JP6404827B2 - 衛星上に設置されるように設計された無線周波数信号受信機 - Google Patents

Description

本発明は、衛星上に設置されるように設計された無線周波数信号受信機に関する。本発明は、特に、「遠隔測定、コマンド及び測距」並びに「遠隔測定追跡及びコマンド」の頭字語からＴＣＲ又はＴＴＣ受信機とも呼ばれる衛星遠隔制御受信機に関する。

このタイプのＴＴＣ又はＴＣＲ受信機は、静止又は非静止衛星上に設置され、且つ地上局と衛星との間のＴＴＣ又はＴＣＲ遠隔制御リンクを実現する。

本発明はまた、中継器型の電気通信信号用の受信機、及び衛星上に設置されるように設計された衛星ミスディスタンス受信機に関する。

受信機が衛星上に設置された場合に、受信機が動作できる動作周波数範囲内で、受信機によって受信された信号のスペクトルを知り得ることが現在必要とされている。

スペクトルの知識により、ノイズ干渉を検出できるようにし、且つノイズ干渉を阻止する解決法を実行できるようにするか、又は軌道位置変更中に、幾つかの衛星の受信周波数を最適化できるようにすることができる。

このスペクトルを追跡するための１つの解決法は、衛星上にスペクトル分析器を設置することを含む。スペクトル分析器は、装置ユニットであるという欠点を有し、装置ユニットは、かかるものとして衛星上の無視できない容積を占める。しかしながら、１つの課題は、衛星上に設置される装置ユニットの数を可能な限り制限することである。更に、この装置ユニットは、複雑で高価である。

別の解決法は、衛星上に設置された中継器によって地上局に送信された信号の電力を地上局で分析することを含む。衛星中継器は、アップリンク信号を受信し、それらを増幅し、且つ増幅された信号に基づいてダウンリンク信号を送信する。この解決法は、次の欠点を有する。即ち、増幅され再送信されるアップリンク信号が、例えば、互いに離間された所定の周波数帯域内で放射される有用な電気通信信号であるということである。信号は、同じ帯域内で、又は同様に互いに離間された他の周波数帯内で再放射される。地上の分析は、これらの周波数帯域間のスペクトルが分かるようにはできない。換言すれば、受信機の動作周波数範囲の全体にわたって受信機によって受信された信号の電力スペクトルを知ることは不可能である。

本発明の目的は、前述の欠点を克服することである。

この目的は、衛星上に設置されるように設計された無線周波数信号受信機に、
− 受信機の受信周波数を周波数制御に基づいて調整できるようにする、受信機を周波数制御するための装置と、
− フィルタリングアセンブリの通過帯域と呼ばれる通過帯域を有する帯域通過フィルタ型のフィルタリングアセンブリであって、通過帯域の幅が、調整可能で値セットを取ることができ、フィルタリングアセンブリが、受信機の入力信号を表す第１の信号の帯域幅を、フィルタリングアセンブリの通過帯域に制限できるようにするフィルタリングアセンブリと、
− フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅をフィルタリング通過帯域制御に基づいて調整できるようにする調整手段と、
− 第１の信号の電力測定値をフィルタリングアセンブリの出力部において送出できるようにする電力取得手段と、
を装備することによって達成される。

この解決法は、動作周波数範囲又は動作周波数のサブ帯域に対応する分析帯域にわたって、受信機の入力信号の異なる分解能を備えた電力スペクトルを供給でき、一方で異なるステップサイズでこれらの分析帯域の走査を実行でき、且つフィルタリングアセンブリの通過帯域の幅を、少なくとも選択されたステップサイズと等しい幅に適合させることができる受信機を提供する。従って、それは、制御装置及び調整手段の適切なコマンドによって、衛星により受信された信号の電力を、任意の分析帯域にわたって連続的な方法で知ることができるようにする。

この解決法はまた、衛星上の専用スペクトル分析器の設置を必要としないという利点を有する。更に、この受信機は、スペクトル分析器と同じ機能、即ち、より高いか又は低い分解能を示すスペクトルの追跡を実行できるようにする。なぜなら、幾つかのステップサイズで受信機の動作周波数を走査すること、及び連続スペクトルを取得するために、ステップサイズに適合された通過帯域幅を選択することが可能であるからである。

有利には、受信機は、固定中間周波数に中心を置く第１の信号を自らの出力部で送出する周波数変換チェーンアセンブリであって、周波数変換チェーンアセンブリが、受信機から入力信号を受信し、且つ第１の固定中間周波数に中心を置く第１の中間信号を自らの出力部で送出する第１の周波数変換チェーンを含み、第１の周波数変換チェーンが、
− 周波数制御を用いて、所定の発振器周波数セットの間から取られた発振器周波数と呼ばれる周波数で、発振器から出力信号を送出するように設計された合成局部発振器と、
− 受信機の入力部で受信された信号及び発振器からの出力信号を受信し、且つ第１の中間周波数に中心を置く第１の中間信号を送出するミキサと、
を含む、周波数変換チェーンアセンブリを含む。

