JP2004040720A - 衛星通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することが可能な衛星通信装置を提供する。
【解決手段】複素乗算回路２２４は、周波数差検出回路２２３にて検出した送受の周波数差を、送信データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算する。これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔは、ｅ−ｊΔωｔなる周波数項が複素乗算され、上記周波数差だけ位相回転されたＩｔ１，Ｑｔ１となる。そして、上記Ｉｔ１，Ｑｔ１に対して、制御部２２ｃが求めたタップ係数に基づく重み付けを重み付け回路２２５が行って、Ｉｔ２，Ｑｔ２とし、これを加算器２０４ａ，２０４ｂにて上記Ｉ信号とＱ信号にそれぞれ乗算する。この結果、上記Ｉ信号とＱ信号から送信信号干渉成分として−Δωなる周波数成分の項が除去された受信信号Ｉｒ，Ｑｒが得られる。
【選択図】 図２
【解決手段】複素乗算回路２２４は、周波数差検出回路２２３にて検出した送受の周波数差を、送信データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算する。これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔは、ｅ−ｊΔωｔなる周波数項が複素乗算され、上記周波数差だけ位相回転されたＩｔ１，Ｑｔ１となる。そして、上記Ｉｔ１，Ｑｔ１に対して、制御部２２ｃが求めたタップ係数に基づく重み付けを重み付け回路２２５が行って、Ｉｔ２，Ｑｔ２とし、これを加算器２０４ａ，２０４ｂにて上記Ｉ信号とＱ信号にそれぞれ乗算する。この結果、上記Ｉ信号とＱ信号から送信信号干渉成分として−Δωなる周波数成分の項が除去された受信信号Ｉｒ，Ｑｒが得られる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、地上局と人工衛星との間で通信を行う衛星通信システムは、一般に地上局の通信装置の周波数誤差より人口衛星の局部発振器の周波数誤差の方が大きく、両者の間に生じる周波数ずれは、実力で数ｋＨｚ、仕様上では数十ｋＨｚのずれとなってしまう。
【０００３】
また、音声などを主体とする衛星通信システムでは、３５ｋｂｐｓ程度の小容量通信であることから、チャネル間隔も５０ｋＨｚ程度と狭い。
したがって、図７に示すように、送信チャネルと受信チャネルの周波数が近接する場合、衛星の局部発振器の周波数ずれにより、地上局では送信信号と受信信号が重なってしまう虞があり、このように、地上局内で送信信号から受信信号への干渉があった場合、復調できないという致命的な問題が発生する。
【０００４】
この問題を解決するために従来は、地上局の通信装置に、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたり、送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策が行われてきた。
しかしながら、このような従来の対策では、装置のコストが高騰するだけでなく、大型化し、また周波数帯域の制限を行う必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、従来の地上局の衛星通信装置では、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたり、送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策が行われてきたが、このような対策では、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行う必要があるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することが可能な衛星通信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置において、人工衛星に向けた送信信号に重み付けを行う重み付け手段と、この重み付け手段にて重み付けされた送信信号を、人工衛星から受信した受信信号に加算する加算手段とを具備して構成するようにした。
【０００８】
上記構成の衛星通信装置では、人工衛星に向けた送信信号に重み付けを行い、この重み付けされた送信信号を人工衛星から受信した受信信号に加算して、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【０００９】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる地上局の衛星通信装置の構成を示すものである。
【００１１】
衛星局Ｓから送信された、１４ＧＨｚあるいは１２ＧＨｚの無線信号は、アンテナ（ＡＮＴ）１にて受信され、屋外装置（ＯＤＵ）１０に入力され、まず分離回路（ＯＭＴ）１１にて偏波別の信号に分離される。
【００１２】
屋外装置１０は、低雑音周波数変換器（ＬＮＣ）１２を備えており、これにより上記分離回路１１より受信信号を１ＧＨｚ帯（Ｌバンド）の信号にダウンコンバートして、屋内装置（ＩＤＵ）２０の受信系に出力する。
【００１３】
また、屋外装置１０は、送信機（Ｔｘ）１３を備えており、これにより屋内装置２０の送信系から入力される送信信号を増幅し、この信号を分離回路１１およびアンテナ１を通じて衛星局Ｓに向けて送信する。
【００１４】
屋内装置２０は、周波数変換回路（ＣＯＭＢ）２１、複数のモデム回路（ＭＯＤＥＭ）２２−１〜２２−ｎ、データ通信アダプタ２３を備えて、Ｅｔｈｅｒ回線を通じて保守端末ＰＣなどに接続される。
【００１５】
周波数変換回路２１は、屋外装置１０から入力される受信信号を中間周波信号に変換し、モデム回路（ＭＯＤＥＭ）２２−１〜２２−ｎのいずれかに選択的に出力する。
【００１６】
また、周波数変換回路２１は、モデム回路２２−１〜２２−ｎから変調波信号が入力され、これを高周波信号に変換して、送信信号として屋外装置１０の送信機１３に出力する。
【００１７】
モデム回路２２−１〜２２−ｎは、主たる構成要素として、変調回路（ＭＯＤ）１００、復調回路（ＤＥＭ）２００、ベースバンド回路（ＢＢ）２２ａ、通信回路（Ｅｔｈｅｒ）２２ｂ、制御部（ＣＰＵ）２２ｃなどを備える。
【００１８】
変調回路１００は、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号（Ｉｔ，Ｑｔ）に基づいて、搬送波キャリアを変調し、変調波信号を生成するものである。
【００１９】
復調回路２００は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を復調するもので、復調によって得たベースバンドの受信信号（Ｉｒ，Ｑｒ）をベースバンド回路２２ａに出力する。
【００２０】
ベースバンド回路２２ａは、復調回路２００により得られた受信信号（Ｉｒ，Ｑｒ）を受信データに復号する。また、ベースバンド回路２２ａは、通信回路２２ｂより入力される送信データに基づいて、データ信号（Ｉｔ，Ｑｔ）を生成する。
【００２１】
通信回路２２ｂは、ベースバンド回路２２ａにて得られた受信データをＥｔｈｅｒ回線を通じて所望の相手に送信したり、あるいはＥｔｈｅｒ回線を通じてデータを受信し、これを送信データとしてベースバンド回路２２ａする。
【００２２】
制御部２２ｃは、当該モデム回路２２−１〜２２−ｎの各部を統括して制御するものであって、ベースバンド信号の変復調、受信データの復号、送信データの符号化、Ｅｔｈｅｒ回線を通じた通信など種々の制御を行う。
【００２３】
データ通信アダプタ２３は、種々の機器が接続され、これらの機器がＥｔｈｅｒ回線を通じて通信するためのアダプタである。
【００２４】
