
procesamiento que tiene lugar en el multiplexador/codificador 2 y el
modulador QPSK 3. Por ello, el procesador 8 rastrea indirectamente
la secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados
en la señal de salida del primer sintonizador 700. En otras
palabras, el procesador rastrea un patrón de señales predeterminado
en la señal de salida del sintonizador.
Si se rastrea el patrón de señales
predeterminado, el primer procesador 8 envía una señal de inicio
INICIO a un circuito 9 de medición temporal. Al recibir la señal de
inicio INICIO, el circuito 9 de medición temporal comienza a medir
el tiempo, hasta que recibe una señal de detención DETENCIÓN.
La señal de detención DETENCIÓN está generada
por un segundo procesador 8' que recibe una señal de salida desde
una segunda disposición receptora 7', que consiste en un segundo
sintonizador 700'. Los sintonizadores 700 y 700' primero y segundo
son idénticos con respecto a su estructura y componentes. La señal
de entrada al segundo sintonizador 700 está suministrada desde un
reducidor 10 de frecuencia, que recibe una señal desde la antena
satelital 5, y que comprende todo el equipo necesario para convertir
la señal recibida desde la antena satelital 5 en una señal
correspondiente a la señal de salida del modulador QPSK 3. Sin
embargo, como la señal ha viajado desde la antena satelital 5 al
satélite, y de vuelta, la señal recibida está retardada. Aparte del
retardo, la señal de salida del segundo sintonizador 700' es, para
los fines de la invención, idéntica a la señal de salida del primer
sintonizador 700.
Para generar la señal de detención DETENCIÓN, el
segundo procesador 8' rastrea la secuencia de bits, o grupo de
secuencias de bits, predeterminados, es decir, el patrón de señales
predeterminado, en la señal de salida del segundo sintonizador
700', de la misma manera que el primer procesador 8. Al detectar la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados,
el segundo procesador 8' envía la señal de detención DETENCIÓN al
circuito 9 de medición temporal, que detiene la medición temporal.
El tiempo medido corresponde a la distancia entre la estación
terrestre 5 y el satélite.
Como se proporcionan dos disposiciones
receptoras idénticas 7 y 7', es decir, los sintonizadores 700 y 700'
primero y segundo, el tiempo medido corresponde al retardo entre la
señal transmitida y la señal recibida, introducido por la
trayectoria de viaje de la señal desde la antena satelital al
satélite, y de regreso. Por lo tanto, la distancia entre la
estación terrestre y el satélite puede determinarse sobre la base
del tiempo medido. Los retardos introducidos por los componentes de
los sintonizadores pueden despreciarse, ya que el mismo retardo es
introducido por los sintonizadores primero y segundo. La influencia
del potenciador 4 de frecuencia y del reducidor 10 de frecuencia
pueden tenerse en cuenta, ya que el retardo introducido por ello
puede medirse fácilmente con otro equipo de medición, o sea, es
conocido.
Como se ha descrito anteriormente, los
procesadores 8 y 8' están dispuestos para determinar un patrón de
señales en la señal de salida del sintonizador, sobre la base de
una secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
predeterminados, y el procesamiento conocido en el
multiplexador/codificador 2 y el modulador QPSK 3. Alternativamente,
el primer procesador 8 puede configurarse para iniciar la operación
de muestreo/almacenamiento en cualquier momento, para obtener una
serie de valores almacenados correspondientes a la señal de salida
del primer sintonizador durante la operación de
muestreo/almacenamiento. De manera similar, el segundo procesador 8'
puede configurarse para iniciar la operación de
muestreo/almacenamiento en un momento correspondiente, a fin de
obtener una serie de valores almacenados correspondientes a la
señal de salida del segundo sintonizador durante la operación de
muestreo/almacenamiento. La serie de valores de muestra almacenados
se compara para rastrear una coincidencia o correlación, que indica
el retardo temporal introducido en la señal por el viaje hasta el
satélite y de regreso. Debería observarse que los requisitos de
almacenamiento en el segundo procesador 8' pueden reducirse si la
operación de muestreo/almacenamiento se inicia sólo después de un
tiempo que es casi igual a, pero menor que, el retardo esperado de
la señal. Esta alternativa de la tercera realización también permite
combinar los procesadores primero y segundo en un único medio de
procesamiento, evitando la necesidad de un circuito 9 de medición
temporal, ya que el retardo puede determinarse sobre la base de la
frecuencia de muestreo utilizada en la operación de muestreo.