有利には、フィルタリングアセンブリは、少なくとも１つの帯域通過フィルタであって、中間周波数に中心を置く帯域通過フィルタを含む。

有利には、フィルタリングアセンブリは、少なくとも１つの帯域通過フィルタであって、中間周波数が０Ｈｚと等しい場合に低域フィルタである帯域通過フィルタを含む。

有利には、受信機は、遠隔制御受信機である。

本発明の別の主題は、公称無線周波数信号受信機と、冗長無線周波数信号受信機であって、本発明による受信機である冗長無線周波数信号受信機と、を含む受信機セットである。

本発明の別の主題は、本発明による受信機を装備した衛星である。

本発明の別の主題は、本発明による受信機と、制御装置に送信された連続周波数コマンドを含む電力取得コマンドセットを生成し、それを受信機に送信できる制御手段と、を含む、受信機の入力信号の電力スペクトルを取得するためのシステムであって、制御装置が、取得周波数帯域を制限してマークする、且つ取得ステップサイズだけ互いに離間される連続周波数に受信機の受信周波数を適合させるように周波数コマンドが定義され、取得コマンドセットが、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅を所定の取得幅に適合させるために、調整手段に送信されるフィルタリング通過帯域制御を更に含み、一方で制御装置が、受信機の受信周波数を連続取得周波数に適合させるシステムである。

このように、取得手段は、受信機がその受信周波数を取得周波数に適合させるたびに電力測定値を送出し、電力測定は、取得幅と等しい幅を有する基本周波数帯域にわたって実行される。

有利には、制御手段は、取得幅が少なくとも取得ステップサイズと等しいスペクトル取得コマンドを生成するように構成される。

有利には、制御手段は、取得幅が取得ステップサイズと等しいスペクトル取得コマンドを生成するように構成される。

有利には、制御手段は、衛星上に設置された処理手段を含み、且つ搭載処理手段によって前に受信された第１のコマンドセットから始まる、取得周波数帯域並びに取得幅及び／又は取得ステップサイズを定義するスペクトル取得コマンドセットを生成することができる。

有利には、受信機は、冗長受信機である。

有利には、受信機は、信号を復調できるようにする復調回路であって、復調回路が、第１の信号のノイズ周波数帯域を制限できるようにする別の帯域通過フィルタを含み、フィルタリングアセンブリが、前記他の帯域通過フィルタとは異なる復調回路を含む。

有利には、システムは、前記電力測定値を衛星から地上局に同時に送信できるようにする手段を含む。

本発明の別の主題は、受信機の入力部で受信された信号の電力スペクトルを取得するための方法であって、方法が、本発明による受信機を含む本発明による取得システムによって実行され、前記受信機によって受信された信号の電力スペクトルが、所定の取得周波数帯域にわたり、本発明よる取得システムによって取得され、方法が、
− 制御装置が、取得ステップサイズだけ互いに離間された連続取得周波数に受信機の受信周波数を適合させるような方法で、制御手段によって、連続周波数コマンドを生成し、それを制御装置に送信するためのステップと、
− 制御手段によって、所定の取得幅と等しいフィルタリング通過帯域制御を生成し、それを調整手段に送信するためのステップと、
− 調整手段によって、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅を取得幅に適合させるためのステップと、
− 走査ステップであって、その間に制御装置が、受信機の受信周波数を連続取得周波数に適合させる走査ステップと、
− 受信機が、その受信周波数を取得周波数に適合させるたびに、フィルタリングアセンブリによって第１の信号をフィルタリングするためのステップと、電力取得手段によって、フィルタリングアセンブリの出力部において第１の信号の電力を取得するためのステップと、
を含む方法。

有利には、取得幅は、少なくとも取得ステップサイズと等しい。

有利には、制御手段は、取得周波数帯域並びに基本帯域幅及び／又は取得ステップサイズを定義する第１のコマンドセットから始まるスペクトル取得コマンドセットを生成できる、衛星上に設置された処理手段を含み、方法は、第１のコマンドセットを生成し、それを地上局から処理手段に送信するための予備ステップを含む。

有利には、方法は、衛星上に設置された送信機に電力測定値を送信するためのステップと、前記測定値を地上局に同時に送信するためのステップと、を含む。

本発明の別の主題は、受信機の受信周波数を最適化するための方法であって、
− 本発明による取得方法に従ってスペクトルを取得するための少なくとも１つのステップと、
− 電力測定値に基づいて、所定のスペクトル品質基準を検証する、周波数帯域を識別するためのステップと、
− 受信機の受信周波数を、識別された周波数帯域内に含まれる周波数に適合させるように設計された周波数コマンドを生成するためのステップと、周波数コマンドを制御装置に送信するためのステップと、
を含む方法である。

本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として、且つ添付の図面に関連して提示された以下の詳細な説明を読むことで明らかになろう。

１つの図から別の図へと、同じ要素は、同じ参照符号によって識別される。

本発明による受信機の一例のブロック図を示す。 本発明によるフィルタリングアセンブリのブロック図を示す。 本発明に従ってスペクトルを取得するためのシステムを概略的に示す。 本発明に従ってスペクトルを取得するための方法のステップを示す。

本発明の主題は、衛星上に設置されるように設計された、周波数において順応性のある無線周波数信号受信機である。

「周波数において順応性のある受信機」は、動作周波数範囲内の複数の値又はこの範囲内における任意の所望の値を取ることができる調整可能な動作周波数を有する受信機を意味すると理解される。このタイプの受信機は、受信機の受信周波数を調整できるようにする制御手段又は制御装置を含む。これは、中継器型の電気通信受信機、即ち、衛星アンテナが地上の所与の地点の方を指すように衛星アンテナを配向する機能の衛星用ミスディスタンス受信機であっても良い。

