JP4208376B2 - 再送信無線装置の送信周波数安定化方法及びその装置 - Google Patents

再送信無線装置の送信周波数安定化方法及びその装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、再送信無線装置の送信周波数安定化方法及びその装置に関し、特に、衛星等を利用した通信または放送システムにおける再送信無線装置の送信周波数安定化方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、衛星または成層圏に浮かべた気球等の高高度の中継局を利用して、移動体向けのディジタル通信及びディジタルテレビジョン放送を行うシステムが提案されている。
【0003】
図1は、衛星等を用いた通信または放送システムの一例の概略構成図を示す。同図中、基地局または放送主局11は、通信または放送の情報を変調し、周波数f1で衛星等の中継局12に向けて符号分割多重信号を送信する。中継局12は、受信した周波数f1の信号を周波数f2の信号及び周波数f3の信号に変換して地上に向けて符号分割多重信号を送信する。
【0004】
無線端末13は、周波数f3の符号分割多重信号を受信して通信または放送の情報の復調を行う。周波数変換型の再送信無線装置14は、衛星の中継局12からの周波数f2の信号を受信して装置内で周波数f2を周波数f3に変換し、かつ、必要であれば増幅等を行い符号分割多重信号として再度送信する。直接型の再送信無線装置15は、衛星等の中継局12からの周波数f3の信号を受信して装置内で増幅等を行い周波数変換処理を施さずに再度送信する。これにより、無線端末13が衛星の中継局12からの電波が直接届かない不感地帯にいる場合にも周波数f3の信号電波を受信できるようにしている。
【0005】
図2は従来の周波数変換型の再送信無線装置14の一例のブロック図を示す。同図中、受信アンテナ21で受信された周波数f2’の信号(f2’は周波数f2の誤差Δ2を考慮している)をアンプ22で増幅し、ミキサ23で発振器24よりの発振信号と混合して周波数変換することにより周波数f3’の信号(f3’も同様にΔ2の影響及び発振器24の性能に起因する周波数f3の誤差Δ3を考慮している)とする。この後、バンドパスフィルタ25で周波数f3近傍を除く不要周波数成分を除去し、アンプ26で増幅して送信アンテナ27から出力する。
【0006】
図3は従来の直接型の再送信無線装置15の一例のブロック図を示す。同図中、受信アンテナ31で受信された周波数f3’の信号をアンプ32で増幅し、バンドパスフィルタ33で不要周波数成分を除去し、アンプ34で増幅して送信アンテナ35から出力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図1に示すシステムにおいて、無線端末での通信または放送の受信波には基地局または放送主局11、衛星等の中継局12、再送信無線装置14,15内に持つそれぞれの発振器の性能により周波数の偏差が生じ、また、無線端末13の移動や、衛星の地上に対する相対速度によるドップラーシフト分の周波数の変動が生じる。
【0008】
また、無線端末13では、中継局12からの直接波である周波数f3の符号分割多重信号と、再送信無線装置14,15からの周波数f3’それぞれの信号を同時受信する場合に、再送信無線装置14,15の出力信号の周波数変動が大きいと、有効に受信が行えず受信品質の劣化を招くこととなる。
【0009】
係る問題を解決するため、無線端末13で、周波数のサーチ、AFC(自動周波数制御)等を行うことにより、この周波数偏差を取り除いて復調を行うことも考えられるが、一般に、無線端末13は数量が多く、特に放送のシステムでは膨大な数量になるため、無線端末13はなるべく低価格にする必要がある。しかし、周波数のサーチやAFCを無線端末13で行うとすれば、無線端末13は回路は複雑になり、回路規模が大きくなるため、価格が上昇してしまうため好ましくない。
【0010】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、再送信無線装置の出力周波数の偏差を小さく抑え、これにより、無線端末の回路を簡略化することができる再送信無線装置の送信周波数安定化方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置の送信周波数安定化方法において、
前記再送信無線装置は、前記高高度の中継局から送信された第1周波数の信号を第1の信号を用いて差周波数である第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信し、
電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力し、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得、
前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行い、
前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにする。
【0012】
このように、再送信する出力信号を復調して復調に用いる発振信号の自動周波数制御を行い、これに連動して前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすよう制御するため、再送信無線装置の出力周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。また、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置の送信周波数安定化方法において、
