JPH0360210B2 - - Google Patents

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JPH0360210B2
JPH0360210B2 JP2637284A JP2637284A JPH0360210B2 JP H0360210 B2 JPH0360210 B2 JP H0360210B2 JP 2637284 A JP2637284 A JP 2637284A JP 2637284 A JP2637284 A JP 2637284A JP H0360210 B2 JPH0360210 B2 JP H0360210B2
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JP
Japan
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JP2637284A
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Japanese (ja)
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JPS60171834A (en
Inventor
Toshitsune Hotsuta
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/700,512 priority patent/US4686673A/en
Priority to EP85101558A priority patent/EP0152108B1/en
Priority to DE8585101558T priority patent/DE3577954D1/en
Priority to CA000474262A priority patent/CA1226082A/en
Priority to AU38704/85A priority patent/AU574026B2/en
Publication of JPS60171834A publication Critical patent/JPS60171834A/en
Publication of JPH0360210B2 publication Critical patent/JPH0360210B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/2046SS-TDMA, TDMA satellite switching
    • H04B7/2048Frame structure, synchronisation or frame acquisition in SS-TDMA systems

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は同期バースト送信位相制御方式に関
し、特に通信衛星を介して、SDMA/TDMA
(空間分割多元接続/時間分割多元接続)方式に
よる通信を行う、複数の地球局間のTDMAフレ
ームを確立し、維持するための同期バースト送信
位相制御方式に関する。 最近、大容量の通信衛星を用いて、複数の地球
局間において形成される衛星通信方式の一つとし
て、SDMA/SS−TDMA方式が、衛星通信方式
の奨来需要に適応するものとして強く期待されて
いる。第1図に示されるのは、このSDMA/SS
−TDMA方式のシステム概念図で、通信衛星内
の関連主要部と、これに対応する。一例として、
4スポツト領域の地球局との相対関係を示してい
る。なお、説明の便宜上、第1図においては、通
信衛星の角スポツト・ビームに対応する地球上の
スポツト領域に、それぞれ1地球局のみを設定し
ているが、このことは、本発明の説明上、その一
般性に何らの障害をも与えるものではない。 第1図において、通信衛星側においては、搭載
受信機1、搭載送信機2、マトリクス・スイツチ
回路2、マトリクス・スイツチ制御回路4および
スポツト・ビーム・アンテナ5−1〜4を備えて
おり、地球側においては、4スポツト領域A,
B,CおよびDに対応する地球局6−1〜4を備
えている。 今、スポツト領域Aにおける地球局6−1が、
このSDMA/SS−TDMA方式における所定の基
準局であるものとする。所定のTDMAフレーム
が確立され、正常の運用状態にある時には、各ス
ポツト領域A,B,CおよびD内の地球局6−1
〜4から送信される通信用の電波は、それぞれ対
応するスポツト・ビーム・アンテナ5−1〜4に
より受信され、それぞれ搭載受信機1により周波