好ましい一実施形態において、受信機は、前に定義したような遠隔制御受信機である。遠隔制御受信機は、受信された電力のレベルを測定する目的で、受信機が受信する変調幅に（換言すれば、有用な信号の帯域幅の幅に）等しい幅を有する帯域通過フィルタを受信機のＡＳＩＣ内に、既に組み込んでいる。フィルタは、スペクトルを測定する目的でＡＳＩＣに容易に追加される。

図１は、本発明による遠隔制御受信機１のブロック図を示す。

それは、周波数コマンドに基づいて、動作周波数範囲にわたる受信機の受信周波数の調整を可能にする周波数制御装置１００を含む。受信周波数ＦＲは、受信機の受信周波数窓の中心が置かれる周波数である。衛星上に設置されるように設計された無線周波数受信機の動作範囲は、ＧＨｚ程度の広帯域である。例えば、Ｋｕ帯域において、受信機の動作周波数範囲は、１３７５０ＭＨｚと１４５００ＭＨｚとの間に延びる。

この動作周波数範囲は、例えば、スペクトルの取得中に、１００Ｈｚと１００ｋＨｚとの間の範囲におけるステップサイズで走査されても良い。この走査は、周波数範囲の全て又は一部にわたって実行されても良い。

受信機が、取得ステップサイズで取得周波数帯域を走査する場合に、受信機は、その受信周波数ＦＲを、取得ステップサイズだけ互いに離間された分析周波数帯域の連続周波数に適合させる。

図１で分かるように、受信機１用の周波数制御装置１００は、受信機の入力部で取得される信号Ｓｅを受信し、第１の信号Ｓ１を送出する。第１の信号は、受信機が受信周波数で動作している場合に、受信機の入力部で取得された入力信号に対応し、この入力信号は、フィルタリングされ、増幅され、且つ中間周波数にシフトされる。中間周波数が、例えば、ゼロに等しくても良いことに留意されたい。次に、このシフトは、ベースバンドへの変換と呼ばれる。

制御装置は、所定の（固定）中間周波数ＦＩにおける、中間信号Ｓｉと呼ばれる信号をその出力部で送出する周波数変換アセンブリを含む。

周波数変換アセンブリは、受信機用に固定された第１の所定の中間周波数ＦＩ１に中心を置く信号を、その出力部で送出する第１の周波数変換チェーン１０１を含む。

第１の周波数変換チェーン１０１は、
− 合成局部発振器１０３、例えば、周波数コマンド１０４に基づいて、所定の発振器周波数セットの間から取られた発振器周波数ＦＯと呼ばれる周波数で、発振器からの出力信号Ｓｏを送出するように設計された部分発振器と、
− 受信機からの入力信号Ｓｅ及び発振器１０３からの出力信号Ｓｏを受信する、且つ第１の中間周波数ＦＩ１に中心を置く第１の中間信号Ｓｉ１を送出するミキサ１０２と、
を含む。

図１の実施形態において、周波数変換アセンブリは、第１の周波数変換チェーン１０１である単一の周波数変換チェーンを含む。従って、第１の中間周波数ＦＩ１は、中間周波数ＦＩと等しく、第１の中間信号Ｓｉ１は、中間信号Ｓｉである。

中間周波数ＦＩが固定されているとすると、発振器の周波数を修正することは、受信機の受信周波数を修正する。変換アセンブリが、単一の変換チェーンを含む場合に、発振器の周波数走査ステップサイズは、更に、受信周波数の周波数走査ステップサイズと等しい。受信周波数は、次の式ＦＲ＝ＦＯ±ＦＩによって与えられる。換言すれば、発振器周波数の全てを走査することは、受信周波数を同じステップサイズで走査できるようにする。

変形形態として、周波数変換アセンブリは、複数の周波数変換チェーンを含む。次に、それは、少なくとも第２の変換チェーンを含み、第２の変換チェーンは、その入力部において、第１の変換チェーンの出力を受信する。

制御装置はまた、フィルタリング及び増幅回路１０５のアセンブリであって、変換アセンブリチェーン１０１の出力部における信号を増幅及びフィルタリングできるようにする、且つその出力部で第１の信号ｓ１を送出するフィルタリング及び増幅回路１０５のアセンブリを含む。

受信機は、
− 復調回路１０６であって、その機能が、受信機の入力信号に含まれたデータを回復するために、周波数変換チェーンアセンブリの出力部において信号を復調することである復調回路１０６と、
− 第１の信号Ｓ１の周波数帯域を所定の帯域幅に制限できるようにするフィルタリングするアセンブリ１０７と、
を更に含む。

復調回路１０６は、一般に、機能が、受信機の入力信号を表す第１の信号Ｓ１を復調することである回路である。

フィルタリングアセンブリ１０７は、帯域通過フィルタ型である。それは、フィルタリングアセンブリの通過帯域と呼ばれる調整可能な通過帯域を有する。フィルタリングアセンブリ１０７は、第１の信号Ｓ１（受信機の入力信号Ｓｅを表す）の帯域幅をフィルタリングアセンブリの通過帯域に制限できるようにする。