前記再送信無線装置は、前記高高度の中継局から送信された第2周波数の信号を第1周波数の信号にアップコンバートしたのち、前記第1周波数の信号を第1の信号を用いて差周波数である前記第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信し、
電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力し、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得、
前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行い、
前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにする。
【0016】
このように、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置において、
前記高高度の中継局から送信された第1周波数の信号を前記第1の信号を用いて差周波数である第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信するダウンコンバート手段と、
電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行う受信機とを有し、
前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにする。
【0018】
このように、再送信する出力信号を復調して復調に用いる発振信号の自動周波数制御を行い、これに連動して前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすよう制御するため、再送信無線装置の出力周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。また、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0021】
請求項4に記載の発明は、高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置において、
前記アップコンバート手段の出力する第1周波数の信号を前記第1の信号を用いて差周波数である前記第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信するダウンコンバート手段と、
電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行う受信機とを有し、
前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにする。
【0022】
このように、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0023】
請求項に記載の発明は、請求項3又は4記載の再送信無線装置において、
前記受信機は、復調特性を監視して劣化が所定値を越えて大きくなったときアラームを発生する監視手段を有する。
【0024】
このように、復調特性を監視して劣化が所定値を越えて大きくなったときアラームを発生するため、再送信無線装置内部の異常や再送信無線装置の入力信号の異常を検出することができる。
【0025】
請求項6に記載の発明は、衛星からの信号を受信し、第1の信号を用いてダウンコンバートすることにより受信周波数より周波数の低い周波数の信号として送信する中継装置において、
電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力する逓倍手段と、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
前記復調後のベースバンド信号の周波数偏差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数偏差を0とするよう制御電圧を前記電圧制御発振器に与える制御手段とを備え前記差周波数の信号を前記再送信する信号として送信する
【0026】
このように、電圧制御発振器の出力信号を用いて周波数変換後の信号の復調を行い、復調後の信号の周波数偏差に応じた制御電圧を前記電圧制御発振器に与え、電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号をダウンコンバートする第1の信号として出力するため、送信信号の周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。
【0027】
請求項7に記載の発明は、衛星からの所定周波数の信号を受信し、再送信する中継装置において、
受信した信号をアップコンバートするアップコンバート手段と、
電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
前記第1の信号を用いて、前記アップコンバート後の信号を更に差周波数の信号にダウンコンバートして前記再送信する信号を得るダウンコンバート手段と、
前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
前記復調後のベースバンド信号の周波数偏差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数偏差を0とするよう制御電圧を前記電圧制御発振器に与える制御手段とを備え前記差周波数の信号を前記再送信する信号として送信する
