JP2997505B2

JP2997505B2 - 衛星通信装置および衛星通信システム

Info

Publication number: JP2997505B2
Application number: JP2125709A
Authority: JP
Inventors: 昭弘畠山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2015-01-11
Also published as: JPH0421218A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、時分割多元接続（TDMA）方式でディジタル
データの伝送を行う衛星通信装置および衛星通信システ
ムに関する。

（従来の技術）ディジタルデータをTDMA方式で伝送する場合、伝送す
るディジタルデータは一般的にPSK変調して伝送され
る。

ここでTDMA方式の場合、各送信局から送信されるPSK
波はバースト状で、しかも非同期である。このようなPS
K波を受信復調し、さらにディジタルデータを再生する
には、基準搬送波およびクロック信号を再生することが
必要である。

このため従来は、送信側で基準搬送波およびクロック
信号の同期確立のための基準信号を付加して伝送し、受
信側ではこの伝送された基準搬送波およびクロック信号
に自己の発生する基準搬送波およびクロック信号を同期
させるものとなっている。つまり、次のようにバースト
を構成している。

第６図は従来のバースト構成を示す図である。この図
に示すように本来伝送すべきデータの前にCRパタン,BTR
パタン，ユニークワード（UW）を付加している。ここ
で、CRパタンは基準搬送波の同期を図るための基準信号
であり、このCRパタンが挿入された区間（CR区間）にお
いて基準搬送波の同期確立がなされる。また、BTRパタ
ンはクロック信号の同期を図るための基準信号であり、
このBTRパターンが挿入された区間（BTR区間）において
クロック信号の同期確立がなされる。なお、UWはバース
ト同期を取るための同期語である。

ところで、基準搬送波およびクロック信号の同期を確
立するためにはある程度以上の時間を要する。また、基
準搬送波およびクロック信号の同期確立は毎フレーム行
なわなければならない。このため従来においては、基準
搬送波およびクロック信号の同期を適確に確立できる最
低限の期間分のCR区間およびBTR区間を、毎フレーム確
保している。このCR区間およびBTR区間ではデータ伝送
を行うことができないため、データの伝送効率を低下さ
せている。

（発明が解決しようとする課題）以上のように従来は、ある程度のCR区間およびBTR区
間を毎フレーム設けているため、データの伝送効率が悪
いという不具合があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであ
り、その目的とするところは、短期間で搬送波およびク
ロック信号の同期を確立することができ、これによりCR
区間およびBTR区間を短くすることを可能とする衛星通
信装置およびこの衛星通信装置を用いて高効率でデータ
伝送を行うことを可能とする衛星通信システムを提供す
ることにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）第１の発明は、少なくとも搬送波を再生するための、
例えば搬送波基準信号（例えばCRパタン）およびクロッ
ク基準信号（例えばBTRパタン）の少なくともいずれか
一方などの同期基準信号を含む前置語を付加して時分割
多元接続方式で伝送されたディジタルデータを受信する
衛星通信装置において、前記同期基準信号と別途入力さ
れる同期位相情報とに基づいて、例えば搬送波およびク
ロック信号の少なくともいずれか一方などの同期信号を
再生する同期信号再生手段と、この同期信号再生手段で
再生された同期信号の所定時点における位相に基づいて
前記同期信号基準信号の次バーストで先頭時点の位相を
推定する同期信号位相推定手段と、この同期信号位相推
定手段により推定された位相に関する同期信号位相情報
を記憶し、この記憶した同期信号位相情報を前記同期信
号再生手段に与える同期信号位相記憶手段と、復調手段
とを備え、この復調手段により、前記同期信号発生手段
で再生された同期信号に基づいて前記ディジタルデータ
を復調するようにした。

