JP2952943B2 - アンテナ方向制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアンテナの方向制御に利用する。本発明は音
声データを伝送する移動体衛星通信において移動局が音
声回線を使用してアンテナの方向を制御する方式に関す
る。

〔概要〕

本発明は主局送信系と移動局受信系とが通信衛星を介
して音声データの通信を行う衛星通信システムのアンテ
ナ方向制御方式において、 主局送信系の送信音声回路に音声データが存在しない
ときの搬送波送信電力を小さくし、音声データの有無に
係わらず搬送波の送出を停止させないようにし、移動局
受信系がアンテナの方向制御を継続できるようにするこ
とにより、 移動局受信系の構成を簡単化しかつ制御性を向上でき
るようにしたものである。

〔従来の技術〕

通信装置が船舶、航空機、自動車などに積載され移動
する移動局と通信装置の設置場所が固定された主局との
間で通信衛星を介して通信を行う移動体衛星通信では、
移動局が移動中、つまり通信衛星により中継された主局
からの送信波の到来する方向が刻々と変化する場合に、
主局からの送信波を最良の状態で受信するためには、送
信側の搬送波を常に受信できるようにし、しかも受信電
力が最大となるように利得が最も高くなる電波の到来方
向へアンテナを向ける制御を行わなければならない。ま
た、移動局のアンテナは、移動性を容易にする目的で極
力小型化され、その上に高利得を確保できるように構成
されているため、高利得の指向範囲ができるだけ狭くな
るようにアンテナの方向を変えてやることが重要であ
る。

一方、通信衛星の中継器を有効に利用するために、音
声データがないとき（通話の休止期間中）搬送波の送出
を停止するボイスアクティベーションを含む音声データ
の通信において、移動局が音声データを伝送する音声回
線からのみ受信したのでは音声データのない搬送波送出
停止時間内のアンテナの方向制御が不可能であり、した
がって従来の技術では第３図に示すように移動局が常時
主局から搬送波が送信されている制御回線を受信して受
信電力が最大となるようにアンテナの方向制御を行って
いた。このため移動局が移動しながら音声回線を使用し
て音声データを交信する場合、常にアンテナの方向制御
を行う受信装置としては音声回線用復調器と移動体衛星
通信システムの回線制御データを伝送する制御回線用復
調器との二つの復調器が必要であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の移動局におけるアンテナ方向制御方式
は、音声回線用と制御回線用の二つの復調器が必要なた
めに受信装置の規模が大きくなり、これに伴って移動局
の通信装置に多くの費用を要し、さらに移動体への積載
性や移動性を悪くする欠点がある。

本発明はこのような欠点を除去するもので、制御回線
用の復調器を備えることなくアンテナの方向制御を行う
ことができる方式を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、音声データを送信する主局送信系と、この
主局送信系が送信する信号を衛星中継により受信する移
動局受信系とを備え、この移動局受信系には、音声デー
タの受信中にそのアンテナ指向方向を制御する手段を備
えたアンテナ方向制御方式において、前記主局送信系
は、音声データの入力がない期間にも固定データを送信
する手段を備え、前記移動局受信系には、この固定デー
タ受信中にもそのアンテナ指向方向の制御を行う手段を
含むことを特徴とする。

前記アンテナ指向方向を制御する手段の入力は、音声
データおよび固定データを共に含む受信データ出力から
与えられることが望ましい。

〔作用〕

主局送信系が音声データの存在を判別し、音声データ
の存在しないときには予め定めた固定データをディジタ
ル変調して小電力で送信する。音声データの存在すると
きには音声データを通常電力で送信する。移動局受信系
が受信データから音声データを判別する。受信系は音声
データの有無に係わらず一定以上の信号対雑音比（S/
N）が確保されているときに、受信電力が最大となるよ
うにアンテナの方向を継続的に制御する。

すなわち、主局送信系では、音声データを伝送する場
合音声データ検出回路により音声データの存在を検出し
て音声データが存在するときには送信し、音声データが
存在しないときには搬送波の送出を停止せずに予め定め
た適当な固定データパターンをディジタル変調し送信す
る。また音声データが存在しない時間内、つまり予め定
めた固定データパターンを送信する間は音声データを送
信するときよりも送信電力が小さくなるように制御す
る。