【0028】
このように、電圧制御発振器の出力信号を用いてダウンコンバート後の信号の復調を行い、復調後の信号の周波数偏差に応じた制御電圧を電圧制御発振器に与え、電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を用いて、アップコンバート後の信号を更にダウンコンバートするため、再送信する信号の周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
前述の図1に示す衛星等(例えば静止衛星)を用いた通信または放送システムであってCDM方式(符号分割多重方式)を採用するシステムでは、地上に設けられる基地局または放送主局11は、通信用または放送用等の各種情報を拡散コードで符号拡散した上でディジタル変調を施して(例えばPSK,QPSK,OQPSK)、周波数f1で衛星等の中継局12に向けて送信する。中継局12は、受信した周波数f1の信号を周波数f2の信号及び周波数f3の信号に変換して地上に向けて送信する。ここで、周波数f2は例えば12GHzであり、周波数f3は例えば2.6GHzである。
【0030】
無線端末13は、周波数f3の信号を受信して通信用または放送用の各種情報の復調を行う。周波数変換型の再送信無線装置(中継装置)14は、衛星の中継局12からの周波数f2の信号を受信して装置内で周波数f2を周波数f3に変換し、必要であれば増幅等を行い再度送信する。直接型の再送信無線装置(中継装置)15は、衛星等の中継局12からの周波数f3の信号を受信して装置内で増幅等を行い再度送信する。
【0031】
図4は本発明の周波数変換型の再送信無線装置14の第1実施例のブロック図を示す。同図中、受信アンテナ41で受信された周波数f2の信号をアンプ42で増幅し、ミキサ44で発振器43よりの周波数fs1の発振信号(第1の信号)と混合して周波数変換(f2−fs1=f3)することにより、周波数略f3の信号とする。この後、バンドパスフィルタ45で周波数f3近傍を除く不要周波数成分を除去し、アンプ51で増幅して送信アンテナ52から出力する。
【0032】
バンドパスフィルタ45の後段には分配器46が接続されており、分配器46で周波数略f3の送信信号を一部復調部48に供給する。復調部48は発振器47から供給される発振信号を用いてベースバンド信号を復調する。周波数偏差検出部49では復調されたベースバンド信号から周波数の偏差を検出する。その周波数の偏差の検出信号に基づいて電圧制御発振器50の発振周波数fvcoを変化させる。上記の発振器47、復調部48、周波数偏差検出部49、電圧制御発振器50は受信機を構成しており、AFC制御を行っている。
【0033】
発振器43,47には電圧制御発振器50の出力信号が与えられ、それぞれ入力信号の周波数を逓倍した周波数の信号を生成出力する。発振器47の出力する発振信号の周波数fs2は、周波数偏差検出部49での周波数の偏差が0になるようAFCの制御が行われているので、発振器43の出力信号の周波数fs1は、ミキサ44の出力する周波数変換信号の周波数がf3に近付くように制御される。
【0034】
図5は周波数偏差検出部49の一実施例としてクロスプロダクトAFC回路を用いる場合の回路図を示す。同図中、復調部48の出力するベースバンド信号が入力信号S(t)として直交検波部101,102に供給される。直交検波部101には電圧制御発振器(VCO)114の出力する発振信号Si(t)が供給され、直交検波部102には電圧制御発振器114の出力する発振信号Si(t)を移相器116でπ/2移相した発振信号Sq(t)が供給されており、直交検波部101,102それぞれは供給される両信号を乗算して直交検波を行い、得られた検波信号を低域フィルタ(LPF)103,104に供給する。
【0035】
低域フィルタ103で不要周波数成分を除去された検波信号Bi(t)は、遅延器105で単位時間τだけ遅延されて乗算器107に供給されると共に、直接、乗算器108に供給される。また、低域フィルタ104で不要周波数成分を除去された検波信号Bq(t)は、遅延器106で単位時間τだけ遅延されて乗算器108に供給されると共に、直接、乗算器107に供給される。乗算器107,108それぞれは供給される両信号を乗算し、得られた乗算信号は減算器110に供給され、乗算器108の出力から乗算器107の出力が減算される。減算器110の出力する周波数弁別信号Rc(t)はループフィルタ112に供給され低域成分が誤差電圧として取り出され、電圧制御発振器114に供給される。電圧制御発振器114はこの誤差電圧に従って発振信号の周波数を可変する。
【0036】
ここで、入力信号をS(t)=cos(ω0t+θ)と表す。但し、ω0は入力信号の搬送周波数、θは変調成分とする。また、直交検波部101,102ににおいて直交する2つの発振信号をSi(t)=cosω1t、及びSq(t)=−sinω1tと表す。但し、ω1は電圧制御発振器114の自走発振周波数とする。
これにより、信号Bi(t),Bq(t)は以下のように表される。
【0037】
Bi(t)=cos(Δωt+θ)/2
Bq(t)=sin(Δωt+θ)/2
但し、Δω=ω0−ω1=2πΔfである。
よって、周波数弁別信号Rc(τ)は以下のように表される。
【0038】
Rc(τ)=Bi(t)×Bq(t+τ)−Bq(t)×Bi(t+τ)
=sin(Δωτ)/4
=sin(2πΔfτ)/4