数変換されてマトリクス・スイツチ回路3に入力
される。これらの受信信号は、マトリクス・スイ
ツチ制御回路4により、スイツチ切替制御される
マトリクス・スイツチ回路3を経由して、搭載送
信機2に入力され、所定の送信電力に増幅された
後、それぞれ対応するスポツト・ビーム・アンテ
ナ5−1〜4によるスポツト・ビーム7−1〜4
を介して、対応するスポツト領域A,B,Cおよ
びDに送出される。 この場合、一例として、第2図に示されるよう
なTDMAフレームに対応して、例えば第3図に
示されるような接続モード,,および
を、アツプ・リンクおよびダウン・リンクのそれ
ぞれに対して設定しておき、通信回線の切替制御
を周期的に時分割制御する方式が用いられる。な
お、第2図に示されるTDMAフレームの一例は、
通信衛星側と基準局側との間の時間同期をとるた
めのタイム・スロツトを形成する同期ウインドウ
105と、参加地球局6−1〜4の所定の局間を
接続するためのタイム・スロツトを形成するデー
タ・ウインドウ106,107,108および1
09より構成されている。また、第3図におい
て、SBAとして示される略記号は、スポツト・
ビーム・アンテナを意味しており、従つて、
SBA(1)、SBA(2)、SBA(3)およびSBA(4)は、それ
ぞれ、第1図におけるスポツト・ビーム・アンテ
ナ5−1,2,3および4に対応している。第3
図に示される接続モードの一例においては、接続
モード,,およびに対応して、通信衛星
を介して時分割にて形成される各スポツト領域間
の通信回線は下記のとおりである。 ……A→A、B→B、C→C、D→D ……A→B、B→C、C→D、D→A ……A→C、B→D、C→A、D→B ……A→D、B→A、C→B、D→C すなわち、第2図のTDMAフレームにおける
各タイム・スロツトをベースとして、上記四つの
接続モードを介して、スポツト領域A,B,Cお
よびD間には、通信衛星を媒体とする、前記
SDMA/SS−TDMA方式が形成される。 上述のように、SDMA/SS−TDMA方式を形
成するための前提条件としては、前記TDMAフ
レームを確立し、且つ維持することが必須要件で
ある。従来から行われているTDMA方式による
衛星通信方式の場合には、参加地球局の内の一局
又は数局が基準局となり、この基準局内に備えら
れる基準時間信号に従つて、基準バースト信号を
TDMAフレームに対応する周期を基準として送
信し、この基準バースト信号を通信衛星を介して
前記参加各局にて受信することにより、TDMA
方式としてのタイム・スロツト基準を確立してい
る。しかし、SDMA/SS−TDMA方式の場合に
は、所定の接続モードによるマトリクス・スイツ
チ回路3の切替制御は、マトリクス・スイツチ制
御回路4に内蔵されている基準時間信号に同期し
て行われているため、先ず前記基準局において、
自局の時間基準を、通信衛星内のマトリクス・ス
イツチ制御回路4の基準時間信号に同期する形で
生成する必要がある。言うまでもなく、通信衛星
と基準局との間の距離は、通信衛星として静止衛
星を用いる場合においても、時間的にゆるやかに
変動しており、従つて、前述の同期をとるという
ことは、基準局において、自局の時間基準に従つ
て送信される信号が、通信衛星内の時間基準に対
して常に同期状態にあるように、通信衛星内の時
間基準を参照して、基準局自体の時間基準を常時
制御調整することを意味している。この対応策と
して、SDMA/SS−TDMA方式における
TDMAフレームを確立し、維持するための手段
として、同期バースト送信位相制御方式が考えら
れている。 第4図に示されるのは、前記同期バースト送信
位相制御方式における関連要部のみを示す概念的
システム・ブロツク図である。第4図において、
地球上の基準局には、同期バースト発生手段8、
変調送信系9、受信復調系10、位相誤差検出手
段11およびメトリツク・パターン位相制御手段
12が備えられており、通信衛星13の内部に
は、等価ゲート手段14が備えられている。ま
た、図において、アツプ・リンクおよびダウン・
リンクに対応する伝ぱん路に対して、それぞれ等
価遅延線路15および16が示されている。 第4図において、同期バースト発生手段8から
は、基準局内の基準時間信号をベースとして生成
される、所定の同期バースト信号が出力され、変
調送信系9および等価遅延線15を経由して、等
価ゲート手段14に入力される。等価ゲート手段
14においては、通信衛星内の基準時間信号をベ
ースとして生成されて入力される同期ウインドウ
により、前記同期バースト信号にゲートがかけら
れ、等価遅延線路16を経由して基準局に返送さ
れる。同期バースト信号は、一例として第5図a