第２の発明は、ディジタルデータに、少なくとも受信
側で同期をとるために必要な、例えば搬送波基準信号
（例えばCRパタン）およびクロック基準信号（例えばBT
Rパタン）の少なくともいずれか一方などの同期基準信
号を含む前置語を付加して時分割多元接続方式で伝送す
る衛星通信システムにおいて、送信側に、前記同期基準
信号を発生する同期基準信号発生手段と、送信信号の信
号フォーマットの情報を受信側に伝送するためのフォー
マット情報を発生するフォーマット情報発生手段と、前
記同期基準信号発生手段および前記フォーマット情報発
生手段を制御することにより、送信信号のフレーム構成
を、通信開始時には前記同期基準信号およびフォーマッ
ト情報を送出する前置語期間が１フレーム長に対して大
きな割合を占める第１のフレーム構成に設定するととも
に、こののち前記前置語期間を減少させた第２のフレー
ム構成に設定するフレーム構成可変手段とをを備え、か
つ受信側に、受信信号の前記同期基準信号と別途入力さ
れる同期信号位相情報とに基づいて同期信号を再生する
同期信号再生手段と、送信側から送信された前記フレー
ム情報に基づいて、前記同期基準信号の送出期間を判定
するフレーム構成判定手段と、前記同期信号再生手段で
再生された同期信号の所定時点における位相に基づいて
前記同期信号基準信号の次バーストでの先頭時点の位相
を推定する同期信号位相推定手段と、この同期信号位相
推定手段により推定された位相に関する前記同期信号位
相情報を記憶し、この記憶した同期信号位相情報を前記
同期信号再生手段に与える同期信号位相記憶手段と、前
記同期信号再生手段で再生された同期信号に基づいて前
記ディジタルデータを復調する復調手段とを備えた。

（作用）このような手段を講じたことにより、受信側では受信
中のバーストの所定時点における再生搬送波の位相およ
び再生クロック信号の位相から次バーストの所定時点に
置ける搬送波位相およびクロック位相が推定され、この
推定された搬送波位相およびクロック位相に基づいて同
期確立が行われる。従って、第１および第２の基準信号
はあまり重要ではなく、短くするか、あるいは無くすこ
とができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る衛星通
信システムに付き説明する。

第１図は本衛星通信システムの構成を示すブロック図
である。図中、１は送信装置であり、DTEインタフェー
ス10、CRパタン発生部11、BTRパタン発生部12、UWパタ
ン発生部13、フォーマット情報発生部14、タイミング制
御部15、ORゲート16、PSK変調器17、送信機18およびア
ンテナ装置19から構成されている。

ここで、DTEインタフェース10は、本送信装置に接続
されるデータ端末装置（DTE）２から出力されたデータ
を受け、このデータのビットレートの変換を行う。そし
てこのビットレートが変換されたデータをタイミング制
御部15の制御に基づいて出力する。

CRパタン発生部11、BTRパタン発生部12およびUWパタ
ン発生部13は、搬送波の同期確立のための基準となる所
定パタンのCRパタン、クロック信号の同期確立のための
基準となる所定パタンのBTRパタン、バースト同期のた
めの所定パタンのユニークワード（以下、UWと称する）
をそれぞれ発生するものである。フォーマット情報発生
部14は、後に詳述するフォーマット情報を発生する。こ
れらのCRパタン発生部11、BTRパタン発生部12、UWパタ
ン発生部13およびフォーマット情報発生部14は、タイミ
ング制御部15によって指示されるタイミングで各パタン
およびフォーマット情報を出力するものとなっている。

ところで、タイミング制御部15は例えばマイクロコン
ピュータを主制御回路として有するものである。そして
このタイミング制御部15には複数種類のバースト構成
（本実施例では第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す３種
類）が設定されており、これらのバースト構成のうちの
所定のもの（選択については後述する）に応じたタイミ
ングでDTEインタフェース10、CRパタン発生部11、BTRパ
タン発生部12、UWパタン発生部13およびフォーマット情
報発生部14の各部を制御する。

DTEインタフェース10、CRパタン発生部11、BTRパタン
発生部12、UWパタン発生部13およびフォーマット情報発
生部14のそれぞれの出力はORゲート16に入力されて合成
され、PSK変調器17へと与えられる。PSK変調器17はORゲ
ート16の出力信号により搬送波をPSK変調する。そして
このPSK変調器17から出力されたPSK波は送信機18で周波
数変換されたのち、アンテナ装置19から通信衛星３に向
けて送出される。

一方、４は受信装置であり、アンテナ装置40、受信機
41、準同期検出部42、PSK復調部43、DTEインタフェース
44、A/D変換器45、ディジタルフィルタ46、搬送波再生
部47、クロック再生部48、搬送波周波数・位相メモリ4
9、クロック位相メモリ50、ユニークワード検出部（UW
検出部）51、タイミング制御部52およびフォーマット情
報検出部53から構成されている。

この受信装置４は、前述したように送信装置１から送
出され、通信衛星３を介して伝送されたPSK波をアンテ
ナ装置40および受信機41で受信し、受信機41で中間周波
帯に周波数変換する。この中間周波帯とされたPSK波は
準同期検出部42を介してPSK復調部43に与えられる。PSK
復調部43は与えられたPSK波を復調してデータを再生す
る。そしてこの再生されたデータはDTEインタフェース4
4で所望のチャネルのものが抽出されたのち、ビットレ
ートの変換およびシリアル化がなされてDTE5へと与えら
れる。