上記の式からクロスプロダクト出力、つまり周波数弁別信号Rc(τ)が周波数の偏差の関数であることが分かる。図6の周波数弁別特性に示すように、周波数の誤差Δfτが−1/4〜1/4の範囲にある場合には、周波数弁別信号Rc(τ)分だけ電圧制御発振器114の発振周波数を変化させればΔfを0にすることが可能となる。なお、ループフィルタ112の出力信号が電圧制御発振器50に供給される。
【0039】
ここで、周波数の偏差にはΔを付けて表すことにして、受信アンテナ41で受信された信号の周波数をf2+Δ2で表し、送信アンテナ52から出力する信号の周波数をf3+Δ3で表し、発振器43の出力周波数をfs1+Δs1で表し、発振器47の出力周波数をfs2+Δs2で表し、電圧制御発振器50の出力周波数をfvco+Δ00で表すとき、ベースバンド信号での周波数の偏差ΔBBは(1)式で表される。
【0040】
ΔBB=(f2+Δ2)−(fs1+Δs1)−(fs2+Δs2)
…(1)
ここで、発振器43の逓倍係数は(f2−f3)/fvcoであるので、その出力周波数は(2)式の関係がある。
【0041】
fs1+Δs1=(f2−f3)×(fvco+Δ00)/fvco…(2)
同様に、発振器47の逓倍係数はf3/fvcoであるので、その出力周波数は(3)式の関係がある。
【0042】
fs2+Δs2=f3×(fvco+Δ00)/fvco
…(3)
このため、ΔBBは(4)式で表される。
【0043】
Figure 0004208376
この(4)式で表される偏差ΔBBは0となるよう、図4に示す装置のAFC制御が行われるから、次式が成立する。
【0044】
Δ00=fvco×Δ2/f2 …(5)
これにより、再送信無線装置の送信する信号の周波数f3+Δ3は次のように表される。
【0045】
Figure 0004208376
従って、再送信無線装置の送信信号の周波数の偏差Δ3は次のように表される。
【0046】
Δ3=f3×Δ2/f2 …(7)
つまり、再送信無線装置内の送信信号から発振器43の周波数の偏差Δs1は吸収される。また、一般的に、衛星系の周波数f2(例えば12GHz)は、地上系の周波数f3(例えば2.6GHz)に比べて大きく設定されているため、(7)式より、出力信号の周波数の偏差Δ3を、入力信号の周波数の偏差Δ2に比して大幅に小さくすることが可能となる(理論上は(7)式よりf3/f2倍となる)。
【0047】
図7は本発明の直接型の再送信無線装置15の第1実施例のブロック図を示す。図4の構成にアンプ62と、発振器63と、ミキサ64と、バンドパスフィルタ65を加えたものである。図7中、図4と同一部分には同一符号を付す。
【0048】
図7において、受信アンテナ61で受信された周波数f3の信号をアンプ62で増幅し、ミキサ64で発振器63よりの周波数fs3(=fs1)の発振信号と混合して周波数変換(アップコンバート:f3+fs3=f2)することにより、周波数略f2の信号とする。この周波数f2の信号をアンプ42で増幅し、ミキサ44で発振器43よりの周波数fs1の発振信号と混合して周波数変換(ダウンコンバート:f2−fs1=f3)することにより、周波数略f3の信号とする。この後、バンドパスフィルタ45で周波数f3近傍を除く不要周波数成分を除去し、アンプ51で増幅して送信アンテナ66から出力する。
【0049】
バンドパスフィルタ45とアンプ51との間には分配器46が接続されており、分配器46で周波数略f3の送信信号を一部復調部48に供給する。復調部48は発振器47から供給される発振信号を用いてベースバンド信号を復調する。周波数偏差検出部49では復調されたベースバンド信号から周波数の偏差を検出する。その周波数の偏差の検出信号に基づいて電圧制御発振器50の発振周波数fvcoを変化させる。上記の発振器47、復調部48、周波数偏差検出部49、電圧制御発振器50は受信機を構成しており、AFC制御を行っている。
【0050】
発振器43,47それぞれは電圧制御発振器50の発振周波数を逓倍した周波数を持つ信号を出力する。発振器47の出力する発振信号の周波数fs2は、周波数偏差検出部49での周波数の偏差が0になるようAFCの制御が行われているので、発振器43の出力する発振信号の周波数fs1は、ミキサ44の出力する信号の周波数がf3に近付くように制御される。
【0051】
また、上記の実施例では、周波数の偏差に関して説明したが、図4または図7における分配器46の出力を、発振器47、復調部48、周波数偏差検出部49、電圧制御発振器50で構成される受信機に供給しているため、受信機では再送信無線装置の出力をモニタしていることになる。このため、再送信無線装置の内部に異常があるか、もしくは、再送信無線装置への入力に異常があれば、受信機の入力に異常が生じ、受信機での復調の特性が劣化し、もしくは、復調不可能となる場合がある。
【0052】
このため、図8に示す周波数変換型の再送信無線装置14の第2実施例のように、復調部48の出力するベースバンド信号を誤り率測定部53に入力する。誤り率測定部53は、ベースバンド信号から復調して得られる通信または放送の情報に付加されている誤り訂正符号を用いて、この情報の誤り率を算出し、この誤り率が所定の閾値を越えた場合、再送信無線装置14機器の内部異常、もしくは、再送信無線装置14への入力の異常とみなし、アラームを出力することが可能となる。このアラームは図示しない監視装置に供給される。なお、直接型の再送信無線装置15の受信機に、同様に、誤り率測定部53を設けアラームを出力するよう構成しても良い。
【0053】