に示されるように、通常よく用いられるPSK
(Phase Shift Keying)変調方式等を搬送波に対
する変調方式として適用する場合に対応して、同
期バースト信号の前縁部には、受信側における搬
送波抽出用として作用する無変調の搬送波部分
(Continuous Wave:CWと略記)と、クロツ
ク・パルス抽出用として作用する所定の符号時系
列信号(Bit Tining Recovery:BTRと略記)
により変調されている部分とより成るプレアンブ
ルを備えており、次いで、所定の同期信号
(Vnique Word:UWと略記)により変調されて
いる部分と、通信衛星内の時間基準に対する時間
位相誤差計測用として用いられる、所定の符号時
系列信号より成るメトリツク・パターン
(Metric Pattern:METRICと略記)とによる変
調部分が続いている。 前記同期バースト送信位相制御方式が正常な動
作状態にある場合には、前述のように、等価遅延
伝送路16を経由して所定の基準局に返送されて
くる同期バースト信号は、第5図bに示される、
通信衛星内の時間基準をベースとして生成される
同期ウインドウの後縁部100を境界として、前
記メトリツク・パターンの後半部をゲート・オフ
された形で受信復調系10に入力される。この同
期バースト信号は、受信復調系10において、2
相または4相、もしくは多相のPSK位相復調作
用を介して復調され、第5図cに実線にて示され
る、ユニーク・ワード(UW)と、後半部を時間
位置102においてゲート・オフされたメトリツ
ク・パターン(METRIC)とにより形成される
同期バースト信号が生成されて、位相誤差検出手
段11に送られる。位相誤差検出手段11におい
ては、第5図bにおける同期ウインドウの後縁部
100と、この後縁部100に対応する、第5図
cに示される同期バースト信号のメトリツク・パ
ターン(METRIC)の、ゲート・オフされた後
縁部の時間位置102を検出して、メトリツク・
パターン(METRIC)の中心時間位置に設定さ
れる基準時間位置との時間差異を抽出し、同期バ
ースト送信位相制御方式における位相誤差信号と
して出力する。この位相誤差信号は、メトリツ
ク・パターン位相制御手段12を介して同期バー
スト発生手段8に送られ、同期バースト発生手段
8において生成される同期バースト信号の位相を
制制する。以後の動作については、既に前述した
とおりで、第4図に示される閉ループにより形成
される同期バースト送信位相制御方式により、位
相誤差検出手段11から出力される前記位相誤差
信号が零となるように、同期バースト信号の位相
が制御調整されて、通信衛星内の同期ウインドウ
に同期したTDMAフレームが確立され、且つ維
持される。なお、同期バースト発生手段8におけ
る位相制御方法としては、例えば電圧制御発振器
を用いてもよく、または、分周器を用いることも
考えられる。 上述の同期バースト送信位相制御方式の具体的
な内容については、文献R.A.RAPUANO、N.
SHIMASAKI、“SYNCHRONIZATION OF
EARTH STATIONS TO SATELLITE−
SWITCHED SEQU−ENCES、”AIAA 4TH
COMMUNICATIONS SATE−LLITE
SYSTEMS CONFENCE、APRIL 1972.に詳記
されているが、前記計測用のメトリツク・パター
ン(METRIC)におけるゲート・オフ後縁部の
時間位置102を検出する場合には、アツプ・リ
ンクおよびダウン・リンクを含む伝送系における
信号対雑音比および同期ウインドウ後縁部100
(第5図bにおける波形特性等に起因する誤差要
因により、検出されるメトリツク・パターン
(METRIC)後縁部の時間位置に、不確定な時間
領域を生じる。この対策として、従来提案されて
いる手段としては、2相位相変調方式を用いる場
合に、受信復調されて出力されるメトリツク・パ
ターン(METRIC)について、各構成ビツトご
とに、原メトリツク・パターン(METRIC)の
対応構成ビツトとの比較照合をとり、各メトリツ
ク・ビツトの一致・不一致を複数の測定回数に対
応して検出し、これらの測定回数にわたる検出デ
ータの多数決論理により、前記メトリツク・パタ
ーン(METRIC)後縁部の時間位置を決定して、
同期バースト送信位相制御方式における、位相誤
差検出手段の機能向上を計つている。 しかしながら、上記の従来の同期バースト送信
位相制御方式においては、受信復調された計測用
のメトリツク・パターン(METRIC)を、直接
ハードウエア構成の論理装置により処理する方法
を採用しているため、処理方式上の柔軟性に乏し