次に、図２を参照して、モデム回路２２−１〜２２−ｎの構成について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、この発明に関わる部分を中心に説明する。
変調回路１００は、Ｄ／Ａ変換器１０１ａ，１０１ｂ、位相変調器１０２ａ，１０２ｂ、合成器１０３を備える。
【００２５】
ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔは、Ｄ／Ａ変換器１０１ａと後述する複素乗算回路２２４に入力される。
同様に、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔは、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂと複素乗算回路２２４に入力される。
【００２６】
Ｄ／Ａ変換器１０１ａは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１０２ａに出力する。
同様に、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１０２ｂに出力する。
【００２７】
位相変調器１０２ａは、Ｄ／Ａ変換器１０１ａから与えられるアナログ信号を用いて、後述する９０゜分配器２２２から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１０３に出力される。
【００２８】
同様に、位相変調器１０２ｂは、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂから与えられるアナログ信号を用いて、９０゜分配器２２２から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１０３に出力される。
【００２９】
合成器１０３は、位相変調器１０２ａから与えられる変調結果と、位相変調器１０２ｂから与えられる変調結果とを合成する。この合成結果は、変調波信号として周波数変換回路２１に出力される。
【００３０】
水晶発振器２２１は、搬送波信号を生成するもので、生成した搬送波信号を９０゜分配器２２２と周波数差検出回路２２３に出力する。
９０゜分配器２２２は、水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つの搬送波キャリアを生成し、それぞれ位相変調器１０２ａと位相変調器１０２ｂに出力する。
【００３１】
周波数差検出回路２２３は、後述する電圧制御発振器２２６にて生成されたローカル信号と、上記水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号との周波数差を検出する。ここで検出された周波数差は、複素乗算回路２２４に出力される。
【００３２】
複素乗算回路２２４は、周波数差検出回路２２３にて検出した周波数差を、データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算して、これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔを上記周波数差だけ位相回転させる。このようにして位相回転したデータ信号ＩｔおよびＱｔは、それぞれＩｔ１およびＱｔ１として、重み付け回路２２５に出力される。
【００３３】
図３に複素乗算回路２２４の構成例を示す。
複素乗算回路２２４は、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）回路２２４１と乗算器２２４２〜２２４５および加算器２２４６，２２４７で構成される。
【００３４】
ＮＣＯ回路２２４１は、周波数差検出回路２２３にて検出した周波数差に基づいて位相回転させるための信号を生成し、これを乗算器２２４２〜２２４５および加算器２２４６，２２４７を用いて、データ信号ＩｔおよびＱｔに与え、送受間の位相を一致させる制御を行って、Ｉｔ１およびＱｔ１を得る。
重み付け回路２２５は、複素乗算回路２２４より与えられるＩｔ１およびＱｔ１を、シンボル周期Ｔ毎に遅延させ、この遅延した信号にタップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）を乗算した後、加算することで、干渉成分を除去するためのＩｔ２およびＱｔ２を生成する。
【００３５】
図４に重み付け回路２２５の構成例を示す。
なお、タップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊは、制御部２２ｃが、後述する受信信号Ｉｒ，Ｑｒが収束点に収束するように、収束点からの誤差ベクトルを算出することで求めることができる。
【００３６】
復調回路２００は、分配器２０１、位相検波器２０２ａ，２０２ｂ、Ａ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂ、加算器２０４ａ，２０４ｂ、およびキャリア誤差判定回路２０５を備える。
分配器２０１は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を２分配し、これを位相検波器２０２ａおよび２０２ｂに出力する。
【００３７】
位相検波器２０２ａは、後述する９０゜分配器２２７から与えられるローカル信号を用いて、分配器２０１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２０３ａに出力される。
【００３８】
同様に、位相検波器２０２ｂは、９０゜分配器２２７から与えられるローカル信号を用いて、分配器２０１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂに出力される。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器２０３ａは、位相検波器２０２ａの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＩ信号として加算器２０４ａに出力する。
同様に、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂは、位相検波器２０２ｂの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＱ信号として加算器２０４ｂに出力する。
【００４０】
加算器２０４ａは、Ａ／Ｄ変換器２０３ａから与えられるＩ信号に、後述する重み付け回路２２５から与えられる重み係数Ｉｔ２を加算することで、干渉成分を除去し、これによって得た受信信号Ｉｒをキャリア誤差判定回路２０５に出力する。
【００４１】
同様に、加算器２０４ｂは、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂから与えられるＱ信号に、重み付け回路２２５から与えられる重み係数Ｑｔ１を加算することで、干渉成分を除去し、これによって得た受信信号Ｑｒをキャリア誤差判定回路２０５に出力する。
【００４２】
キャリア誤差判定回路２０５は、加算器２０４ａおよび加算器２０４ｂにより得られた受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて、それぞれの受信信号の収束点より位相平面上における位相誤差を求める。このようにして求めた位相誤差は、電圧制御発振器２２６に出力される。
【００４３】
電圧制御発振器２２６は、キャリア誤差判定回路２０５から与えられる位相誤差に応じた電圧に基づいて、その位相誤差が極小となるような周波数でローカル信号を発振する。このローカル信号は、受信信号の搬送波キャリアを再生したものであって、周波数差検出回路２２３と９０゜分配器２２７に出力される。
【００４４】