ここで、受信機41で中間周波帯とされたPSK波はA/D変
換器45にも準同期検出部42を介して入力されている。PS
K波はこのA/D変換器45でディジタル信号化された後、狭
帯域フィルタをなすディジタルフィルタ46を介して搬送
波再生部47へと入力される。搬送波再生部47では、ディ
ジタルフィルタ46の出力信号および搬送波周波数・位相
メモリ49に格納されたデータに基づいて基準搬送波を生
成する。ここで生成された基準搬送波はPSK復調部43に
与えられる。また、搬送波再生部47で生成された基準搬
送波は、毎フレームの所定時点における周波数および位
相が搬送波周波数・位相メモリ49に記憶される。

一方ディジタルフィルタ46の出力信号はクロック再生
部48にも入力されている。クロック再生部48は、ディジ
タルフィルタ46の出力信号とクロック位相メモリ50に格
納されたデータとに基づいてクロック信号を生成する。
そしてここで生成されたクロック信号は、PSK復調部4
3、A/D変換器45、ディジタルフィルタ46および搬送波再
生部47に与えられる。また、クロック再生部48で再生さ
れたクロック信号は、毎フレームの所定時点における位
相がクロック位相メモリ50に記憶される。

UW検出部51は、PSK復調部43で再生されたデータ中か
らUWを検出し、検出信号をDTEインタフェース44、タイ
ミング制御部52およびフォーマット情報検出部53へと出
力する。フォーマット情報検出部53は、UW検出部51から
与えられた検出信号に応じたタイミングでPSK復調部43
で再生されたデータ中からフォーマット情報を検出し、
タイミング制御部52へと与える。

タイミング制御部52は、UW検出部51から与えられた検
出信号およびフォーマット情報検出部53から与えられた
信号に基づき、搬送波再生部47,クロック再生部48にお
いて搬送波およびクロック信号の再生を行うタイミング
の制御および搬送波周波数・位相メモリ49,クロック位
相メモリ50への搬送波周波数・位相，クロック位相の記
憶または読出しのタイミングの制御をそれぞれ行う。と
ころでこのタイミング制御部52は例えばマイクロコンピ
ュータを主制御回路として有し、各部のタイミング制御
を行う制御手段に加えて、搬送波位相推定手段52aおよ
びクロック位相推定手段52bを有している。

次に以上のように構成された衛星通信システムの動作
を、送信装置１の動作はタイミング装置15の処理手順に
従って、また受信装置４の動作はタイミング制御装置52
の処理手順に従って説明する。

まず送信装置１では、タイミング制御部15は第３図に
示すようにステップ3aにおいて、DTE2から通信開始指示
がなされるのを待っている。ここで、通信開始指示がな
されるとタイミング制御部15はステップ3bにおいて、第
２図（ａ）に示す第１フォーマットのバーストフォーマ
ットを選択する。ここでこの第１フォーマットは、CR区
間の長さT_CRおよびBTR区間の長さT_BTRを大きくとり、デ
ータ区間を「零」としてある。

こののち、タイミング制御部15はステップ3cにおい
て、本送信装置１に割当てられているタイムスロットの
先頭時点となるのを待つ。ここでタイムスロットの先頭
時点となると、タイミング制御部15は処理をステップ3c
からステップ3dに移行し、このステップ3dにおいて、CR
パタンの発生開始をCRパタン発生部11に指示する。これ
に応じ、CRパタン発生部11は所定のCRパタンを発生し、
ORゲート16へと出力する。従って、アンテナ装置19から
は、CRパタンがPSK変調および周波数変換がなされて送
信される。

この状態において、タイミング制御部15はステップ3e
において、ステップ3dでCRパタンの発生開始を指示して
から第１フォーマットにおいて設定されているT_CRが経
過するのを待つ。そして、T_CRが経過、すなわちCR区間
が終了したら、タイミング制御部15はステップ3fにおい
て、CRパタンの発生停止をCRパタン発生部11に指示した
のち、ステップ3gにおいて、BTRパタンの発生開始をBTR
パタン発生部12に対して指示する。これに応じ、BTRパ
タン発生部12は所定のBTRパタンを発生し、ORゲート16
へと出力する。従って、アンテナ装置19からは、BTRパ
タンがPSK変調および周波数変換がなされて送信され
る。