En esta realización, la trayectoria del enlace
ascendente y la trayectoria del enlace descendente se proporcionan
en una única estación terrestre, de manera que la señal se transmite
y recibe en la misma ubicación. Por lo tanto, no hay ninguna
necesidad de sincronización temporal con respecto a mediciones de
distancia. Sin embargo, cuando se utilizan dos o más estaciones
terrestres para determinar la posición de un satélite, sobre la base
de distancias medidas individualmente, es necesario sincronizar los
relojes en las estaciones terrestres, a fin de garantizar que las
mediciones se efectúan casi al mismo tiempo, o que se conoce el
momento de la medición individual (información de sello temporal).
En caso contrario, el satélite puede haber cambiado
significativamente su posición cuando los intervalos temporales
entre las mediciones individuales son demasiado grandes. Sin
embargo, a la vista de la máxima velocidad satelital, de
aproximadamente 2 m/seg, la precisión necesaria no es demasiado
alta. Como se describe adicionalmente más adelante, la velocidad
satelital también puede determinarse y puede tenerse en cuenta.
Como se ha mencionado anteriormente, es posible
una sincronización suficiente cuando se utilizan circuitos de reloj
sobre la base del Sistema de Localización Global GPS. Pero también
pueden emplearse otros circuitos de reloj que proporcionan una
sincronización similar. En la Fig. 4, se muestra un circuito 11 de
reloj que suministra información de sello temporal al circuito 9 de
medición temporal. El sello temporal contiene información con
respecto a la hora de la medición, de manera que una pluralidad de
mediciones, en la misma ubicación, o en distintas ubicaciones,
pueden tenerse en cuenta en combinación.
Con referencia a la Fig. 5, se describirá una
cuarta realización de un sistema de medición de distancia según la
invención. La Fig. 5 muestra una primera estación terrestre 1 que,
en muchos aspectos, es idéntica a la estación terrestre de la
tercera realización. Por lo tanto, se utilizarán los mismos signos
de referencia en lo que sigue. La primera estación terrestre 1
comprende un multiplexador/codificador 2, un modulador QPSK 3, un
potenciador 4 de frecuencia y una primera antena satelital 5. Las
señales 6-1 a 6-n de carga útil
digital son flujos de datos elementales y se suministran al
multiplexador/codificador 2, que convierte la pluralidad de señales
de carga útil digital en un único flujo de transporte digital, por
ejemplo, de acuerdo a los estándares MPEG-2 y DVB,
según lo anteriormente descrito con referencia a la Fig. 1. El flujo
de transporte digital es modulado por el modulador QPSK 3 y
suministrado al potenciador 4 de frecuencia que representa, en la
Fig. 5, el equipo necesario para convertir la salida del modulador
QPSK 3 en una señal que pueda suministrarse a la antena satelital 5
para su transmisión al satélite. Habitualmente, tal equipo comprende
convertidores de frecuencia, amplificadores de alta potencia.
etc.
La señal de salida del modulador QPSK 3, es
decir, el flujo de transporte digital modulado, también se
suministra a una primera disposición receptora 7, que consiste en
un primer sintonizador 700. La señal de salida del primer
sintonizador 700 (disposición receptora 7) es una señal analógica
que puede procesarse y que corresponde al flujo de transporte
digital. La señal de salida del primer sintonizador 700 se
suministra a un primer procesador 8, que muestrea la señal
analógica para obtener y almacenar una serie de valores digitales
que representan la señal de salida del sintonizador 700.
Si la operación de medición de distancia se basa
en un patrón de señales causado por una secuencia de bits, o grupo
de secuencias de bits, predeterminados, la operación de muestreo y
almacenamiento del procesador 8 se lleva a cabo en una relación
temporal adecuada con la hora de inserción u ocurrencia de la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados
en el flujo de transporte digital, según lo mencionado
anteriormente con respecto a la tercera realización.
El procesador 8 analiza la serie de muestras de
la señal de salida de dicho primer sintonizador y la compara con
una serie de valores determinados sobre la base de la secuencia de
bits, o grupo de secuencia de bits, predeterminados, y la manera en
que las señales son procesadas por el multiplexador/codificador 2 y
el modulador QPSK 3. Por ello, el procesador 8 rastrea
indirectamente la secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits,
predeterminados en la señal de salida del primer sintonizador 700.
En otras palabras, el procesador rastrea un patrón de señales
predeterminado en la señal de salida del sintonizador.