９０゜分配器２２７は、電圧制御発振器２２６から与えられるローカル信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つのローカル信号を生成し、それぞれ位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂに出力する。
【００４５】
次に、上記構成の衛星通信装置の動作について説明する。
受信系において、キャリア誤差判定回路２０５が受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて位相誤差を検出し、この位相誤差に応じた周波数のローカル信号を電圧制御発振器２２６が生成することで、受信信号の搬送波キャリアを再生する。
【００４６】
このようにして再生された受信信号の搬送波キャリアは、９０゜分配器２２７によって、互いに位相が９０゜ずれた２つの信号となり、それぞれ位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂにて、受信信号の位相検波に用いられる。
【００４７】
位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂの位相検波の結果は、それぞれ対応するＡ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂにてディジタル信号に変換され、受信信号としてＩ信号とＱ信号が得られる。
【００４８】
ところで、送信搬送波のキャリア角周波数をωとすると、変調回路１００にて生成される変調波は、次式にように表すことができる。なお、次式において、Ａｔｍは、送信信号の変調振幅であり、Φｔｍは、送信信号の変調位相である。
【００４９】
【数１】
【００５０】
また、受信信号は、送信搬送波キャリアに比較して、周波数がΔωだけずれていたものとすると、次式にように表すことができる。なお、次式において、Ａｒｍは、受信信号の変調振幅であり、Φｒｍは、受信信号の変調位相である。
【００５１】
【数２】
【００５２】
したがって、受信信号にαだけ送信信号が干渉した場合、受信信号は次式にように表すことができる。
【００５３】
【数３】
【００５４】
また前述したように、受信信号の搬送波キャリアを再生し、これを位相検波に用いて受信信号Ｉ、Ｑを得ているので、Ａ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂにより得られるＩ信号とＱ信号は次式にように表すことができる。なお、次式において、＊は共役複素数を示す。
【００５５】
【数４】
【００５６】
すなわち、上記Ｉ信号とＱ信号における送信信号干渉成分は、−Δωなる周波数成分の項が残っている。
【００５７】
これに対して、図２に示す構成では、複素乗算回路２２４が、周波数差検出回路２２３にて検出した送受の周波数差を、送信データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算する。
【００５８】
これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔは、ｅ−ｊΔωｔなる周波数項が複素乗算され、上記周波数差だけ位相回転されたＩｔ１，Ｑｔ１となる。
そして、上記Ｉｔ１，Ｑｔ１に対して、制御部２２ｃが求めたタップ係数に基づく重み付けを重み付け回路２２５が行って、Ｉｔ２，Ｑｔ２とし、これを加算器２０４ａ，２０４ｂにて上記Ｉ信号とＱ信号にそれぞれ乗算する。
この結果、上記Ｉ信号とＱ信号から送信信号干渉成分として−Δωなる周波数成分の項が除去された受信信号Ｉｒ，Ｑｒが得られる。
【００５９】
以上のように、上記構成の衛星通信装置では、送信信号を分岐して重み付けをし、これを受信信号に加算することで、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【００６０】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００６１】
また、上記構成の衛星通信装置では、周波数差検出回路２２３により送信信号と受信信号のキャリア周波数の差を、複素乗算回路２２４にて上記分岐した送信信号の複素乗算するようにしている。
【００６２】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、衛星の局部発振器の周波数ずれなどにより受信信号に周波数ずれが生じた場合でも、送信信号の干渉成分を除去することができる。
【００６３】
尚、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、モデム回路２２−１〜２２−ｎは、図２に示す変調回路１００および復調回路２００を用いた構成としたが、これに代わって例えば、図５に示すような変調回路１１０および復調回路２１０を用いた構成であってもよい。
【００６４】
以下、図５に示す構成について説明する。
変調回路１１０は、Ｄ／Ａ変換器１１１ａ，１１１ｂ、位相変調器１１２ａ，１１２ｂ、合成器１１３を備える。
【００６５】
ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔは、Ｄ／Ａ変換器１１１ａと後述する重み付け回路２２９に入力される。
同様に、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔは、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂと重み付け回路２２９に入力される。
【００６６】
Ｄ／Ａ変換器１１１ａは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１１２ａに出力する。
同様に、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１１２ｂに出力する。
【００６７】
位相変調器１１２ａは、Ｄ／Ａ変換器１１１ａから与えられるアナログ信号を用いて、後述する９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１１３に出力される。
【００６８】
同様に、位相変調器１１２ｂは、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂから与えられるアナログ信号を用いて、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１１３に出力される。
【００６９】
合成器１１３は、位相変調器１１２ａから与えられる変調結果と、位相変調器１１２ｂから与えられる変調結果とを合成する。この合成結果は、変調波信号として周波数変換回路２１に出力される。
【００７０】
水晶発振器２２１は、搬送波信号を生成するもので、生成した搬送波信号を９０゜分配器２２８に出力する。
９０゜分配器２２８は、水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つの搬送波キャリアを生成し、それぞれ位相変調器１０２ａと位相変調器１０２ｂ、そして位相検波器２０２ａと２０２ｂに出力する。
【００７１】
重み付け回路２２９は、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号ＩｔおよびＱｔを、シンボル周期Ｔ毎に遅延させ、この遅延した信号にタップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）を乗算した後、加算することで、干渉成分を除去するためのＩｔ１およびＱｔ１を生成する。
【００７２】
なお、重み付け回路２２９は、図４に示した構成例が適用でき、前述の実施形態と同様に、タップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊは、制御部２２ｃが、後述する受信信号Ｉｒ，Ｑｒが収束点に収束するように、収束点からの誤差ベクトルを算出することで求めることができる。