続いてタイミング制御部15はステップ3hにおいて、ス
テップ3gでBTRパタンの発生開始を指示してから第１フ
ォーマットにおいて設定されているT_BTRが経過するのを
待つ。そして、T_BTRが経過、すなわちBTR区間が終了し
たら、タイミング制御部15はステップ3iにおいて、BTR
パタンの発生停止をBTRパタン発生部12に指示したの
ち、ステップ3jにおいて、UWパタンの発生開始をUWパタ
ン発生部13に対して指示する。これに応じ、UWパタン発
生部13は所定のUWパタンを発生し、ORゲート16へと出力
する。従って、アンテナ装置19からは、UWパタンがPSK
変調および周波数変換がなされて送信される。

さらにタイミング制御部15はステップ3kにおいて、ス
テップ3jでUWパタンの発生開始を指示してからUW期間T
_UW（固定値）が経過するのを待つ。そして、T_UWが経
過、すなわちUW区間が終了したら、タイミング制御部15
はステップ3lにおいて、UWパタンの発生停止をUWパタン
発生部13に指示したのち、ステップ3mにおいて、第１フ
ォーマットに対応するフォーマット情報の発生開始をフ
ォーマット情報発生部14に対して指示する。これに応
じ、フォーマット情報発生部14は現バーストにおける先
頭からUW先頭までの時間（現バーストにおけるT_CR＋T
_BTR）t₂および次バースト（第２フォーマット）におけ
る先頭からBTR区間先頭までの時間（次バーストにおけ
るT_CR）を表すフォーマット情報を発生し、ORゲート16
へと出力する。従って、アンテナ装置19からは、フォー
マット情報がPSK変調および周波数変換がなされて送信
される。

そしてタイミング制御部15はステップ3nにおいて、ス
テップ3mでフォーマット情報の発生開始を指示してから
フォーマット情報期間T_F（固定値）が経過するのを待
つ。そして、T_Fが経過、すなわちフォーマット情報区間
が終了したら、タイミング制御部15はステップ3oにおい
て、フォーマット情報の発生停止をフォーマット情報発
生部14に指示する。かくして、最初の１バーストでの各
種信号の送信が終了する。

１バースト終了後、タイミング制御部15はステップ3p
において、第２図（ｂ）に示す第２フォーマットのバー
ストフォーマットを選択する。ここでこの第２フォーマ
ットは、第１フォーマットに比べてCR区間の長さT_CRお
よびBTR区間の長さT_BTRを短くし、データ領域を設定し
ている。なおT_CRおよびT_BTRは、この期間のCRパタンお
よびBTRパタンで搬送波およびクロック信号の同期確立
を十分に行える時間としてある。

こののち、タイミング制御部15は、ステップ3q乃至ス
テップ３γにおいて、前述したステップ3c乃至ステップ
3oでの処理と同様な処理を第２フォーマットに基づいて
行う。そしてタイミング制御部15はステップ３γでフォ
ーマット情報の発生停止をフォーマット情報発生部14に
対して指示したのち、ステップ３δにおいて、データの
出力開始をDTEインタフェース10に対して指示する。こ
れに応じ、DTEインタフェース10はDTEインタフェース２
から与えられたデータを通信衛星３で定められたビット
レートで出力する。従って、アンテナ装置19からは、デ
ータがPSK変調および周波数変換がなされて送信され
る。

この状態において、タイミング制御部15はステップ３
εにおいて、ステップ３δでデータの出力開始を指示し
てから第２フォーマットにおいて設定されているT_Dが経
過するのを待つ。そして、T_Dが経過、すなわちデータ区
間が終了したら、タイミング制御部15はステップ３ξに
おいて、データの出力停止をDTEインタフェース10に指
示する。かくして、第２番目の１バーストでの各種信号
の送信が終了する。

こののち、タイミング制御部15はステップ３ηにおい
て、第２図（ｃ）に示す第３フォーマットのバーストフ
ォーマットを選択する。ここでこの第３フォーマット
は、CR区間の長さT_CRおよびBTR区間の長さT_BTRを微小と
し、データ領域を長く設定している。

そしてタイミング制御部15はステップ3p以降の処理を
今度は第３フォーマットに基づいて繰返し行う。かくし
て、第３番目以降のバーストでは第３フォーマットにて
各種信号の送信がなされる。