Si el procesador 8 rastrea la secuencia de bits,
o grupo de secuencias de bits, predeterminados en la señal de
salida del sintonizador, envía una primera señal EMISIÓN a un
circuito 9 de medición temporal. Al recibir la primera señal
activadora EMISIÓN, el circuito 9 de medición temporal registra la
información de sello temporal (la hora de emisión) suministrada por
un primer circuito 11 de reloj en este instante.
Además, la Fig. 5 muestra una segunda estación
terrestre 12 que comprende una segunda antena satelital 13 y un
reducidor 10' de frecuencia que recibe una señal desde la segunda
antena satelital 13, y que comprende todo el equipo necesario para
convertir la señal recibida desde la antena satelital 13 en una
señal correspondiente a la señal de salida del modulador QPSK 3.
Sin embargo, como la señal ha viajado desde la primera antena
satelital 5, mediante el satélite, a la segunda antena satelital
13, la señal recibida está retardada.
La señal de salida del reducidor 10' de
frecuencia se suministra a una segunda disposición receptora 7', que
consiste en un segundo sintonizador 700'. Los sintonizadores 700 y
700' primero y segundo son idénticos con respecto a su estructura y
componentes, es decir, con respecto a sus influencias sobre la señal
procesada. La señal de salida del segundo sintonizador 700' es una
señal analógica y, aparte del retardo, corresponde a la señal de
salida del primer sintonizador 700.
El segundo procesador 8' recibe la señal de
salida del segundo sintonizador 700' y rastrea la secuencia de
bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados, es decir, el
correspondiente patrón de señales. Al detectar la secuencia de
bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados, el segundo
procesador 8' envía una segunda señal activadora RECEPCIÓN a un
circuito 9' de medición temporal, que registra la información de
sello temporal suministrada (la hora de recepción) por un segundo
circuito 11' de reloj en este instante.
En la cuarta realización, el segundo circuito 9'
de medición temporal transmite la información de sello temporal (la
hora de recepción) al primer circuito 9 de medición temporal, que
calcula el retardo de la señal sobre la base de la información de
sello temporal recibida desde el segundo circuito 9' de medición
temporal y la información de sello temporal (la hora de emisión)
anteriormente registrada por el primer circuito 9 de medición
temporal.
Como se proporcionan dos sintonizadores
idénticos, la diferencia entre los sellos temporales corresponde al
retardo entre la señal transmitida y la señal recibida, introducido
por la trayectoria de viaje de la señal desde la primera antena
satelital 5, mediante el satélite, a la segunda antena satelital 13.
Los retardos introducidos por los componentes de los sintonizadores
pueden despreciarse, ya que el mismo retardo es introducido por los
sintonizadores primero y segundo. La influencia del potenciador 4 de
frecuencia y del reducidor 10' de frecuencia también pueden
despreciarse, ya que el retardo introducido por los mismos es
mínimo.
En esta realización, la trayectoria del enlace
ascendente y la trayectoria del enlace descendente se proporcionan
entre el satélite y dos estaciones terrestres distintas, de manera
que la señal se transmite y se recibe en ubicaciones distintas. Por
lo tanto, es necesario sincronizar los circuitos 11 y 11' de reloj.
Sólo si se utilizan los circuitos 11 y 11' de reloj, sincronizados
con alta precisión, en las estaciones terrestres 1 y 12 primera y
segunda, puede determinarse el retardo sobre la base de la
información de sello temporal.
Los sistemas de medición de distancia
anteriormente descritos de las realizaciones tercera y cuarta de la
invención llevan a cabo un procedimiento de medición de distancia
que comprende las siguientes etapas básicas. En una primera etapa,
una señal digital modulada, que se basa en un flujo de transporte
digital, por ejemplo, según los estándares MPEG-2
y/o DVB, es recibida y muestreada para obtener una primera serie de
valores muestreados de la señal digital modulada. En una segunda
etapa, se rastrea un patrón de señales, correspondiente a una
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados,
en la primera serie de valores muestreados y se genera una primera
señal activadora al detectar el patrón de señales. En una tercera
etapa, que puede llevarse a cabo, al menos parcialmente, en
paralelo a la primera etapa, una señal digital modulada retardada,
que se basa en un flujo de transporte digital, por ejemplo, según
los estándares MPEG-2 y/o DVB, y que está retardada
debido a haber viajado a lo largo de una trayectoria de transmisión,
es recibida y muestreada para obtener una segunda serie de valores
muestreados de la señal digital modulada recibida. En una cuarta
etapa, se rastrea un patrón de señales, correspondiente a la
secuencia de bits, o grupo de secuencias de bits, predeterminados,
en la segunda serie de valores muestreados y se genera una segunda
señal activadora al detectar el patrón de señales. En una quinta
etapa, el retardo se determina sobre la base de las señales
activadoras primera y segunda. Las señales activadoras se utilizan,
respectivamente, para iniciar y detener un temporizador, a fin de
medir el retardo temporal.