【００７３】
復調回路２１０は、分配器２１１、位相検波器２１２ａ，２１２ｂ、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂ、およびキャリア再生回路２１４を備える。
分配器２１１は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を２分配し、これを位相検波器２１２ａおよび２１２ｂに出力する。
【００７４】
位相検波器２１２ａは、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを用いて、分配器２１１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２１３ａに出力される。
【００７５】
同様に、位相検波器２１２ｂは、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを用いて、分配器２１１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２１３ｂに出力される。
【００７６】
Ａ／Ｄ変換器２１３ａは、位相検波器２１２ａの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＩ信号としてキャリア再生回路２１４に出力する。
同様に、Ａ／Ｄ変換器２１３ｂは、位相検波器２１２ｂの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＱ信号としてキャリア再生回路２１４に出力する。
【００７７】
キャリア再生回路２１４は、重み付け回路２２９から与えられるＩｔ１およびＱｔ１を用いて、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号から送信信号の干渉波成分を除去するとともに、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得る。
【００７８】
図６にキャリア再生回路２１４の構成例を示す。
キャリア再生回路２１４は、加算器２１４０ａ，２１４０ｂ、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）回路２１４１、乗算器２１４２〜２２４５および加算器２１４６，２１４７で構成される。
【００７９】
加算器２１４０ａ，２１４０ｂは、それぞれ重み付け回路２２９から与えられるＩｔ１およびＱｔ１を、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号に加算して、送信信号の干渉波成分を除去する。
【００８０】
ＮＣＯ回路２１４１は、キャリア誤差判定回路２１４８にて検出した位相誤差に基づいて位相回転させるための信号を生成し、これを乗算器２１４２〜２１４５および加算器２１４６，２１４７を用いて、加算器２１４０ａ，２１４０ｂの加算結果に与え、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得る。
【００８１】
キャリア誤差判定回路２１４８は、上記受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて、それぞれの受信信号の収束点より位相平面上における位相誤差を求め、これをＮＣＯ回路２１４１に与える。
【００８２】
以上のように、上記構成の衛星通信装置では、位相変調器１１２ａ，１１２ｂと位相検波器２１２ａ，２１２ｂとで用いる搬送波キャリアを、同一の水晶発振器２２１にて発振する構成としているので、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号における送信信号の干渉波成分に、Δωの周波数ずれはない。このため、前述の実施形態のように、複素乗算回路２２４を用いて搬送波キャリアを複素乗算する必要がない。
【００８３】
そして、キャリア再生回路２１４において、重み付け回路２２９で生成したＩｔ１およびＱｔ１を用いて、上記Ｉ信号およびＱ信号から送信信号の干渉波成分を除去した後、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得るようにしている。
【００８４】
したがって、上記構成の衛星通信装置であっても、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００８５】
また、上記構成の衛星通信装置では、変調回路１１０および復調回路２１０で水晶発振器２２１を共用し、復調回路２１０におけるキャリア除去をディジタル段で行うようにしているので、前述の衛星通信装置に比べて回路構成を簡単にすることができる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００８６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、重み付けされた送信信号を、人工衛星から受信した受信信号に加算して、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【００８７】
したがって、この発明によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することが可能な衛星通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる衛星通信装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した衛星通信装置のモデム回路の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図２に示したモデム回路の複素乗算回路の構成を示す回路ブロック図。
【図４】図２に示したモデム回路の重み付け回路の構成を示す回路ブロック図。
【図５】この発明に係わる衛星通信装置のモデム回路の別の構成を示す回路ブロック図。
【図６】図５に示したモデム回路のキャリア再生回路の構成を示す回路ブロック図。
【図７】送信チャネルと受信チャネルの周波数が近接する場合に、周波数ずれが生じた様子を示す図。
【符号の説明】
１…アンテナ（ＡＮＴ）
１０…屋外装置（ＯＤＵ）
１１…分離回路（ＯＭＴ）
１２…低雑音周波数変換器（ＬＮＣ）
１３…送信機（Ｔｘ）
２０…屋内装置（ＩＤＵ）
２１…周波数変換回路（ＣＯＭＢ）
２２−１〜２２−ｎ…モデム回路（ＭＯＤＥＭ）
２２ａ…ベースバンド回路
２２ｂ…Ｅｔｈｅｒ通信回路
２２ｃ…制御部（ＣＰＵ）
２３…データ通信アダプタ
１００，１１０…変調回路（ＭＯＤ）
１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ…Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）
１０２ａ，１０２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ…位相変調器
２００，２１０…復調回路（ＤＥＭ）
２０２ａ，２０２ｂ，２１２ａ，２１２ｂ…位相検波器
２０３ａ，２０３ｂ，２１３ａ，２１３ｂ…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
２０５，２１４８…キャリア誤差判定回路
２１４…キャリア再生回路
２２１…水晶発振器
２２２，２２７，２２８…９０゜分配器
２２３…周波数差検出回路
２２４…複素乗算回路
２２５，２２９…重み付け回路
２２６…電圧制御発振器
２１４１，２２４１…ＮＣＯ回路
Ｓ…衛星局
【発明の属する技術分野】