一方、受信装置４では、以上のようにして送信装置１
から送信された信号を受けて次のように動作する。まず
タイミング制御部52は、第４図に示すようにステップ4a
において、本受信装置４に割当てられたタイムスロット
の先頭時点となるのを待つ。ここでタイムスロットの先
頭時点となると、タイミング制御部52は処理をステップ
4aからステップ4bに移行し、このステップ4bにおいて、
搬送波同期の開始を搬送波再生部47に指示する。これに
応じて搬送波再生部47は、自己が発生する基準搬送波を
ディジタルフィルタ46の出力信号に同期させる。

この状態において、タイミング制御部52はステップ4c
において、ステップ4bで搬送波同期の開始を指示してか
ら第１フォーマット（第１フォーマットはシステムで固
定設定されている）において設定されているT_CRが経過
するのを待つ。そして、T_CRが経過、すなわちCR区間が
終了したら、タイミング制御部52はステップ4dにおい
て、搬送波同期の停止を搬送波再生部47に指示したの
ち、ステップ4eにおいて、クロック信号の同期開始をク
ロック再生部50に対して指示する。これに応じてクロッ
ク再生部50は、自己が発生するクロック信号をディジタ
ルフィルタ46の出力信号に同期させる。

続いてタイミング制御部52はステップ4fにおいて、ス
テップ4eでクロック信号の同期開始を指示してから第１
フォーマットにおいて設定されているT_BTRが経過するの
を待つ。そして、T_BTRが経過、すなわちBTR区間が終了
したら、タイミング制御部52はステップ4gにおいて、ク
ロック信号の同期停止をクロック再生部50に指示したの
ち、ステップ4hにおいて、ステップ4gでクロック同期の
停止を指示してからUW期間T_UW（固定値）が経過するの
を待つ。そして、T_UWが経過、すなわちUW区間が終了し
たら、タイミング制御部52はステップ4iにおいて、UW検
出部51によってUWが検出されたか否かの判断を行う。

ここで、UWが検出されていない場合、タイミング制御
部52は当該バーストでは信号伝送がなされていない、す
なわち非通信状態であると判断し、ステップ4a以降の処
理を繰返す。また、UWが検出されている場合、タイミン
グ制御部52は処理をステップ4iからステップ4jに移行
し、搬送波再生部47が出力する基準搬送波の周波数およ
びUW検出時点における位相を搬送波周波数・位相メモリ
49に格納する。さらにタイミング制御部52はステップ4k
において、クロック再生部48が出力するクロック信号の
UW検出時点における位相をクロック位相メモリ50に格納
する。

続いてタイミング制御部52はステップ4lにおいて、フ
ォーマット情報検出部53で検出されたフォーマット情報
を取り込むとともに、ステップ4mにおいて、搬送波周波
数・位相メモリ49に格納された位相を取込む。そして、
タイミング制御部52はステップ4nにおいて、ステップ4l
で取込んだフォーマット情報およびステップ4mで取込ん
だ位相に基づいて、次バーストの先頭時点における搬送
波の位相を推定し、この推定した搬送波位相を、ステッ
プ4oにおいて搬送周波数・位相メモリ49に格納する。

続いてタイミング制御部52はステップ4pにおいて、ク
ロック位相メモリ50に格納された位相を取込む。そして
タイミング制御部52はステップ4qにおいて、ステップ4l
で取込んだフォーマット情報およびステップ4pで取込ん
だ位相に基づいて、次バーストのBTR区間の先頭時点に
おけるクロックの位相を推定し、この推定したクロック
位相を、ステップ4rにおいてクロック位相メモリ50に格
納する。なお、ステップ4nにおける推定処理は搬送波位
相推定手段52aによって、またステップ4qにおける推定
処理はクロック位相推定手段52bによってそれぞれ行わ
れる。

このステップ4nおよびステップ4qにおける搬送波位相
およびクロック位相の推定は具体的には次のようにして
行われる。まず、フォーマット情報に含まれるt₂,t₃お
よびシステムで設定されている１フレーム長t₁の関係を
図示すると第５図のようになる。この図において、Ａは
CR区間、ＢはBTR区間、ＣはUW区間、Ｄはフォーマット
情報区間、Ｅはデータ区間をそれぞれ示している。この
図からも分かるように、現バーストでのUW検出時点から
次バーストの先頭時点までの時間taは、 t₁−t₂−（UW解読に要する時間）なる式により求まる。