装置は、図２で見ることができる調整手段、換言すれば、通過帯域の幅を調整するための装置１０８ａ、１０８ｂを更に含み、調整装置は、フィルタリング通過帯域制御１１０を用いて、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅を調整できるようにする。調整装置は、デジタルフィルタの場合に、通過帯域を修正するために係数が修正されるレジスタとすることができる。アナログフィルタの場合には、調整装置は、例えばスイッチング回路である。

換言すれば、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅は、値セットを取ることができる。

フィルタリングアセンブリ１０７は、係数を設定すること（デジタルフィルタの場合）によって帯域幅が調整可能な単一のフィルタを含んでも良い。通過帯域の幅は、連続的な方法で調整可能であっても良く、又は複数の所定の離散値を取ることができても良い。かかるフィルタ用の制御手段、換言すれば調整手段、例えばレジスタは、係数の設定に影響を与える。

それはまた、異なる幅の通過帯域を有する複数の帯域通過フィルタを含んでも良い。次に、調整手段は、以下で説明される例のように、第１の信号Ｓ１が向けられるフィルタ用の選択手段、換言すれば選択装置を含む。

図２で分かるように、フィルタリングアセンブリ１０７は、ｉ＝１〜Ｎを備えた複数の帯域通過フィルタ１０９_ｉを含み、Ｎは、少なくとも２に等しく、図２の例ではＮ＝３である。それはまた、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅のための調整手段を含み、調整手段は、帯域幅コマンド１１０に基づいて、帯域通過フィルタの全ての間から取られる、選択された帯域通過フィルタと呼ばれる帯域通過フィルタの方へ第１の信号Ｓ１を配向できるようにする第１の配向手段１０８ａ、換言すれば第１の配向装置を含む。調整手段はまた、選択されたフィルタの出力部における信号だけを、電力を測定するための手段１１１の方へ送信できるようにする第２の配向手段１０８ｂ、換言すれば第２の配向装置を含む。フィルタリングアセンブリ及び調整手段は、必要とされる分解能に依存して、第１の信号Ｓ１の帯域幅を、選択された帯域通過フィルタの通過帯域に制限することができるようにする。ここで、手段１０８ａ及び１０８ｂは、多位置スイッチ型である。配向装置は、例えばスイッチング回路である。

受信機はまた、第１の信号Ｓ１の電力測定値を帯域通過フィルタリングアセンブリ１０７の出力部において送出できるようにする電力取得手段１１１、換言すれば電力取得装置を含む。電力取得装置は、例えば、アナログ電力検出回路、又はデジタルの場合にはプロセッサである。換言すれば、受信機が、その受信周波数を動作周波数に適合させるたびに、電力取得手段１１１は、調整手段によって調整されるなど、フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅と等しい幅の周波数帯域にわたって、受信機により受信される電力の取得を実行する。

フィルタリングアセンブリ１０７は、電力測定値が、受信機の受信周波数に中心を置く、選択された帯域通過フィルタの帯域幅内で、入力信号の電力を表すような方法で構成される。これは、図１及び３における実施形態に関し、中間周波数がゼロでない場合に、帯域通過フィルタが中間周波数ＦＩに中心を置くことを意味する。換言すれば、通過帯域は、中間周波数に中心を置く。中間周波数が、ゼロである場合に、フィルタリングは、帯域通過フィルタによって実行される。

本発明による受信機は、帯域幅用に制御手段及び調整手段１０８ａ、１０８ｂの共同インテリジェント制御を実行することによって、連続的な方法で受信機の動作周波数範囲全体にわたり、受信機によって受信された信号の電力スペクトルを、数度の分析精度又は分解能で測定する可能性を提供する。スペクトルの連続性は、取得ステップサイズと少なくとも等しい帯域幅にわたってフィルタリングアセンブリ１０７の通過帯域を調整することによって得られる。

その結果、受信機は、真のスペクトル分析器機能を提供できるようにする。このタイプの受信機を衛星上に設置することによって、このスペクトルの分析専用の搭載設備を設置することは、もはや必要ではない。

所定の取得ステップサイズで受信機の動作周波数範囲を走査することによって、且つ走査ステップサイズと等しい幅の帯域幅を選択することによって、このステップサイズ用のできるだけ高い分解能を有するスペクトルが形成される。走査ステップサイズで受信機の動作帯域を走査することによって、且つ走査ステップサイズより大きな幅の帯域通過フィルタを選択することによって、わずかに低い分解能を備えた、換言すれば滑らかにされたか又は冗長なスペクトルが得られる。遠隔制御受信機が、従来的には、受信機の周波数用の制御装置と、帯域通過フィルタと、潜在的には、このフィルタの帯域幅の幅を有する帯域にわたる電力取得手段と、を有することに留意されたい。帯域通過フィルタの帯域幅は、１ＭＨｚ程度（従来の周波数変調受信機用には）であり、それは、正常な使用条件下で受信機に送信される有用な無線制御信号の帯域幅に対応する。しかしながら、この帯域通過フィルタは、受信機の動作周波数帯域域内で、高分解能スペクトル分析を実行できるようにはしない。

これらの周波数取得手段は、受信された有用な信号のレベルが所定の閾値より高いことを検証するために、受信機の有用な周波数帯域における、遠隔制御受信機によって受信された有用な遠隔制御信号の電力を測定できるようにする。