このように、本発明によれば、再送信無線装置の出力信号の周波数の偏差が小さくなるため、無線端末で周波数のサーチやAFC制御などの周波数偏差の検出を行う必要がなくなる。そのため無線端末の回路規模を縮小化できる。また、本発明による再送信無線装置の構成では、再送信無線装置の出力信号から、受信機への入力信号を取り出しているので、再送信無線装置の異常検出も可能となる。
【0054】
なお、発振器47,復調部48,周波数偏差検出部49及び電圧制御発振器50が請求項に記載の受信機に対応し、発振器43及びミキサ44が第1周波数変換手段に対応し、発振器63及びミキサ64が第2周波数変換手段に対応し、誤り率測定部53が監視手段に対応し、発振器43が逓倍手段に対応し、復調部48が復調手段に対応し、周波数偏差検出部49が制御手段に対応する。
【0055】
【発明の効果】
上述の如く、本発明は、再送信する出力信号を復調して復調に用いる発振信号の自動周波数制御を行い、これに連動して前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすよう制御するため、再送信無線装置の出力周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。また、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0057】
また、本発明は、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0058】
また、本発明は、再送信する出力信号を復調して復調に用いる発振信号の自動周波数制御を行い、これに連動して前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすよう制御するため、再送信無線装置の出力周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。また、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0060】
また、本発明は、復調に用いる発振信号の制御によりダウンコンバートに用いる発振信号を制御することにより、再送信する出力信号の周波数の偏差を小さくすることができる。
【0061】
また、本発明は、復調特性を監視して劣化が所定値を越えて大きくなったときアラームを発生するため、再送信無線装置内部の異常や再送信無線装置の入力信号の異常を検出することができる。
【0062】
また、本発明は、電圧制御発振器の出力信号を用いて周波数変換後の信号の復調を行い、復調後の信号の周波数偏差に応じた制御電圧を前記電圧制御発振器に与え、電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号をダウンコンバートする第1の信号として出力するため、送信信号の周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。
【0063】
また、本発明は、電圧制御発振器の出力信号を用いてダウンコンバート後の信号の復調を行い、復調後の信号の周波数偏差に応じた制御電圧を電圧制御発振器に与え、電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を用いて、アップコンバート後の信号を更にダウンコンバートするため、再送信する信号の周波数の偏差を小さくでき、これにより、無線端末での周波数のサーチやAFC制御を不要にすることができ、無線端末の回路を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】衛星等を用いた通信用または放送用のシステムの一例の概略構成図である。
【図2】従来の周波数変換型の再送信無線装置の一例のブロック図である。
【図3】従来の直接型の再送信無線装置の一例のブロック図である。
【図4】本発明の周波数変換型の再送信無線装置の第1実施例のブロック図である。
【図5】周波数偏差検出部49の一実施例としてクロスプロダクトAFC回路を用いる場合の回路図である。
【図6】クロスプロダクトAFC回路の周波数弁別特性を示す図である。
【図7】本発明の直接型の再送信無線装置の第1実施例のブロック図である。
【図8】本発明の周波数変換型の再送信無線装置の第2実施例のブロック図である。
【符号の説明】
11 基地局または放送主局
12 中継局
13 無線端末
14 周波数変換型の再送信無線装置
15 直接型の再送信無線装置
41 受信アンテナ
42,51,61 アンプ
43,47,63 発振器
44 ,64ミキサ
45 バンドパスフィルタ
46 分配器
48 復調部
49 周波数偏差検出部
50 電圧制御発振器
53 誤り率測定部

Claims (7)

  1. 高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置の送信周波数安定化方法において、
    前記再送信無線装置は、前記高高度の中継局から送信された第1周波数の信号を第1の信号を用いて差周波数である第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信し、
    電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力し、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得、
    前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行い、
    前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにすることを特徴とする再送信無線装置の送信周波数安定化方法。