この時間taとステップ4mで取込んだ位相（現バースト
でのUW検出時点における搬送波位相）とから次バースト
の先頭時点での搬送波位相を推定する。

また、現バーストでのUW検出時点から次バーストのBT
R区間の先頭時点までの時間tbは、 t₁−t₂＋t₃−（UW解読に要する時間）なる式により求まる。

この時間tbとステップ4qで取込んだ位相（現バースト
でのUW検出時点におけるクロック位相）とから次バース
トのBTR区間の先頭時点での搬送波位相を推定する。

タイミング制御部52は次にステップ4sにおいて、本受
信装置４に割当てられたタイムスロットの先頭時点とな
るのを待つ。ここでタイムスロットの先頭時点となる
と、タイミング制御部52は処理をステップ4tに移行し、
このステップ4tにおいて、搬送波同期の開始を搬送波再
生部47に指示する。これに応じて搬送波再生部47は、自
己が発生する基準搬送波を、タイムスロットの先頭時点
における位相がタイミング制御部52によって推定されて
搬送波周波数・位相メモリ49に格納されている位相と同
一となるようにし、かつディジタルフィルタ46の出力信
号に応じて微少調整を行うことによって同期確率を行
う。そしてこのように同期確立した基準搬送波を出力す
る。

この状態において、タイミング制御部52はステップ4u
において、ステップ4tで搬送波同期の開始を指示してか
ら、前バーストで伝送されたフォーマット情報中で通知
されたt₃が経過するのを待つ。そして、T₃が経過した
ら、タイミング制御部52はステップ4vにおいて、搬送波
同期の停止を搬送波再生部47に指示したのち、ステップ
4wにおいて、クロック信号の同期開始をクロック再生部
50に対して指示する。これに応じてクロック再生部50
は、自己が発生するクロック信号を、BTR区間の先頭時
点における位相がタイミング制御部53によって推定され
てクロック位相メモリ50に格納されている位相と同一と
なるようにし、かつディジタルフィルタ46の出力信号に
応じて微調整を行うことによって同期確率を行う。そし
てこのように同期確立したクロック信号を出力する。

続いてタイミング制御部52はステップ4xにおいて、UW
検出部51によってUWが検出されるのを待ち、UWが検出さ
れたらステップ4yにおいて、クロック同期の停止をクロ
ック再生部48に指示する。そしてこののち、タイミング
制御部52は処理をステップ4jに移行し、ステップ4j以降
の処理を繰返す。

これにより、以降のタイムスロットにおける受信が行
われる。

以上のように本実施例では、受信装置４は現バースト
のUW検出時点における搬送波再生部47で再生されている
基準搬送波の位相およびクロック再生部48で再生されて
いるクロック信号の位相に基づき、次バーストの先頭時
点における搬送波の位相および次バーストのBTR区間の
先頭時点におけるクロック信号の位相を推定する。そし
て、次バーストの受信時には、バーストの先頭時点にお
ける基準搬送波の位相およびバーストのBTR区間の先頭
時点におけるクロック信号の位相が上記のように推定し
た搬送波位相およびクロック位相となるように同期確立
を行い、かつ当該バーストで伝送されるCRパタンおよび
BTRパタンにより微調整を行う。

従って受信装置４は、一度正確に同期確立を行えば以
降は推定した搬送波位相およびクロック位相に基づいて
同期確立を行うことができ、CRパタンおよびBTRパタン
は微調整を行うに十分な長さがあれば良く、短時間で良
い。

これにともない本実施例では送信装置１において、通
信開始後の最初のバーストにおいては第２図（ａ）に示
すようにCR区間およびBTR区間をできるかぎり長くと
り、これにより受信装置４で確実な同期確立を速やかに
行うことを可能とし、こののちは第２図（ｂ）に示すよ
うにCR区間およびBTR区間を短くし、そして定常的な通
信状態においては第２図（ｃ）に示すようにCR区間およ
びBTR区間をさらに短くしデータ区間を大きく確保して
いる。

従って、１タイムスロットでのデータ伝送量を増加す
ることができ、伝送効率が著しく上昇することになる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではない。
例えば上記実施例では、上記実施例では定常状態におい
てもCR区間およびBTR区間を若干確保して微調整を行う
ようにしているが、搬送波位相およびクロック位相の推
定制度を向上させることにより、この推定した搬送波位
相およびクロック位相でのみ同期確立を行うことがで
き、CR区間およびBTR区間を完全に排除することも可能
である。また、バーストフォーマットは第２図に示した
ものには限定されず、任意に変更が可能であるし、バー
ストフォーマットの種類についても３種類には限定され
ない。さらに、バーストフォーマットは予め設定してお
かずに、送信側で任意にバーストフォーマットを決定す
るようにしてもよい。