この発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、地上局と人工衛星との間で通信を行う衛星通信システムは、一般に地上局の通信装置の周波数誤差より人口衛星の局部発振器の周波数誤差の方が大きく、両者の間に生じる周波数ずれは、実力で数ｋＨｚ、仕様上では数十ｋＨｚのずれとなってしまう。
【０００３】
また、音声などを主体とする衛星通信システムでは、３５ｋｂｐｓ程度の小容量通信であることから、チャネル間隔も５０ｋＨｚ程度と狭い。
したがって、図７に示すように、送信チャネルと受信チャネルの周波数が近接する場合、衛星の局部発振器の周波数ずれにより、地上局では送信信号と受信信号が重なってしまう虞があり、このように、地上局内で送信信号から受信信号への干渉があった場合、復調できないという致命的な問題が発生する。
【０００４】
この問題を解決するために従来は、地上局の通信装置に、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたり、送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策が行われてきた。
しかしながら、このような従来の対策では、装置のコストが高騰するだけでなく、大型化し、また周波数帯域の制限を行う必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、従来の地上局の衛星通信装置では、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたり、送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策が行われてきたが、このような対策では、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行う必要があるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することが可能な衛星通信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、人工衛星と通信する衛星通信装置において、人工衛星に向けた送信信号に重み付けを行う重み付け手段と、この重み付け手段にて重み付けされた送信信号を、人工衛星から受信した受信信号に加算する加算手段とを具備して構成するようにした。
【０００８】
上記構成の衛星通信装置では、人工衛星に向けた送信信号に重み付けを行い、この重み付けされた送信信号を人工衛星から受信した受信信号に加算して、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【０００９】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係わる地上局の衛星通信装置の構成を示すものである。
【００１１】
衛星局Ｓから送信された、１４ＧＨｚあるいは１２ＧＨｚの無線信号は、アンテナ（ＡＮＴ）１にて受信され、屋外装置（ＯＤＵ）１０に入力され、まず分離回路（ＯＭＴ）１１にて偏波別の信号に分離される。
【００１２】
屋外装置１０は、低雑音周波数変換器（ＬＮＣ）１２を備えており、これにより上記分離回路１１より受信信号を１ＧＨｚ帯（Ｌバンド）の信号にダウンコンバートして、屋内装置（ＩＤＵ）２０の受信系に出力する。
【００１３】
また、屋外装置１０は、送信機（Ｔｘ）１３を備えており、これにより屋内装置２０の送信系から入力される送信信号を増幅し、この信号を分離回路１１およびアンテナ１を通じて衛星局Ｓに向けて送信する。
【００１４】
屋内装置２０は、周波数変換回路（ＣＯＭＢ）２１、複数のモデム回路（ＭＯＤＥＭ）２２−１〜２２−ｎ、データ通信アダプタ２３を備えて、Ｅｔｈｅｒ回線を通じて保守端末ＰＣなどに接続される。
【００１５】
周波数変換回路２１は、屋外装置１０から入力される受信信号を中間周波信号に変換し、モデム回路（ＭＯＤＥＭ）２２−１〜２２−ｎのいずれかに選択的に出力する。
【００１６】
また、周波数変換回路２１は、モデム回路２２−１〜２２−ｎから変調波信号が入力され、これを高周波信号に変換して、送信信号として屋外装置１０の送信機１３に出力する。
【００１７】
モデム回路２２−１〜２２−ｎは、主たる構成要素として、変調回路（ＭＯＤ）１００、復調回路（ＤＥＭ）２００、ベースバンド回路（ＢＢ）２２ａ、通信回路（Ｅｔｈｅｒ）２２ｂ、制御部（ＣＰＵ）２２ｃなどを備える。
【００１８】
変調回路１００は、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号（Ｉｔ，Ｑｔ）に基づいて、搬送波キャリアを変調し、変調波信号を生成するものである。
【００１９】
復調回路２００は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を復調するもので、復調によって得たベースバンドの受信信号（Ｉｒ，Ｑｒ）をベースバンド回路２２ａに出力する。
【００２０】
ベースバンド回路２２ａは、復調回路２００により得られた受信信号（Ｉｒ，Ｑｒ）を受信データに復号する。また、ベースバンド回路２２ａは、通信回路２２ｂより入力される送信データに基づいて、データ信号（Ｉｔ，Ｑｔ）を生成する。
【００２１】
通信回路２２ｂは、ベースバンド回路２２ａにて得られた受信データをＥｔｈｅｒ回線を通じて所望の相手に送信したり、あるいはＥｔｈｅｒ回線を通じてデータを受信し、これを送信データとしてベースバンド回路２２ａする。
【００２２】
制御部２２ｃは、当該モデム回路２２−１〜２２−ｎの各部を統括して制御するものであって、ベースバンド信号の変復調、受信データの復号、送信データの符号化、Ｅｔｈｅｒ回線を通じた通信など種々の制御を行う。
【００２３】
データ通信アダプタ２３は、種々の機器が接続され、これらの機器がＥｔｈｅｒ回線を通じて通信するためのアダプタである。
【００２４】
次に、図２を参照して、モデム回路２２−１〜２２−ｎの構成について、詳細に説明する。なお、以下の説明では、この発明に関わる部分を中心に説明する。
変調回路１００は、Ｄ／Ａ変換器１０１ａ，１０１ｂ、位相変調器１０２ａ，１０２ｂ、合成器１０３を備える。
【００２５】
ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔは、Ｄ／Ａ変換器１０１ａと後述する複素乗算回路２２４に入力される。
同様に、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔは、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂと複素乗算回路２２４に入力される。
【００２６】
Ｄ／Ａ変換器１０１ａは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１０２ａに出力する。
同様に、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１０２ｂに出力する。
【００２７】
位相変調器１０２ａは、Ｄ／Ａ変換器１０１ａから与えられるアナログ信号を用いて、後述する９０゜分配器２２２から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１０３に出力される。
【００２８】
同様に、位相変調器１０２ｂは、Ｄ／Ａ変換器１０１ｂから与えられるアナログ信号を用いて、９０゜分配器２２２から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１０３に出力される。
【００２９】
合成器１０３は、位相変調器１０２ａから与えられる変調結果と、位相変調器１０２ｂから与えられる変調結果とを合成する。この合成結果は、変調波信号として周波数変換回路２１に出力される。
【００３０】