En una etapa posterior, se obtiene información
de sello temporal de un reloj adecuado, y se procesa junto con el
retardo. Por ello, si se requiere, los retardos determinados en
distintas ubicaciones pueden combinarse y evaluarse entre sí, ya
que el sello temporal permite utilizar valores de retardo medidos en
el mismo momento. Los circuitos de reloj sincronizados son
necesarios a este respecto.
El procedimiento de medición de distancia según
la invención puede llevarse a cabo en distintas ubicaciones, de las
cuales una puede ser una sede del enlace ascendente de un sistema
difusor satelital y otro puede ser una sede de recepción de dicho
sistema difusor. Luego, se obtiene la primera información de sello
temporal al detectar el patrón de señales en la señal de salida del
primer sintonizador, se obtiene la segunda información de sello
temporal al detectar el patrón de señales en la señal de salida del
segundo sintonizador y se determina el retardo sobre la base de las
señales activadoras primera y segunda, así como las informaciones de
sello temporal primera y segunda. Es esencial sincronizar
precisamente los circuitos de reloj que proporcionan la información
de sello temporal.
La invención también puede llevarse a cabo
proporcionando medios receptores que comprendan un sintonizador y
un demodulador. La señal de salida de tal medio receptor, es decir,
la(s) señal(es) de salida del demodulador, por
ejemplo, las señales I y Q del demodulador QPSK, se suministran
luego a medios de procesamiento que están adaptados para rastrear
un patrón de señales en la señal demodulada. Por lo tanto, la
descripción anterior de dos realizaciones alternativas básicas
puede ser entendida, por los versados en la tecnología, como que
describe también detalles de un sistema de medición de distancia con
medios receptores que comprenden un sintonizador y un
demodulador.
Además, los versados en la tecnología apreciarán
que es ventajoso disponer también de información con respecto a la
velocidad de un satélite, a fin de realizar mediciones de distancia
y/o el control de la posición de un satélite. Por lo tanto, un
sistema y procedimiento para medir la velocidad relativa de un
satélite pueden utilizarse por separado, pero son especialmente
adecuados para utilizarse en combinación con cualquiera de los
sistemas y procedimientos anteriormente descritos.
Claims (12)
1. Sistema de medición de distancia para
determinar información de distancia de un receptor/transmisor en un
canal de comunicación, especialmente de un satélite, que
comprende:
- -
- una primera disposición receptora (7) para recibir una señal de flujo de transporte que comprende una señal de carga útil digital, antes de que dicha señal de flujo de transporte sea transmitida a dicho satélite, y para generar una primera señal de salida;
- -
- una segunda disposición receptora (7') para recibir una señal de flujo de transporte desde dicho satélite, en el que la señal de flujo de transporte recibida desde dicho satélite ha viajado a través de dicho canal de comunicación, y para generar una segunda señal de salida, en el que la señal del flujo de salida comprende la señal de carga útil digital, y en el que la segunda disposición receptora es idéntica a la primera disposición receptora, con respecto a su estructura y componentes; y
- -
- medios (8, 8') de procesamiento para recibir dicha primera señal de salida y dicha segunda señal de salida de dicha primera disposición receptora y dicha segunda disposición receptora, para rastrear un patrón de señales predeterminado en dichas señales de salida primera y segunda, para determinar el retardo entre las señales de salida primera y segunda sobre la base de dicho rastreo del patrón de señales predeterminado y para determinar dicha información de medición de distancia sobre la base de dicho retardo.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema de medición de distancia según la
reivindicación 1, en el cual dicha primera disposición receptora
(7) comprende un primer sintonizador (71), un primer demodulador
(72), y un primer descodificador (73), siendo dicha primera señal
de salida generada por dicha primera disposición receptora (7) una
señal digital descodificada, y en el que dicha segunda disposición
receptora (7') comprende un segundo sintonizador (71'), un segundo
demodulador (72') y un segundo descodificador (73'), siendo dicha
segunda señal de salida generada por dicha segunda disposición
receptora (7') una señal digital descodificada.