また、バーストフォーマットおよびその選択順序など
をシステムにおいて規定しておけば、フォーマット情報
は送らなくても良い。このほか、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々の変形実施が可能である。

［発明の効果］第１の発明は、少なくとも搬送波を再生するための、
同期基準信号を含む前置語を付加して時分割多元接続方
式で伝送されたディジタルデータを受信する衛星通信装
置において、前記同期基準信号と別途入力される同期位
相情報とに基づいて同期信号を再生する同期信号再生手
段と、この同期信号再生手段で再生された同期信号の所
定時点における位相に基づいて前記同期信号基準信号の
次バーストで先頭時点の位相を推定する同期信号位相推
定手段と、この同期信号位相推定手段により推定された
位相に関する同期信号位相情報を記憶し、この記憶した
同期信号位相情報を前記同期信号再生手段に与える同期
信号位相記億手段と、復調手段とを備え、この復調手段
により、前記同期信号再生手段で再生された同期信号に
基づいて前記ディジタルデータを復調するようにしたの
で、短期間で搬送波およびクロック信号の同期が確立す
ることができ、これによりCR区間およびBTR区間を短く
することが可能な衛星通信装置となる。

第２の発明は、ディジタルデータに、少なくとも受信
側で同期をとるために必要な同期基準信号を含む前置語
を付加して時分割多元接続方式で伝送する衛星通信シス
テムにおいて、送信側に、前記同期基準信号を発生する
同期基準信号発生手段と、送信信号の信号フォーマット
の情報を受信側に伝送するためのフォーマット情報を発
生するフォーマット情報発生手段と、前記同期基準信号
発生手段および前記フォーマット情報発生手段を制御す
ることにより、送信信号のフレーム構成を、通信開始時
には前記同期基準信号およびフォーマット情報を送出す
る前置語期間が１フレーム長に対して大きな割合を占め
る第１のフレーム構成に設定するとともに、こののち前
記前置語期間を減少させた第２のフレーム構成に設定す
るフレーム構成可変手段とをを備え、かつ受信側に、受
信信号の前記同期基準信号と別途入力される同期信号位
相情報とに基づいて同期信号を再生する同期信号再生手
段と、送信側から送信された前記フレーム情報に基づい
て、前記同期基準信号の送出期間を判定するフレーム構
成判定手段と、前記同期信号再生手段で再生された同期
信号の所定時点における位相に基づいて前記同期信号基
準信号の次バーストでの先頭時点の位相を推定する同期
信号位相推定手段と、この同期信号位相推定手段により
推定された位相に関する前記同期信号位相情報を記憶
し、この記憶した同期信号位相情報を前記同期信号再生
手段に与える同期信号位相記憶手段と、前記同期信号再
生手段で再生された同期信号に基づいて前記ディジタル
データを復調する復調手段とを備えたので、上記第１の
発明による衛星通信装置を用いて高効率でデータ伝送を
行うことを可能とする衛星通信システムとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例に係る衛星通信シ
ステムを説明する図であり、第１図は構成を示すブロッ
ク図、第２図は第１図中のタイミング制御部15に設定さ
れたバーストフォーマットを示す図、第３図は第１図中
のタイミング制御部15の処理手順を示すフローチャー
ト、第４図は第１図中のタイミング制御部52の処理手順
を示すフローチャート、第５図はシステムで設定されて
いる１フレーム長t₁およびフォーマット情報に含まれる
t₂,t₃の関係を示す図、第６図は従来技術を説明する図
である。１……送信装置、10……DTEインタフェース、11……CR
パタン発生部、12……BTRパタン発生部、13……UWパタ
ン発生部、14……フォーマット情報発生部、15……タイ
ミング制御部、17……PSK変調器、２……DTE、３……通
信衛星、４……受信装置、43……PSK復調器、44……DTE
インタフェース、45……A/D変換器、46……ディジタル
フィルタ、47……搬送波再生部、48……クロック再生
部、49……搬送波周波数・位相メモリ、50……クロック
位相メモリ、51……UW検出部、52……タイミング制御
部、52a……搬送波位相推定手段、52b……クロック位相
推定手段、53……フォーマット情報検出部、５……DT
E。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも搬送波を再生するための同期基