水晶発振器２２１は、搬送波信号を生成するもので、生成した搬送波信号を９０゜分配器２２２と周波数差検出回路２２３に出力する。
９０゜分配器２２２は、水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つの搬送波キャリアを生成し、それぞれ位相変調器１０２ａと位相変調器１０２ｂに出力する。
【００３１】
周波数差検出回路２２３は、後述する電圧制御発振器２２６にて生成されたローカル信号と、上記水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号との周波数差を検出する。ここで検出された周波数差は、複素乗算回路２２４に出力される。
【００３２】
複素乗算回路２２４は、周波数差検出回路２２３にて検出した周波数差を、データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算して、これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔを上記周波数差だけ位相回転させる。このようにして位相回転したデータ信号ＩｔおよびＱｔは、それぞれＩｔ１およびＱｔ１として、重み付け回路２２５に出力される。
【００３３】
図３に複素乗算回路２２４の構成例を示す。
複素乗算回路２２４は、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）回路２２４１と乗算器２２４２〜２２４５および加算器２２４６，２２４７で構成される。
【００３４】
ＮＣＯ回路２２４１は、周波数差検出回路２２３にて検出した周波数差に基づいて位相回転させるための信号を生成し、これを乗算器２２４２〜２２４５および加算器２２４６，２２４７を用いて、データ信号ＩｔおよびＱｔに与え、送受間の位相を一致させる制御を行って、Ｉｔ１およびＱｔ１を得る。
重み付け回路２２５は、複素乗算回路２２４より与えられるＩｔ１およびＱｔ１を、シンボル周期Ｔ毎に遅延させ、この遅延した信号にタップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）を乗算した後、加算することで、干渉成分を除去するためのＩｔ２およびＱｔ２を生成する。
【００３５】
図４に重み付け回路２２５の構成例を示す。
なお、タップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊは、制御部２２ｃが、後述する受信信号Ｉｒ，Ｑｒが収束点に収束するように、収束点からの誤差ベクトルを算出することで求めることができる。
【００３６】
復調回路２００は、分配器２０１、位相検波器２０２ａ，２０２ｂ、Ａ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂ、加算器２０４ａ，２０４ｂ、およびキャリア誤差判定回路２０５を備える。
分配器２０１は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を２分配し、これを位相検波器２０２ａおよび２０２ｂに出力する。
【００３７】
位相検波器２０２ａは、後述する９０゜分配器２２７から与えられるローカル信号を用いて、分配器２０１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２０３ａに出力される。
【００３８】
同様に、位相検波器２０２ｂは、９０゜分配器２２７から与えられるローカル信号を用いて、分配器２０１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂに出力される。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換器２０３ａは、位相検波器２０２ａの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＩ信号として加算器２０４ａに出力する。
同様に、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂは、位相検波器２０２ｂの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＱ信号として加算器２０４ｂに出力する。
【００４０】
加算器２０４ａは、Ａ／Ｄ変換器２０３ａから与えられるＩ信号に、後述する重み付け回路２２５から与えられる重み係数Ｉｔ２を加算することで、干渉成分を除去し、これによって得た受信信号Ｉｒをキャリア誤差判定回路２０５に出力する。
【００４１】
同様に、加算器２０４ｂは、Ａ／Ｄ変換器２０３ｂから与えられるＱ信号に、重み付け回路２２５から与えられる重み係数Ｑｔ１を加算することで、干渉成分を除去し、これによって得た受信信号Ｑｒをキャリア誤差判定回路２０５に出力する。
【００４２】
キャリア誤差判定回路２０５は、加算器２０４ａおよび加算器２０４ｂにより得られた受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて、それぞれの受信信号の収束点より位相平面上における位相誤差を求める。このようにして求めた位相誤差は、電圧制御発振器２２６に出力される。
【００４３】
電圧制御発振器２２６は、キャリア誤差判定回路２０５から与えられる位相誤差に応じた電圧に基づいて、その位相誤差が極小となるような周波数でローカル信号を発振する。このローカル信号は、受信信号の搬送波キャリアを再生したものであって、周波数差検出回路２２３と９０゜分配器２２７に出力される。
【００４４】
９０゜分配器２２７は、電圧制御発振器２２６から与えられるローカル信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つのローカル信号を生成し、それぞれ位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂに出力する。
【００４５】
次に、上記構成の衛星通信装置の動作について説明する。
受信系において、キャリア誤差判定回路２０５が受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて位相誤差を検出し、この位相誤差に応じた周波数のローカル信号を電圧制御発振器２２６が生成することで、受信信号の搬送波キャリアを再生する。
【００４６】
このようにして再生された受信信号の搬送波キャリアは、９０゜分配器２２７によって、互いに位相が９０゜ずれた２つの信号となり、それぞれ位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂにて、受信信号の位相検波に用いられる。
【００４７】
位相検波器２０２ａと位相検波器２０２ｂの位相検波の結果は、それぞれ対応するＡ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂにてディジタル信号に変換され、受信信号としてＩ信号とＱ信号が得られる。
【００４８】
ところで、送信搬送波のキャリア角周波数をωとすると、変調回路１００にて生成される変調波は、次式にように表すことができる。なお、次式において、Ａｔｍは、送信信号の変調振幅であり、Φｔｍは、送信信号の変調位相である。
【００４９】
【数１】
また、受信信号は、送信搬送波キャリアに比較して、周波数がΔωだけずれていたものとすると、次式にように表すことができる。なお、次式において、Ａｒｍは、受信信号の変調振幅であり、Φｒｍは、受信信号の変調位相である。
【００５１】
【数２】
したがって、受信信号にαだけ送信信号が干渉した場合、受信信号は次式にように表すことができる。
【００５３】
【数３】
また前述したように、受信信号の搬送波キャリアを再生し、これを位相検波に用いて受信信号Ｉ、Ｑを得ているので、Ａ／Ｄ変換器２０３ａ，２０３ｂにより得られるＩ信号とＱ信号は次式にように表すことができる。なお、次式において、＊は共役複素数を示す。