く、また、4相以上の多相のPSK変調方式を用
いるSDMA/SS−TDMA方式には適用すること
ができないという欠点がある。 本発明の目的は上記の欠点を除去し、所定のタ
イム・スロツトにおいて受信復調され入力される
メトリツク・パターンを一時的に格納する記憶手
段と前記メトリツク・パターンと所定の基準メト
リツク・パターンとの比較照合に対応して、各測
定回ごとに各シンボルの重み係数値を抽出する手
段と、前記重み係数値の測定回数にわたる積算値
に対する、シンボルごとのしきい値判定信号を抽
出する手段と、これらのしきい値判定信号を参照
して位相誤差信号を生成する手段等を介して、伝
送特性および同期ウインドウの被形特性等に十分
対応し得る柔軟な処理方法を備え、且つ多相
PSK変調方式に対しても適用可能な同期バース
ト送信位相制御方式を提供することにある。 本発明の同期バースト送信位相制御方式は、ア
ツプ・リンクとダウン・リンクに対応する複数の
スポツト・ビームを備え、前記アツプ・リンクと
ダウン・リンクとの間の回線接続を、所定の接続
モードを介して切替制御する機能を有する通信衛
星と、この通信衛星を介して時分割多元接続方式
による通信を行う複数の地球局とにより形成され
るSDMA/SS−TDMA(Space Division
Multiple Access/Satellite Switching Time
Division Multiple Access)方式による衛星通信
回線において、複数の異なるスポツト領域に対応
する地球局間のTDMAフレームを確立し、且つ
維持することを目的として、前記通信衛星に対
し、前記SDMA/SS−TDMA方式による衛星通
信回線の運用管制機能を有する衛星通信基準局か
ら、前記TDMAフレームに対応する周期を基準
として送出される同期バースト信号に対応して前
記通信衛星において受信され、当該通信衛星内の
基準時間をベースとして生成される同期ウインド
ウと呼称される特定のゲート信号によりゲート・
オフされて、前記衛星通信基準局に返送されてく
る当該同期バースト信号を受信入力し、前記衛星
通信基準局内において、前記同期バースト信号の
一部を構成する所定のメトリツク・パターンを、
n(1より大きい整数)計測回数分格納するメト
リツク・パターン記憶手段と、前記メトリツク・
パターン記憶手段から読出されるメトリツク・パ
ターンを、シンボルごとに所定の基準メトリツ
ク・パターンと比較照合し、この比較照合結果に
対応してシンボルごとに所定の重み係数値を抽出
するシンボル重み付け手段と、前記重み係数値
を、シンボルごとに、n回積分する重み係数積算
手段と、前記重み係数積算手段によるシンボルご
との積算値を、所定の基準レベル値と比較照合す
ることにより、それぞれ、シンボルごとに、受信
スレツシホールドレベルに関連する所定のK(1
より大きい整数)値識別値を抽出する、シンボル
しきい値判定手段と、前記シンボルごとのK値識
別値を参照して、前記同期ウインドウによりゲー
ト・パスされる時間領域のメトリツク・パターン
のシンボル長を計測し、所定の基準シンボル長と
の比較照合により抽出されるシンボル長変位量に
対応して位相誤差信号を生成するシンボル・タイ
ミング判定手段と、を位相誤差検出手段として備
えて構成される。 以下、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。 第6図は、本発明に適用される時間位相誤差検
出手段の一実施例の要部を示すブロツク図であ
る。第6図に示されるように、本発明に適用され
る時間位相誤差検出手段は、シフト・レジスタ
(p)17と、シフト・レジスタ(Q)18と、
UW検出回路19と、タイミング信号発生回路2
0と、ANDゲート21と、メモリ(p)22お
よびメモリ(Q)23より成るメトリツク・パタ
ーン記憶手段29と、基準メトリツク・パターン
発生回路24および重み付け回路25−1〜mよ
り成るメトリツク・パターン重み付け手段30
と、積算回路26−1〜mより成る重み係数積算
手段31と、しきい値判定回路27−1〜mより
成るシンボルしきい値判定手段32と、シンボ
ル・タイミング判定回路28とを備えている。な
お、この位相誤差検出信号は、搬送波に対する変
調方式としては、4相PSKを適用する場合に対
応しており、また、図において、mとして示され
るのは、メトリツク・パターンを形成するシンボ
ル数を表わしており、一般に1より大きい整数値
である。 第6図において、端子51および52からは、
受信復調系より送られてくる、PおよびQの各チ
ヤネルに対応する同期バースト信号が入力され
て、それぞれシフト・レジスタ(p)17および