準信号を含む前置語を付加して時分割多元接続方式で伝
送されたディジタルデータを受信する衛星通信装置にお
いて、前記同期基準信号と別途入力される同期位相情報とに基
づいて同期信号を再生する同期信号再生手段と、この同期信号再生手段で再生された同期信号の所定時点
における位相に基づいて前記同期信号基準信号の次バー
ストで先頭時点の位相を推定する同期信号位相推定手段
と、この同期信号位相推定手段により推定された位相に関す
る同期信号位相情報を記憶し、この記憶した同期信号位
相情報を前記同期信号再生手段に与える同期信号位相記
億手段と、前記同期信号再生手段で再生された同期信号に基づいて
前記ディジタルデータを復調する復調手段とを具備する
ことを特徴とする衛星通信装置。
【請求項２】前記同期基準信号は、搬送波基準信号を含
むものであり、この搬送波基準信号を用いて再生される搬送波に基づい
て、前記ディジタルデータを復調することを特徴とする
請求項１記載の衛星通信システム。
【請求項３】前記同期基準信号は、クロック基準信号を
含むものであり、このクロック基準信号を用いて再生されたクロック信号
に基づいて前記ディジタルデータを復調することを特徴
とする請求項１記載の衛星通信システム。
【請求項４】前記同期基準信号は、搬送波基準信号およ
びクロック基準信号を含むものであり、前記同期基準信号の前記搬送波基準信号を用いて搬送波
を再生し、前記同期基準信号のクロック基準信号を用いてクロック
信号を再生し、再生された搬送波、および再生されたクロック信号に基
づいて前記ディジタルデータを復調することを特徴とす
る請求項１記載の衛星通信システム。
【請求項５】ディジタルデータに、少なくとも受信側で
同期をとるために必要な同期基準信号を含む前置語を付
加して時分割多元接続方式で伝送する衛星通信システム
において、送信側は、前記同期基準信号を発生する同期基準信号発生手段と、送信信号の信号フォーマットの情報を受信側に伝送する
ためのフォーマット情報を発生するフォーマット情報発
生手段と、前記同期基準信号発生手段および前記フォーマット情報
発生手段を制御することにより、送信信号のフレーム構
成を、通信開始時には前記同期基準信号およびフォーマ
ット情報を送出する前置語期間が１フレーム長に対して
大きな割合を占める第１のフレーム構成に設定するとと
もに、こののち前記前置語期間を減少させた第２のフレ
ーム構成に設定するフレーム構成可変手段とを具備し、受信側は、受信信号の前記同期基準信号と別途入力される同期信号
位相情報とに基づいて同期信号を再生する同期信号再生
手段と、送信側から送信された前記フレーム情報に基づいて、前
記同期基準信号の送出期間を判定するフレーム構成判定
手段と、前記同期信号再生手段で再生された同期信号の所定時点
における位相に基づいて前記同期信号基準信号の次バー
ストでの先頭時点の位相を推定する同期信号位相推定手
段と、この同期信号位相推定手段により推定された位相に関す
る前記同期信号位相情報を記憶し、この記憶した同期信
号位相情報を前記同期信号再生手段に与える同期信号位
相記憶手段と、前記同期信号再生手段で再生された同期信号に基づいて
前記ディジタルデータを復調する復調手段とを具備した
ことを特徴とする衛星通信システム。
【請求項６】送信側の同期基準信号発生手段で発生する
前記同期基準信号は、搬送波基準信号を含むものであ
り、受信側では、受信信号の前記同期基準信号に含まれる搬
送波基準信号を用いて再生された搬送波に基づいて、前
記ディジタルデータを復調することを特徴とする請求項
５記載の衛星通信システム。
【請求項７】送信側の同期基準信号発生手段で発生する
前記同期基準信号は、クロック基準信号を含むものであ
り、受信側では、受信信号の前記同期基準信号に含まれるク
ロック基準信号を用いて再生されたクロック信号に基づ
いて、前記ディジタルデータを復調することを特徴とす
る請求項５記載の衛星通信システム。
【請求項８】送信側の同期基準信号発生手段で発生する
前記同期基準信号は、搬送波基準信号およびクロック基
準信号を含むものであり、受信側では、前記同期基準信号の前記搬送波基準信号を用いて搬送波
を再生し、前記同期基準信号のクロック基準信号を用いてクロック
信号を再生し、再生された搬送波、および再生されたクロック信号に基
づいて前記デイジタルデータを復調することを特徴とす
る請求項５記載の衛星通信システム。