【００５５】
【数４】
すなわち、上記Ｉ信号とＱ信号における送信信号干渉成分は、−Δωなる周波数成分の項が残っている。
【００５７】
これに対して、図２に示す構成では、複素乗算回路２２４が、周波数差検出回路２２３にて検出した送受の周波数差を、送信データ信号ＩｔおよびＱｔに複素乗算する。
【００５８】
これによりデータ信号ＩｔおよびＱｔは、ｅ−ｊΔωｔなる周波数項が複素乗算され、上記周波数差だけ位相回転されたＩｔ１，Ｑｔ１となる。
そして、上記Ｉｔ１，Ｑｔ１に対して、制御部２２ｃが求めたタップ係数に基づく重み付けを重み付け回路２２５が行って、Ｉｔ２，Ｑｔ２とし、これを加算器２０４ａ，２０４ｂにて上記Ｉ信号とＱ信号にそれぞれ乗算する。
この結果、上記Ｉ信号とＱ信号から送信信号干渉成分として−Δωなる周波数成分の項が除去された受信信号Ｉｒ，Ｑｒが得られる。
【００５９】
以上のように、上記構成の衛星通信装置では、送信信号を分岐して重み付けをし、これを受信信号に加算することで、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【００６０】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００６１】
また、上記構成の衛星通信装置では、周波数差検出回路２２３により送信信号と受信信号のキャリア周波数の差を、複素乗算回路２２４にて上記分岐した送信信号の複素乗算するようにしている。
【００６２】
したがって、上記構成の衛星通信装置によれば、衛星の局部発振器の周波数ずれなどにより受信信号に周波数ずれが生じた場合でも、送信信号の干渉成分を除去することができる。
【００６３】
尚、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、モデム回路２２−１〜２２−ｎは、図２に示す変調回路１００および復調回路２００を用いた構成としたが、これに代わって例えば、図５に示すような変調回路１１０および復調回路２１０を用いた構成であってもよい。
【００６４】
以下、図５に示す構成について説明する。
変調回路１１０は、Ｄ／Ａ変換器１１１ａ，１１１ｂ、位相変調器１１２ａ，１１２ｂ、合成器１１３を備える。
【００６５】
ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔは、Ｄ／Ａ変換器１１１ａと後述する重み付け回路２２９に入力される。
同様に、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔは、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂと重み付け回路２２９に入力される。
【００６６】
Ｄ／Ａ変換器１１１ａは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｉｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１１２ａに出力する。
同様に、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂは、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号Ｑｔをアナログ信号に変換し、位相変調器１１２ｂに出力する。
【００６７】
位相変調器１１２ａは、Ｄ／Ａ変換器１１１ａから与えられるアナログ信号を用いて、後述する９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１１３に出力される。
【００６８】
同様に、位相変調器１１２ｂは、Ｄ／Ａ変換器１１１ｂから与えられるアナログ信号を用いて、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを位相変調する。この変調結果は、合成器１１３に出力される。
【００６９】
合成器１１３は、位相変調器１１２ａから与えられる変調結果と、位相変調器１１２ｂから与えられる変調結果とを合成する。この合成結果は、変調波信号として周波数変換回路２１に出力される。
【００７０】
水晶発振器２２１は、搬送波信号を生成するもので、生成した搬送波信号を９０゜分配器２２８に出力する。
９０゜分配器２２８は、水晶発振器２２１から与えられる搬送波信号に基づいて、互いに位相が９０゜ずれた２つの搬送波キャリアを生成し、それぞれ位相変調器１０２ａと位相変調器１０２ｂ、そして位相検波器２０２ａと２０２ｂに出力する。
【００７１】
重み付け回路２２９は、ベースバンド回路２２ａより入力されるデータ信号ＩｔおよびＱｔを、シンボル周期Ｔ毎に遅延させ、この遅延した信号にタップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊ（ｊ＝１〜ｎ）を乗算した後、加算することで、干渉成分を除去するためのＩｔ１およびＱｔ１を生成する。
【００７２】
なお、重み付け回路２２９は、図４に示した構成例が適用でき、前述の実施形態と同様に、タップ係数Ｃｉｊ，Ｃｑｘｊ，Ｃｑｊ，Ｃｉｘｊは、制御部２２ｃが、後述する受信信号Ｉｒ，Ｑｒが収束点に収束するように、収束点からの誤差ベクトルを算出することで求めることができる。
【００７３】
復調回路２１０は、分配器２１１、位相検波器２１２ａ，２１２ｂ、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂ、およびキャリア再生回路２１４を備える。
分配器２１１は、周波数変換回路２１より入力される中間周波信号を２分配し、これを位相検波器２１２ａおよび２１２ｂに出力する。
【００７４】
位相検波器２１２ａは、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを用いて、分配器２１１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２１３ａに出力される。
【００７５】
同様に、位相検波器２１２ｂは、９０゜分配器２２８から与えられる搬送波キャリアを用いて、分配器２１１を通じて入力される中間周波信号の位相検波を行う。この検波結果は、Ａ／Ｄ変換器２１３ｂに出力される。
【００７６】
Ａ／Ｄ変換器２１３ａは、位相検波器２１２ａの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＩ信号としてキャリア再生回路２１４に出力する。
同様に、Ａ／Ｄ変換器２１３ｂは、位相検波器２１２ｂの検波結果をディジタル信号に変換し、この変換結果をＱ信号としてキャリア再生回路２１４に出力する。
【００７７】
キャリア再生回路２１４は、重み付け回路２２９から与えられるＩｔ１およびＱｔ１を用いて、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号から送信信号の干渉波成分を除去するとともに、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得る。
【００７８】
図６にキャリア再生回路２１４の構成例を示す。
キャリア再生回路２１４は、加算器２１４０ａ，２１４０ｂ、ＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）回路２１４１、乗算器２１４２〜２２４５および加算器２１４６，２１４７で構成される。
【００７９】
加算器２１４０ａ，２１４０ｂは、それぞれ重み付け回路２２９から与えられるＩｔ１およびＱｔ１を、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号に加算して、送信信号の干渉波成分を除去する。
【００８０】