移動局受信系では、音声回線を使用した主局からの送
信波を受信して音声データの存在を予め定めた固定デー
タパターンの検出によって判断する。音声データが存在
するとき（予め定めた固定データパターンが検出されな
いとき）には電力を計算し、受信電力が最大となるよう
にアンテナの方向を制御する。音声データが存在しない
とき（予め定めた固定データパターンが検出されたと
き）には、送信電力を小さくしているので音声データが
存在するときと同等の信号対雑音比（S/N）を得て、精
度の高い受信電力を算出するために帯域幅を狭くし最大
の受信電力となるようアンテナの方向を制御する。

これにより、アンテナの方向制御のための制御回線用
復調器を備える必要がなくなり音声回線を受信するだけ
でアンテナの方向を制御することができる。

〔実施例〕

次に、本発明実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明実施例の構成を示すブロック図である。

本発明実施例は、音声データを送信する主局送信系10
0と、この主局送信系100が送信する信号を衛星中継によ
り受信する移動局受信系200とを備え、この移動局受信
系200には、音声データの受信中にそのアンテナ指向方
向を制御する手段を備え、主局送信系100には、音声デ
ータの入力がない期間にも固定データを送信する手段を
備え、さらに移動局受信系200には、この固定データ受
信中にもそのアンテナ指向方向の制御を行う手段を含
む。

また、アンテナ指向方向を制御する手段の入力は、音
声データおよび固定データを共に含む受信データ出力か
ら与えられる。

すなわち、本発明実施例は、送信する音声データの存
在を検出し、音声データの有無により通話中であるか否
かの情報を出力する音声データ検出回路１と、入力され
たデータをディジタル変調する変調器５と、この変調器
５からの出力を所定の送信周波数に変換するアップコン
バータ６と、このアップコンバータ６からの出力信号を
増幅する電力増幅器７と、この電力増幅器７により増幅
された出力信号を送出する主局アンテナ８とを含む主局
送信系100と、ディジタル変調波を選択する受信シンセ
サイザ９とこの受信シンセサイザ９の発振信号を入力し
ディジタル変調波を復調する復調器10と、復調器10の出
力から電力を算出して出力する電力算出回路13と、この
電力算出回路13の出力が最大の受信電力となる電波の到
来方向を推定して制御情報を出力するアンテナ制御回路
14と、このアンテナ制御回路14の出力により制御され送
信された電波を受信するアンテナ15と、このアンテナ15
により受信された信号を増幅する低雑音増幅器16と、こ
の低雑音増幅器16から出力された増幅信号を受信周波数
から中間周波数変換するダウンコンバータ17と、このダ
ウンコンバータ17の出力を受け通過帯域幅が制御される
帯域フィルタ18とを含む移動局受信系200とを備え、さ
らに、主局送信系100に、音声データ検出回路１からの
音声データの有無により変調するデータを切換える入力
データ切換回路３と、音声データ検出回路１からの音声
データの有無により送信電力を制御する電力制御回路４
と、音声データ検出回路１からの音声データが存在しな
いときには予め定められた固定のデータパターンを生成
する固定データ発生回路２とを含み、移動局受信系200
に、復調器10の出力データから予め定められた固定デー
タパターンを検出し、音声データの受信状態を判定して
音声データの有無を出力する固定データ検出回路11と、
固定データ検出回路11の出力を受け音声データの有無に
より帯域幅を制御する帯域フィルタ制御回路12とを含
み、主局送信系100と移動局受信系200との間で通信衛星
300を介して音声データの通信を行う。

なお電力増幅器７は電力制御回路４の制御信号により
制御され、帯域フィルタ18は帯域フィルタ制御回路12の
制御信号により制御され、アンテナ制御回路14は固定デ
ータ検出回路11からの出力により制御情報を出力する。

主局送信系100では、音声データ検出回路１によって
音声データが検出され音声データが存在する間入力デー
タ切換回路３は音声データを変調するために変調器５へ
音声データを入力し、電力制御回路４は通常の電力で送
信されるように制御する。音声データが存在しないとき
は固定データ発生回路２で予め定めた固定データパター
ンを生成し、この固定データは入力データ切換回路３に
より変調器５へ入力されディジタル変調されると同時
に、電力制御回路４により通常より送信電力が小さくな
るように制御される。

アップコンバータ６は変調器５で変調されたデータを
所定の周波数に変換する。電力増幅器７は電力制御回路
４よって制御され、アップコンバータ６の出力を増幅
し、主局アンテナ８は電力増幅器７で電力増幅された出
力を通信衛星300へ送信する。