帯域通過フィルタは、有用な信号の復調を最適化するために、受信信号のノイズ帯域を制限することになる第１の機能を有する。その帯域幅は、有用な信号の帯域幅である。図示されていないこの帯域通過フィルタは、復調チェーン１０６に配置される。

本発明によれば、受信機は、帯域幅が固定されるか若しくは調整可能であっても良い少なくとも１つの追加帯域通過フィルタ、又は帯域幅が必ず調整可能である単一の帯域通過フィルタのいずれかを含む。従って、第１の場合に、本発明による受信機は、少なくとも１つの帯域通過フィルタ、即ち、もはや有用な信号の電力測定専用ではないが、とりわけ、信号の復調を最適化するために、もはや受信信号のノイズ周波数帯域の制限専用ではない少なくとも１つの帯域通過フィルタを含む。帯域幅が調整可能な追加帯域通過フィルタは、電力スペクトルの追跡専用である。この第１の場合に、第１の信号の復調を最適化するために、ノイズ周波数帯域を制限できるようにする帯域通過フィルタが、復調回路１０６に組み込まれる。この場合に、帯域幅が調整可能な帯域通過フィルタ、換言すればフィルタリングアセンブリ１０７は、復調回路１０６内に含まれる帯域通過フィルタとは別個である。換言すれば、フィルタリングアセンブリ１０７は、復調回路１０６の外部に位置している。復調回路１０６に統合される帯域通過フィルタの帯域幅は、固定される。本発明による受信機は、電力スペクトルの測定を実行できるようにし、且つ受信信号を復調するためのその機能を実行できるようにする。

有利には、フィルタリングアセンブリ１０７は、正常な使用条件下で、好ましくは１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚの範囲で、受信機に送信された有用な信号の帯域幅未満の幅を備えた少なくとも１つの通過帯域を有することができるように構成される。

有利には、フィルタリングアセンブリ１０７は、有用な信号の帯域幅の幅より少なくとも１０倍小さい値を含む値セットを取ることができる調整可能な幅を備えた通過帯域を有する。この特徴は、この通過帯域幅を選択することによって、且つこの通過帯域と等しいステップサイズで周波数を走査することによって、優れた分解能を有するスペクトルを取得できるようにする。

本発明の別の主題は、公称無線周波数信号受信機及び冗長無線周波数信号受信機を含む受信機のアセンブリである。冗長受信機は、公称受信機に欠陥がある場合に、公称受信機に取って代わるように意図されている。有利には、冗長受信機は、無線周波数受信機である。この特徴は、制御及び調整手段を用いる適切な共同制御によって、受信機により受信された信号の電力スペクトルを受信機の動作中又は動作外に取得できるようにする。

変形形態として、公称受信機は、本発明による受信機である。受信機の動作外でのみ、換言すれば、受信機が遠隔制御信号（遠隔制御受信機の場合）を受信していない場合に、有用な受信機によって受信された信号の電力スペクトルを取得することが可能である。

図３は、本発明による受信機によって受信された信号の電力スペクトルを取得するためのシステムを示す。

このシステムは、
− 衛星３上に設置された本発明による受信機１と、
− 取得ステップサイズで取得周波数帯域を走査することによって、且つ受信機の各受信周波数用に、フィルタリングアセンブリが有することができる通過帯域幅の間から取られた取得幅に等しい幅を有する基本取得周波数帯域にわたって第１の信号の電力を測定することによって、動作周波数帯域の全て又は一部に対応する、前記取得周波数帯域にわたる電力測定値を受信機が取得するために、スペクトルを取得するためのコマンドセットを生成し、それを受信機１に送信できる制御手段２、換言すれば制御装置と、
を含む。取得コマンドセットは、制御装置に連続的に送信される連続周波数コマンド１０４を含み、制御周波数は、制御装置１００が、取得周波数帯域を制限してマークする、且つ取得ステップサイズだけ互いに離間される連続周波数に受信機１の受信周波数を適合させるように定義される。取得コマンドセットは、取得幅に対応するフィルタリング通過帯域幅コマンド１１０を更に含む。

システムは、地上局７がデータを衛星３に送信できるようにする、地上局７と衛星３との間の通信アップリンク４を含む。これは、例えば、受信機１と地上局７に位置する送信機８との間、又は別の受信機と地上局７に位置する送信機８との間の通信アップリンクとすることが可能である。

それはまた、衛星３上に設置された送信機６がデータを地上局に送信できるようにする通信ダウンリンク５を含む。送信機は、例えば、衛星３上に位置する遠隔測定ＴＴＣ又はＴＣＲ送信機である。送信機は、地上局７に位置する受信機９にデータを送信するように設計される。

有利には、制御手段２は、取得幅が、少なくとも取得ステップサイズと等しいようにスペクトル取得コマンド１０４、１１０を生成するように構成される。

有利には、制御手段２は、取得幅が取得ステップサイズと等しいスペクトル取得コマンドを生成するように構成され、受信機は、取得ステップサイズと等しいフィルタ通過帯域を含む。これは、取得周波数帯域にわたって連続的な非冗長電力スペクトルを取得できるようにする。

制御手段２は、衛星上に設置された処理手段１０を含む。これらは、例えば、受信機に統合されたプロセッサモジュール、処理機能、又は図３に示されているような衛星に設置された搭載コンピュータとすることが可能である。換言すれば、制御手段は、少なくとも１つのプロセッサ１０を含む。