  2. 高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置の送信周波数安定化方法において、
    前記再送信無線装置は、前記高高度の中継局から送信された第2周波数の信号を第1周波数の信号にアップコンバートしたのち、前記第1周波数の信号を第1の信号を用いて差周波数である前記第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信し、
    電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力し、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得、
    前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行い、
    前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにすることを特徴とする再送信無線装置の送信周波数安定化方法。
  3. 高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置において、
    前記高高度の中継局から送信された第1周波数の信号を前記第1の信号を用いて差周波数である第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信するダウンコンバート手段と、
    電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
    前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行う受信機とを有し、
    前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにすることを特徴とする再送信無線装置。
  4. 高高度の中継局から地上の複数の無線端末に対して通信あるいは放送を行うシステムで、前記高高度の中継局から送信された信号を受信して前記無線端末に対して再送信する再送信無線装置において、
    前記高高度の中継局から送信された第2周波数の信号を第1周波数の信号にアップコンバートするアップコンバート手段と、
    前記アップコンバート手段の出力する第1周波数の信号を前記第1の信号を用いて差周波数である前記第2周波数の信号にダウンコンバートして該第2周波数で再送信するダウンコンバート手段と、
    電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
    前記再送信する出力信号を復調したベースバンド信号の周波数誤差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数誤差が0になるよう復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御を行う受信機とを有し、
    前記復調に用いる前記電圧制御発振器の発振信号の自動周波数制御に応じて前記ダウンコンバートに用いる発振信号の周波数を制御し前記再送信する出力信号の周波数の偏差をなくすようにすることを特徴とする再送信無線装置。
  5. 請求項3又は4記載の再送信無線装置において、
    前記受信機は、復調特性を監視して劣化が所定値を越えて大きくなったときアラームを発生する監視手段を
    有することを特徴とする再送信無線装置。
  6. 衛星からの信号を受信し、第1の信号を用いて差周波数の信号にダウンコンバートすることにより受信周波数より周波数の低い信号として送信する中継装置において、
    電圧制御発振器と、
    前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を前記第1の信号として出力する逓倍手段と、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
    前記復調後のベースバンド信号の周波数偏差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数偏差を0とするよう制御電圧を前記電圧制御発振器に与える制御手段とを
    備え前記差周波数の信号を前記再送信する信号として送信することを特徴とする中継装置。
  7. 衛星からの所定周波数の信号を受信し、再送信する中継装置において、
    受信した信号をアップコンバートするアップコンバート手段と、
    電圧制御発振器と、
    前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍した信号を第1の信号として出力する逓倍手段と、
    前記第1の信号を用いて、前記アップコンバート後の信号を更に差周波数の信号にダウンコンバートして前記再送信する信号を得るダウンコンバート手段と、
    前記ダウンコンバート後の信号を前記電圧制御発振器の出力信号を逓倍して得られる信号で復調してベースバンド信号を得る復調手段と、
    前記復調後のベースバンド信号の周波数偏差を検出し、前記ベースバンド信号の周波数偏差を0とするよう制御電圧を前記電圧制御発振器に与える制御手段とを
    備え前記差周波数の信号を前記再送信する信号として送信することを特徴とする中継装置。
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