移動局受信系200では、復調器10が受信シンセサイザ
９により選択された変調波を復調し、固定データ検出回
路11は復調されたデータから予め定められた固定データ
パターンを検出し、音声データの有無を判定出力し、固
定データが検出されている間は音声データが存在しない
と判定する。帯域フィルタ制御回路12は固定データ検出
回路11の出力から音声データの有無によって中間周波信
号の通過帯域幅を制御し、電力算出回路13は復調器10で
復調されたデータから電力を計算する。

アンテナ制御回路14は固定データ検出回路11と電力算
出回路13の出力から最大の受信電力となる電波の到来方
向を推定し、制御情報を出力する。アンテナ15はアンテ
ナ制御回路14の出力により制御され通信衛星300から送
られてくる電波を受信する。アンテナ15により受信され
た信号は低雑音増幅器16で増幅され、ダウンコンバータ
17によって中間周波数へ変換される。

帯域フィルタ18はダウンコンバータ17によって周波数
変換された信号を受け帯域フィルタ制御回路12の制御信
号により中間周波信号の通過帯域幅が制御される。

次に、本発明実施例の制御過程について説明する。

主局送信系100が音声を伝送する場合、通話により音
声データが入力されると、音声データ検出回路１は音声
データを検出し、音声データが存在することを固定デー
タ発生回路２、入力データ切換回路３、電力制御回路４
に出力する。音声データは変調器５でディジタル変調さ
れ、変調された信号は電力制御回路４により通常の電力
で送信するように制御された電力増幅器７によって増幅
され、通信衛星300を介して移動局へ送出される。

一方、音声データ検出回路１により音声データが検出
されないとき、つまり音声データが存在しない間は固定
データ発生回路２で予め定めた固定データパターン、例
えば位相平面上で同一のベクトルをもつ無変調搬送波の
データを生成して入力データ切換回路３によって固定デ
ータをディジタル変調すると同時に、電力制御回路４に
よって音声データが存在するときよりも小さな電力で送
信するように電力増幅器７を制御して移動局受信系200
へ送信する。

送信側信号のタイミングチャートを第２図（ａ）およ
び（ｂ）に示す。移動局受信系200は通信衛星300を介し
て主局送信系100から送られてくる電波を受信して復調
する。復調されたデータから電力算出回路13で受信電力
を計算し、固定データ検出回路11で予め定めた固定デー
タを判別し、音声データの有無を帯域フィルタ制御回路
12とアンテナ制御回路14へ出力する。

帯域フィルタ制御回路12は送信側で音声データの有無
によって制御される送信電力に応じて復調信号の信号対
雑音比（S/N）が一定となるように中間周波信号の通過
帯域幅を制御する。これによって送信電力の違い（音声
データの有無）に係わらず常に同程度の精度で電力が計
算できる。

音声データの有無および受信電力情報によりアンテナ
制御回路14では受信電力が最大となるようにアンテナ方
向を制御する。第２図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は受信系
の信号状態を示すタイミングチャートである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、主局の送信音声
回線に音声データが存在しないときの搬送波送信電力を
小さくし、音声データの有無に係わらず搬送波の送出を
停止させないようにし、受信移動局が音声回線のみを受
信してアンテナの方向制御をできるようにすることによ
り、移動局の受信部通信装置を小型化することができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の構成を示すブロック図。 第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は本発
明実施例におけるタイミングチャート。 第３図は従来例の構成を示すブロック図。 １……音声データ検出回路、２……固定データ発生回
路、３……入力データ切換回路、４……電力制御回路、
５……変調器、６……アップコンバータ、７……電力増
幅器、８……主局アンテナ、９……受信シンセサイザ、
10……復調器、11……固定データ検出回路、12……帯域
フィルタ制御回路、13……電力算出回路、14……アンテ
ナ制御回路、15……アンテナ、16……低雑音増幅器、17
……ダウンコンバータ、18……帯域フィルタ、100……
主局送信系、200……移動局受信系、300……通信衛星。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声データを送信する主局送信系と、 この主局送信系が送信する信号を衛星中継により受信す
   る移動局受信系と を備え、 この移動局受信系には、音声データの受信中にそのアン
   テナ指向方向を制御する手段を備えた アンテナ方向制御方式において、 前記主局送信系には、音声データの入力がない期間にも
   固定データを送信する手段を備え、 前記移動局受信系には、この固定データ受信中にもその
   アンテナ指向方向の制御を行う手段を含む ことを特徴とするアンテナ方向制御方式。
2. 【請求項２】前記アンテナ指向方向を制御する手段の入
   力は、音声データおよび固定データを共に含む受信デー
   タ出力から与えられる 請求項１記載のアンテナ方向制御方式。