処理手段１０は、前に処理手段１０によって受信された第１のコマンドセット１１２から始まる、且つ取得周波数帯域（例えば、最小周波数及び最大周波数）並びにスペクトル分解能を定義するスペクトル取得コマンドセットを生成することができる。

スペクトル分解能は、スペクトルが生成されることになる精度に対応し、これは、例えば、基本帯域幅とすることが可能である。次に、プロセッサは、最大でこの帯域幅と等しい取得ステップサイズを生成する。それはまた、取得ステップサイズとすることが可能である。次に、プロセッサは、少なくともステップサイズと等しい、帯域通過フィルタアセンブリ全体の帯域幅の間から取られた周波数帯域の幅のためのコマンドを生成する。第１のコマンドセットはまた、プロセッサがスペクトルの取得を開始する時刻用のコマンドを含んでも良い。

有利には、制御手段２は、第１のコマンドセット１１２を生成するための、制御地上局７に設置された第１の手段１１であって、第１の手段が、第１の装置、例えばプロセッサであり、この第１のコマンドセット１１２が、アップリンク４を介して処理手段１０に送信される第１の手段１１を含む。これらのコマンドの受信は、瞬間的に又は指示された時刻に、地上で定義された取得帯域内のスペクトルの取得をもたらす。変形形態として、第１の手段は、制御局７の外部で地上に設置される。それらは、地上リンクを介して制御局７に接続される。これらの手段は、例えば、受信機用に決められた遠隔制御信号が生成される、且つ受信機から来る遠隔測定値が受信されるＳＣＣ（衛星制御センタ）に設置されたプロセッサとすることが可能である。このＳＣＣは、地上ネットワークを介して制御局７に接続することができる。制御局７は、ネットワークを介して制御信号１１２を受信し、それらを変調し、それらをリンク４を介して送信する。

衛星上における周波数及びフィルタリング通過帯域幅コマンドの生成は、スペクトルの取得を迅速に実行できるようにする。実際には、連続周波数コマンドは、地上局から受信機又は非常に時間がかかり制約的になるであろう搭載コンピュータに直接には送信されない。なぜなら、これは、これらのコマンドが送信されるときにアップリンクがロードされていないことを前提とするからである。

変形形態として、制御手段２は、地上局に統合される。取得コマンドセットは、地上局によって、アップリンクを介して受信機に送信される。

変形形態として、制御手段は、衛星上に統合される。

有利には、受信機１は、スペクトルの取得中に取得された電力測定値を衛星から地上局に同時に送信できるようにする送信手段、換言すれば送信装置を含む。有利には、これらの手段は、送信機を介して測定値を地上に送信する前に、測定値を記憶できるようにするデータ記憶手段１２、換言すればメモリを含む。これは、帯域幅の占有を最小限に制限し、且つプロセスの速度を増加できるようにする。

本発明の別の主題は、受信機の動作周波数範囲の全て又は一部に対応する取得周波数帯域にわたり、本発明による取得システムにより受信機によって受信された信号からスペクトルを取得するための方法である。図４で分かるように、方法は、
− 制御手段２が、取得ステップサイズだけ互いに離間された取得周波数帯域の連続取得周波数に受信機の受信周波数を適合させるような方法で、制御手段２によって、連続周波数コマンドを生成し、それを制御装置に送信するステップ２１０と、
− 制御手段２によって、所定の取得幅と等しいフィルタリング通過帯域制御を生成し、それを調整手段に送信するためのステップ２２０と、
− フィルタリングアセンブリの通過帯域の幅を取得幅に適合させるためのステップ２３０と、
− 走査ステップであって、その間に制御装置が、受信機の受信周波数を連続取得周波数に適合させる２３５走査ステップと、
− 受信機が、その受信周波数を取得周波数に適合させる２３５たびに、フィルタリングアセンブリ１０７によって第１の信号をフィルタリングするためのステップ２５０と、電力取得手段１１１によって、フィルタリングアセンブリの出力部において第１の信号の電力を取得するためのステップ２６０と、
を含む。

方法はまた、受信機が図１に示されているようなものである場合に、受信機の入力部で受信された信号を第１の信号Ｓ１に変換するためのステップ２４０を含む。

走査ステップ中に、受信機は、例えば、その全ての周波数の第１の周波数を最小周波数に適合させ、且つ取得ステップサイズを備えたその周波数を最大周波数まで増分する。

有利には、取得幅は、少なくとも取得ステップサイズと等しい。有利には、それは、取得ステップサイズと等しい。

有利には、方法は、第１のコマンドセットを生成し、且つそれを地上局から処理手段に送信するための予備ステップ２００を含む。変形形態として、スペクトル取得コマンドは、地上局において生成され、地上局から受信機に送信される。

方法の終わりに、取得幅と等しい幅を有する、且つこの取得中に受信機によって走査される動作周波数に中心を置く基本分析帯域にわたる取得周波数帯域内で、衛星によって受信された信号の電力を表す電力測定値が取得される。

従って、冗長受信機による有用な信号（ここでは遠隔操作信号）の取得中に、取得周波数帯域にわたる、受信機の環境における周囲ノイズの電力測定値は、スペクトルの取得が、有用な受信機による有用な信号の取得期間外に実行される場合に、取得され、周囲ノイズの電力測定値は、受信信号の電力測定値と一緒に、スペクトルの測定が実行される場合に、取得される。