3. Sistema de medición de distancia según la
reivindicación 1, en el cual dicha primera disposición receptora
(7) comprende un primer sintonizador (700), proporcionando el primer
sintonizador (700) una primera señal analógica de salida, y en el
cual dicha segunda disposición receptora (7') comprende un segundo
sintonizador (700'), proporcionando el segundo sintonizador (700')
una segunda señal analógica de salida.
4. Sistema de medición de distancia según la
reivindicación 2 o 3, en el cual el sistema de medición de distancia
comprende un circuito (9) de medición temporal, un circuito (11) de
reloj, un primer procesador (8), y un segundo procesador (8'),
enviando el primer procesador (8) una señal de inicio al circuito
(9) de medición temporal al rastrear el patrón de señales
predeterminado en la primera señal de salida, enviando el segundo
procesador (8') una señal de detención al circuito (9) de medición
temporal al rastrear el patrón de señales predeterminado en la
segunda señal de salida, y suministrando el circuito (11) de reloj
una información de señal temporal al circuito (9) de
medición
temporal.
temporal.
5. Sistema de medición de distancia según la
reivindicación 4, en el cual la primera disposición receptora (7),
la segunda disposición receptora (7'), el primer procesador (8), el
segundo procesador (8'), el circuito (9) de medición temporal y el
circuito (11) de reloj se proporcionan en una única estación
terrestre (1).
6. Sistema de medición de distancia según la
reivindicación 4, en el cual la primera disposición temporal (7),
el primer procesador (8) y el circuito (9) de medición temporal se
proporcionan en una primera estación terrestre (1), y la segunda
disposición receptora (7'), el segundo procesador (8'), un segundo
circuito (9') de medición temporal y un segundo circuito (11') de
reloj se proporcionan en una segunda estación terrestre (12).
7. Procedimiento para determinar información de
medición de distancia de un receptor/transmisor en un canal de
comunicación, especialmente de un satélite, que comprende:
- -
- recibir una primera señal de flujo de transporte para generar una primera señal de salida, utilizando una primera disposición receptora (7), en el que la primera señal de flujo de transporte comprende una señal de carga útil digital y la primera señal de flujo de transporte se transmite a dicho satélite;
- -
- recibir una segunda señal de flujo de transporte para generar una segunda señal de salida, utilizando una segunda disposición receptora (7') que es idéntica a la primera disposición receptora (7) con respecto a su estructura y componentes, en el que la segunda señal de flujo de transporte comprende la señal de carga útil digital de la primera señal de flujo de transporte, en el que la segunda señal de flujo de transporte ha viajado a través de dicho canal de comunicación;
- -
- rastrear un patrón de señales predeterminado en dichas señales de salida primera y segunda;
\newpage
- -
- determinar el retardo entre las señales de salida primera y segunda, sobre la base de dicho rastreo del patrón de señales predeterminado; y
- -
- determinar dicha información de medición de distancia sobre la base de dicho retardo.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el cual la recepción de la primera señal de flujo de transporte, la
recepción de la segunda señal de flujo de transporte, el rastreo del
patrón de señales predeterminado en dichas señales de salida
primera y segunda, y la determinación del retardo entre las señales
de salida primera y segunda son llevados a cabo en una única
estación terrestre (1).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el cual el procedimiento comprende adicionalmente la obtención de
una primera información de sello temporal cuando se rastrea el
patrón de señales predeterminado en dicha primera señal de salida,
y la obtención de una segunda información de sello temporal cuando
se rastrea el patrón de señales predeterminado en dicha segunda
señal de salida.
10. Procedimiento según la reivindicación 7, en
el cual la recepción de la primera señal de flujo de transporte y
el rastreo del patrón de señales predeterminado en dicha primera
señal de salida se llevan a cabo en una primera estación terrestre
(1), y en el cual la recepción de la segunda señal de flujo de
transporte y el rastreo del patrón de señales predeterminado en
dicha segunda señal de salida se llevan a cabo en una segunda
estación terrestre (12).
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
el cual la determinación del retardo entre las señales de salida
primera y segunda se lleva a cabo en la primera estación terrestre
(1).
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el cual el procedimiento comprende adicionalmente la obtención de
una primera información de sello temporal cuando se rastrea el
patrón de señales predeterminado en dicha primera señal de salida,
la obtención de una segunda información de sello temporal cuando se
rastrea el patrón de señales predeterminado en dicha segunda señal
de salida, y la transmisión de la segunda información de sello
temporal desde la segunda estación terrestre (12) a la primera
estación terrestre (1).
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