UW検出回路19と、シフト・レジスタ(Q)1
8およびUW検出回路19とに送られる。シフ
ト・レジスタ(p)17およびシフト・レジスタ
(Q)18においては、前記各チヤネルの同期バ
ースト信号におけるメトリツク・パターン
(METRIC)が、一時的に蓄積される。また、
UW検出回路19においては、端子53から入力
される基準クロツク信号を介して端子51および
52から入力される前記P、Q両チヤネルの同期
バースト信号は、第5図に示されるユニーク・ワ
ード(UW)が、それぞれ検出され、UW検出信
号が出力されて、タイミング信号発生回路20に
送出される。タイミング信号発生回路20におい
ては、前記UW検出信号と端子53から入力され
る所定の基準クロツク信号とを入力して、所定の
第1のタイミング信号を生成してANDゲート2
1に出力する。なお、タイミング信号発生回路2
0からは、同様にして第2、第3および第4のタ
イミング信号が、それぞれ、積算回路26−1〜
m、しきい値判定回路27−1〜mおよびシンボ
ル・タイミング判定回路28に送出されるととも
に、所定のアドレス信号と、書込み/読出し制御
信号とが、それぞれメモリ(p)22およびメモ
リ(Q)23に送られている。 ANDゲート21においては、端子53から入
力される前記基準クロツク信号と、タイミング信
号発生回路20から送られてくる前記第1のタイ
ミング信号とを入力して、第1のタイミング信号
に対応する基準クロツク信号を出力して、シフ
ト・レジスタ(p)17およびシフト・レジスタ
(Q)18に送る。シフト・レジスタ(p)17
およびシフト・レジスタ(Q)18においては、
端子51および52から入力され、一時的に蓄積
されている前記PおよびQのチヤネルのメトリツ
ク・パターン(METRIC)が、前記基準クロツ
ク信号を介して順次出力され、それぞれメモリ
(p)22およびメモリ(Q)23に送られる。
メモリ(p)22およびメモリ(Q)23におい
ては、タイミング信号発生回路20から送られて
くる、前記アドレス信号および書込み制御信号を
介して、それぞれ、所定のアドレスに、Pおよび
Qの各チヤネルのメトリツク・パターン
(METRIC)を所定のn回数分格納する。この後
メモリ(p)22およびメモリ(Q)23のそれ
ぞれの所定のアドレスに格納された所定のn回数
分のメトリツク・パターン(METRIC)は、タ
イミング信号発生回路20から入力される、前記
アドレス信号および読出し制御信号を介して、並
列信号の形で順次読出され、シンボルごとに、そ
れぞれ重み付け回路25−1〜mに送られる。こ
の場合、メトリツク・パターン(METRIC)の
シンボル数をmと想定しているため、重みづけ回
路はm個必要となる。また、重み付け回路25−
1〜mに接続されてゆく積算回路26−1〜m、
およびしきい値判定回路27−1〜mについても
同様m個を必要とする。 重みづけ回路25−1〜mにおいては、タイミ
ング信号発生回路20から出力される読出し制御
信号を介して、メモリ(p)およびメモリ(Q)
23から読出される、それぞれのチヤネルのメト
リツク・パターン(METRIC)の並列出力を、
1ビツトずつシンボルの形で入力するとともに、
基準メトリツク・パターン発生回路24から出力
される、所定の基準メトリツク・パターン
(METRIC)を入力して、両者のメトリツク・パ
ターン(METRIC)を1シンボルごとに比較照
合し、この比較照合結果に対応して所定の重み係
数値を設定抽出して、それぞれ対応する積算回路 26−1〜mに送出する。この重み係数値は、例
えば下記のように設定される。 今、メモリ(p)22および(Q)23から読
出される、i番目の測定時における、メトリツ
ク・パターン(METRIC)のj番目のビツトに
対応するシンボルをaij,bijとし、aijおよびbijの、
前記基準メトリツク・パターン(METRIC)と
の比較照合後におけるシンボルを(ijij)と
する。この場合、ijijとにおける、1または
0の出現率に応じて、下表のように重み付け係数
値α0,α1,α2およびα3が設定される。
The present invention relates to a synchronous burst transmission phase control system, and in particular, to a synchronous burst transmission phase control system, which is capable of transmitting SDMA/TDMA via communication satellites.