有利には、方法は、衛星上に設置された送信機、例えばＴＴＣ送信機へと、直接にか又は衛星上に設置されたプロセッサを介して電力測定値を送信するためのステップ２７０と、前記測定値をダウンリンク５を介して地上局に送信するためのステップ２８０と、を含む。有利には、測定値は、地上局に同時に送信される。次に、これらの測定値は、衛星上で記憶手段１２におけるメモリに記憶され２７５、同時に搭載局に送信される。これは、ダウンリンクの占有を制限できるようにする。

スペクトルは、これらの測定値をスペクトル密度において正規化することによって、換言すれば、この取得中に受信機によって走査される、且つ取得幅と等しい幅を有する動作周波数に中心を置く基本帯域にわたって、これらの測定値をスペクトル電力密度に変換することによって、取得される。この動作は、当業者に周知の動作である。

有利には、本発明の別の主題は、電力測定値に基づいて受信機の周波数を最適化するための方法である。例えば、電力測定値の利用は、最適周波数、即ち、それへと受信機の受信周波数が調整されるべき最適周波数、例えばノイズ干渉のないものを識別できるようにする。

方法は、
− 本発明による取得方法を用いてスペクトルを取得するための少なくとも１つのステップと、
− 電力測定値に基づいて、所定のスペクトル品質基準を検証し、周波数帯域を識別するためのステップと、
− 受信機の受信周波数を、識別された周波数帯域内に含まれた周波数に適合させるように設計された周波数コマンドを生成するためのステップと、周波数コマンドを制御装置に送信するためのステップと、
を含む。

有利には、方法は、前記測定値に基づいた取得周波数帯域にわたってスペクトルを追跡するためにステップを含む。

スペクトル品質基準は、周波数帯域の占有もノイズ干渉もない基準とすることができる。有利には、この帯域は、正常な使用条件下で、受信機に送信された有用な信号の帯域幅の幅と少なくとも等しくなければならない第２の帯域幅基準を検証する。周波数コマンドは、制御装置が、受信機の周波数を、識別された周波数帯域の中心に適合させるように定義される。

有利には、これらのステップは、地上局において実行される。

ノイズのない周波数帯域は、例えば、電力スペクトル密度が、所定の閾値又は周波数帯域未満である周波数帯域であり、その周波数帯域では、スペクトルは、正常な動作条件下で受信機が受信すると思われる基準スペクトルに従う。

有利には、方法は、帯域にわたるスペクトルの取得のための複数の連続ステップを含む。占有されていない周波数帯域又はノイズ干渉のない周波数帯域の識別は、様々なスペクトルを用いて実行される。幾つかのスペクトルの追跡は、例えば、所与の期間にわたるスペクトル密度の最大値、さもなければ所与の期間にわたるスペクトル密度の平均を計算できるようにする。

Claims (20)