ＮＣＯ回路２１４１は、キャリア誤差判定回路２１４８にて検出した位相誤差に基づいて位相回転させるための信号を生成し、これを乗算器２１４２〜２１４５および加算器２１４６，２１４７を用いて、加算器２１４０ａ，２１４０ｂの加算結果に与え、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得る。
【００８１】
キャリア誤差判定回路２１４８は、上記受信信号Ｉｒ，Ｑｒに基づいて、それぞれの受信信号の収束点より位相平面上における位相誤差を求め、これをＮＣＯ回路２１４１に与える。
【００８２】
以上のように、上記構成の衛星通信装置では、位相変調器１１２ａ，１１２ｂと位相検波器２１２ａ，２１２ｂとで用いる搬送波キャリアを、同一の水晶発振器２２１にて発振する構成としているので、Ａ／Ｄ変換器２１３ａ，２１３ｂにて得られたＩ信号およびＱ信号における送信信号の干渉波成分に、Δωの周波数ずれはない。このため、前述の実施形態のように、複素乗算回路２２４を用いて搬送波キャリアを複素乗算する必要がない。
【００８３】
そして、キャリア再生回路２１４において、重み付け回路２２９で生成したＩｔ１およびＱｔ１を用いて、上記Ｉ信号およびＱ信号から送信信号の干渉波成分を除去した後、送受間の位相を一致させる制御を行って、受信信号Ｉｒ，Ｑｒを得るようにしている。
【００８４】
したがって、上記構成の衛星通信装置であっても、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することができる。
【００８５】
また、上記構成の衛星通信装置では、変調回路１１０および復調回路２１０で水晶発振器２２１を共用し、復調回路２１０におけるキャリア除去をディジタル段で行うようにしているので、前述の衛星通信装置に比べて回路構成を簡単にすることができる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【００８６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、重み付けされた送信信号を、人工衛星から受信した受信信号に加算して、受信信号に含まれる送信信号の干渉成分を除去するようにしている。
【００８７】
したがって、この発明によれば、送信系と受信系を隔離するために高価なシールドケースを用いたりする必要がなく、また送信信号と受信信号のＩＦ周波数を変更することなどの対策も必要ないので、高コスト化・大型化をまねいたり、周波数帯域の制限を行うことなく、送受信信号間の干渉を防止することが可能な衛星通信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる衛星通信装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】図１に示した衛星通信装置のモデム回路の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図２に示したモデム回路の複素乗算回路の構成を示す回路ブロック図。
【図４】図２に示したモデム回路の重み付け回路の構成を示す回路ブロック図。
【図５】この発明に係わる衛星通信装置のモデム回路の別の構成を示す回路ブロック図。
【図６】図５に示したモデム回路のキャリア再生回路の構成を示す回路ブロック図。
【図７】送信チャネルと受信チャネルの周波数が近接する場合に、周波数ずれが生じた様子を示す図。
【符号の説明】
１…アンテナ（ＡＮＴ）
１０…屋外装置（ＯＤＵ）
１１…分離回路（ＯＭＴ）
１２…低雑音周波数変換器（ＬＮＣ）
１３…送信機（Ｔｘ）
２０…屋内装置（ＩＤＵ）
２１…周波数変換回路（ＣＯＭＢ）
２２−１〜２２−ｎ…モデム回路（ＭＯＤＥＭ）
２２ａ…ベースバンド回路
２２ｂ…Ｅｔｈｅｒ通信回路
２２ｃ…制御部（ＣＰＵ）
２３…データ通信アダプタ
１００，１１０…変調回路（ＭＯＤ）
１０１ａ，１０１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ…Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）
１０２ａ，１０２ｂ，１１２ａ，１１２ｂ…位相変調器
２００，２１０…復調回路（ＤＥＭ）
２０２ａ，２０２ｂ，２１２ａ，２１２ｂ…位相検波器
２０３ａ，２０３ｂ，２１３ａ，２１３ｂ…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
２０５，２１４８…キャリア誤差判定回路
２１４…キャリア再生回路
２２１…水晶発振器
２２２，２２７，２２８…９０゜分配器
２２３…周波数差検出回路
２２４…複素乗算回路
２２５，２２９…重み付け回路
２２６…電圧制御発振器
２１４１，２２４１…ＮＣＯ回路
Ｓ…衛星局
Claims (3)
- 人工衛星と通信する衛星通信装置において、
前記人工衛星に向けた送信信号に重み付けを行う重み付け手段と、
この重み付け手段にて重み付けされた送信信号を、前記人工衛星から受信した受信信号に加算する加算手段とを具備したことを特徴とする衛星通信装置。 - 人工衛星と通信する衛星通信装置において、
前記人工衛星から受信した受信信号から搬送波の再生を行う搬送波再生手段と、
この搬送波再生手段にて再生した搬送波と、前記人工衛星に向けた送信信号の搬送波との周波数差を求める周波数差検出手段と、
この周波数差遣出力手段にて求めた周波数差を、前記送信信号に複素乗算する乗算手段と、
この乗算手段の乗算結果に重み付けを行う重み付け手段と、
この重み付け手段にて重み付けされた前記乗算結果を、前記人工衛星から受信した受信信号に加算する加算手段とを具備したことを特徴とする衛星通信装置。 - 人工衛星と通信する衛星通信装置において、
搬送波を生成する発振手段と、
この発振手段にて生成した搬送波を用いて、前記人工衛星から受信した受信信号を復調する復調手段と、
前記発振手段にて生成した搬送波を、前記人工衛星に向けた送信信号を用いて変調する変調手段と、
前記送信信号に重み付けを行う重み付け手段と、
この重み付け手段にて重み付けされた送信信号を、前記復調手段が復調した受信信号に加算する加算手段とを具備したことを特徴とする衛星通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002198750A JP2004040720A (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 衛星通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002198750A JP2004040720A (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 衛星通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004040720A true JP2004040720A (ja) | 2004-02-05 |
Family
ID=31706120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002198750A Withdrawn JP2004040720A (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 衛星通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004040720A (ja) |
-
2002
- 2002-07-08 JP JP2002198750A patent/JP2004040720A/ja not_active Withdrawn
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