The present invention relates to a synchronous burst transmission phase control method for establishing and maintaining a TDMA frame between multiple earth stations that communicate using the (space division multiple access/time division multiple access) method. Recently, the SDMA/SS-TDMA system is one of the satellite communication systems formed between multiple earth stations using large-capacity communication satellites, and there are strong expectations that it will adapt to the increasing demand for satellite communication systems. has been done. What is shown in Figure 1 is this SDMA/SS
- A conceptual diagram of the TDMA system, showing the relevant main parts within the communication satellite and their corresponding parts. As an example,
It shows the relative relationship with the earth station in the 4-spot area. For convenience of explanation, only one earth station is set in each spot area on the earth corresponding to the angular spot beam of the communication satellite in FIG. , without any impediment to its generality. In FIG. 1, the communication satellite side is equipped with an onboard receiver 1, an onboard transmitter 2, a matrix switch circuit 2, a matrix switch control circuit 4, and spot beam antennas 5-1 to 5-4. On the side, 4 spot area A,
Earth stations 6-1 to 6-4 corresponding to B, C, and D are provided. Now, earth station 6-1 in spot area A is
It is assumed that this station is a predetermined reference station in this SDMA/SS-TDMA system. When a predetermined TDMA frame is established and in normal operation, the earth stations 6-1 in each spot area A, B, C, and D
4 are received by corresponding spot beam antennas 5-1 to 5-4, frequency-converted by the on-board receiver 1, and input to the matrix switch circuit 3. These received signals are input to the onboard transmitter 2 via the matrix switch circuit 3 whose switching is controlled by the matrix switch control circuit 4, and after being amplified to a predetermined transmission power, the corresponding signals are transmitted to the onboard transmitter 2. Spot beams 7-1 to 4 by spot beam antennas 5-1 to 4
to the corresponding spot areas A, B, C and D. In this case, as an example, the connection mode, , and as shown in FIG. 3 are set for each of the up link and down link, corresponding to the TDMA frame shown in FIG. 2. In addition, a method is used in which communication line switching control is periodically time-divisionally controlled. Note that an example of the TDMA frame shown in FIG.
A synchronization window 105 forms a time slot for time synchronization between the communication satellite side and the reference station side, and a time slot for connecting predetermined stations of participating earth stations 6-1 to 6-4. data windows 106, 107, 108 and 1
It is composed of 09. In addition, in Figure 3, the abbreviation shown as SBA is the spot
means a beam antenna, and therefore:
SBA(1), SBA(2), SBA(3) and SBA(4) correspond to spot beam antennas 5-1, 2, 3 and 4 in FIG. 1, respectively. Third
In an example of the connection mode shown in the figure, the communication lines between the respective spot areas formed in a time-division manner via communication satellites are as follows, corresponding to the connection modes, and. ...A→A, B→B, C→C, D→D ...A→B, B→C, C→D, D→A ...A→C, B→D, C→A, D→ B...A→D, B→A, C→B, D→C In other words, based on each time slot in the TDMA frame of FIG. 2, spot areas A, B, Between C and D, the above-mentioned communication satellite is used as a medium.