1. 衛星上に設置されるように設計された無線周波数信号受信機（１）であって、
   − 前記受信機の受信周波数を周波数コマンド（１０４）に基づいて調整できるようにする、前記受信機を周波数制御するための装置（１００）を含む無線周波数信号受信機（１）において、
   − フィルタリングアセンブリの通過帯域と呼ばれる、値セットを取ることができる調整可能な通過帯域幅を有する通過帯域を示す帯域通過フィルタ型のフィルタリングアセンブリ（１０７）であって、前記受信機の入力信号を表す第１の信号（Ｓ１）の帯域幅を、前記フィルタリングアセンブリの前記通過帯域に制限できるようにするフィルタリングアセンブリ（１０７）と、
   − 前記フィルタリングアセンブリの前記通過帯域の幅を、フィルタリング通過帯域制御を用いて調整できるようにする調整手段（１０８ａ、１０８ｂ）と、
   − 前記第１の信号の電力測定値を前記フィルタリングアセンブリ（１０７）の出力部において送出できるようにする電力取得手段（１１１）と、
   を更に含むことを特徴とする無線周波数信号受信機（１）。
2. 固定中間周波数に中心を置く前記第１の信号（Ｓ１）を自らの出力部で送出する周波数変換チェーンアセンブリであって、前記周波数変換チェーンアセンブリが、前記受信機の入力信号（Ｓｅ）を受信し、且つ第１の固定中間周波数に中心を置く第１の中間信号を自らの出力部で送出する第１の周波数変換チェーン（１０１）を含み、前記第１の周波数変換チェーン（１０１）が、
   − 合成局部発振器（１０３）であって、周波数制御（１０４）に基づいて、所定の発振器周波数セットの間から取られた発振器周波数と呼ばれる周波数で、前記発振器から出力信号（Ｓｏ）を送出するように設計された合成局部発振器（１０３）と、
   − 前記受信機の入力部で受信された前記信号（ｓｅ）及び前記発振器（１０３）からの前記出力信号を受信し、且つ第１の中間周波数に中心を置く第１の中間信号（ｓ１）を送出するミキサ（１０２）と、
   を含む、請求項１に記載の受信機。
3. 前記フィルタリングアセンブリが、少なくとも１つの帯域通過フィルタであって、前記中間周波数に中心を置く帯域通過フィルタを含む、請求項２に記載の受信機。
4. 前記フィルタリングアセンブリが、少なくとも１つの帯域通過フィルタであって、前記中間周波数が０Ｈｚと等しい場合に低域フィルタである帯域通過フィルタを含む、請求項２に記載の受信機。
5. 前記受信機が、遠隔制御受信機である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の受信機。
6. 有用な信号の帯域幅の幅より少なくとも１０倍小さい値を含むセットを取ることができる調整可能な通過帯域幅を備えた通過帯域を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の受信機。
7. 前記信号を復調できるようにする復調回路（１０６）であって、前記復調回路が、前記第１の信号のノイズ周波数帯域を制限できるようにする他の帯域通過フィルタを含み、前記フィルタリングアセンブリが、前記他の帯域通過フィルタとは別個である復調回路（１０６）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の受信機。
8. 公称無線周波数信号受信機と、冗長無線周波数信号受信機であって、請求項１〜７のいずれか一項に記載の受信機である冗長無線周波数信号受信機と、を含む受信機セット。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の受信機又は請求項８に記載の受信機セットを装備した衛星。
10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の受信機（１）と、制御装置に送信された連続周波数コマンド（１０４）を含む電力取得コマンドセットを生成し、それを前記受信機に送信できる制御手段（２）と、を含む、前記受信機の入力信号の電力スペクトルを取得するためのシステムであって、前記制御装置が、取得周波数帯域を制限してマークする、且つ取得ステップサイズだけ互いに離間される連続取得周波数に前記受信機の受信周波数を適合させるような方法で前記周波数コマンドが定義され、前記取得コマンドセットが、前記フィルタリングアセンブリ（１０７）の前記通過帯域の幅を所定の取得幅に適合させるために、前記調整手段（１０８ａ、１０８ｂ）に送信されるフィルタリング通過帯域制御（１１０）を更に含み、一方で前記制御装置が、前記受信機の前記受信周波数を前記連続取得周波数に適合させるシステム。
11. 前記取得幅が少なくとも前記取得ステップサイズと等しいスペクトル取得コマンドを生成するように、前記制御手段（２）が構成される、請求項１０に記載のシステム。
12. 前記取得幅が前記取得ステップサイズと等しい取得コマンドを生成するように、前記制御手段（２）が構成される、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記制御手段（２）が、前記衛星上に設置された処理手段（１０）であって、前記処理手段（１０）によって前に受信された第１のコマンドセット（１１２）から始まる、且つ前記取得周波数帯域並びに前記取得幅及び／又は前記取得ステップサイズを定義するスペクトル取得コマンドセットを生成できる処理手段（１０）を含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記受信機が、冗長受信機である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のシステム。
15. 前記電力測定値を前記衛星から地上局に同時に送信できるようにする手段（１２）を含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 電力スペクトルを取得するための方法であって、前記方法が、請求項１〜７のいずれか一項に記載の受信機を含む請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の取得システムによって実行され、前記受信機によって受信された信号の電力スペクトルが、所定の取得周波数帯域にわたって取得され、前記方法が、
    − 前記制御装置が、前記取得ステップサイズだけ互いに離間された連続取得周波数に前記受信機の前記受信周波数を適合させるような方法で、前記制御手段によって、連続周波数コマンドを生成し、それを前記制御装置に送信するためのステップ（２１０）と、
    − 前記制御手段によって、所定の取得幅と等しいフィルタリング通過帯域制御を生成し、それを前記調整手段に送信するためのステップ（２２０）と、
    − 前記調整手段（１０８ａ、１０８ｂ）によって、前記フィルタリングアセンブリの前記通過帯域の幅を前記取得幅に適合させるためのステップ（２３０）と、
    − 走査ステップであって、その間に前記制御装置が、前記受信機の前記受信周波数を前記連続取得周波数に適合させる（２３５）走査ステップと、
    − 前記受信機が、その受信周波数を取得周波数に適合させる（２３５）たびに、前記フィルタリングアセンブリ（１０７）によって前記第１の信号をフィルタリングするためのステップ（２５０）と、前記電力取得手段（１１１）によって、前記フィルタリングアセンブリの出力部において前記第１の信号の電力を取得するためのステップ（２６０）と、
    を含む方法。
17. 前記取得幅が、少なくとも前記取得ステップサイズと等しい、請求項１６に記載の方法。
18. 前記制御手段（２）が、前記取得周波数帯域並びに基本帯域幅及び／又は前記取得ステップサイズを定義する第１のコマンドセットから始まるスペクトル取得コマンドセットを生成できる、前記衛星上に設置された処理手段（１０）を含み、前記方法が、前記第１のコマンドセットを生成し、それを地上局から前記処理手段（２００）に送信するための予備ステップ（２００）を含む、請求項１６又は１７に記載の方法。
19. 前記衛星上に設置された送信機に前記電力測定値を送信するためのステップと、前記測定値を地上局に同時に送信するためのステップと、を含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記受信機の前記受信周波数を最適化するための方法であって、
    − 請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の前記取得方法に従ってスペクトルを取得するための少なくとも１つのステップと、
    − 前記電力測定値に基づいて、所定のスペクトル品質基準を検証する、周波数帯域を識別するためのステップと、
    − 前記受信機の前記受信周波数を、前記識別された周波数帯域内に含まれる周波数に適合させるように設計された周波数コマンドを生成するためのステップと、前記周波数コマンドを前記制御装置に送信するためのステップと、
    を含む方法。

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