SDMA/SS-TDMA system is formed. As mentioned above, establishing and maintaining the TDMA frame is a prerequisite for forming the SDMA/SS-TDMA system. In the case of the conventional TDMA satellite communication system, one or several of the participating earth stations serves as a reference station, and transmits a reference burst signal according to a reference time signal provided within this reference station.
TDMA is transmitted using the cycle corresponding to the TDMA frame as a reference, and this reference burst signal is received by each participating station via a communication satellite.
The time slot standard as a method has been established. However, in the case of the SDMA/SS-TDMA system, switching control of the matrix switch circuit 3 according to a predetermined connection mode is performed in synchronization with a reference time signal built in the matrix switch control circuit 4. Therefore, first, at the reference station,
It is necessary to generate the time reference of the own station in synchronization with the reference time signal of the matrix switch control circuit 4 in the communication satellite. Needless to say, the distance between the communication satellite and the reference station varies slowly over time even when a geostationary satellite is used as the communication satellite, so the synchronization described above means that the reference station The time reference of the reference station itself is constantly controlled by referring to the time reference within the communication satellite so that the signal transmitted according to the time reference of the own station is always in synchronization with the time reference within the communication satellite. It means adjusting. As a countermeasure for this, the SDMA/SS-TDMA system
A synchronous burst transmission phase control method has been considered as a means to establish and maintain a TDMA frame. FIG. 4 is a conceptual system block diagram showing only the relevant parts in the synchronous burst transmission phase control method. In Figure 4,
The reference station on the earth has a synchronous burst generating means 8,
A modulation/transmission system 9, a reception/demodulation system 10, a phase error detection means 11, and a metric pattern phase control means 12 are provided, and within the communication satellite 13, an equivalent gate means 14 is provided. Also, in the diagram, up links and down links are shown.
Equivalent delay lines 15 and 16 are shown for the propagation paths corresponding to the links, respectively. In FIG. 4, the synchronous burst generating means 8 outputs a predetermined synchronous burst signal generated based on the reference time signal in the reference station, and passes through the modulation transmission system 9 and the equivalent delay line 15 to the equivalent The signal is input to the gate means 14. In the equivalent gate means 14, the synchronized burst signal is gated by a synchronization window generated and input based on the reference time signal in the communication satellite, and is sent back to the reference station via the equivalent delay line 16. . The synchronous burst signal is shown in Fig. 5a as an example.
As shown in the commonly used PSK
(Phase Shift Keying) Corresponding to the case where a modulation method is applied to a carrier wave, an unmodulated carrier wave portion (Continuous Wave: (abbreviated as CW) and a predetermined code time series signal (abbreviated as Bit Tining Recovery: BTR) that acts for clock pulse extraction.
It is equipped with a preamble consisting of a part modulated by a preamble, a part modulated by a predetermined synchronization signal (Vnique Word: UW), and a part modulated by a predetermined synchronization signal (Vnique Word: abbreviated as UW). A modulation part using a metric pattern (abbreviated as METRIC) consisting of a predetermined code time series signal to be used continues. When the synchronous burst transmission phase control system is in a normal operating state, the synchronous burst signal returned to the predetermined reference station via the equivalent delay transmission line 16 is as shown in FIG. 5b, as described above. shown,
The second half of the metric pattern is gated off and input to the reception demodulation system 10, with the trailing edge 100 of the synchronization window generated based on the time reference within the communication satellite as the boundary. This synchronous burst signal is transmitted to the reception demodulation system 10 by 2
The unique word (UW), shown in solid line in FIG. A synchronous burst signal formed by the metric pattern (METRIC) is generated and sent to the phase error detection means 11. The phase error detection means 11 detects the trailing edge 100 of the synchronization window in FIG. 5b and the metric pattern (METRIC) of the synchronization burst signal shown in FIG. 5c, which corresponds to this trailing edge 100. The gated trailing edge time position 102 is detected and the metric
The time difference from the reference time position set at the center time position of the pattern (METRIC) is extracted and output as a phase error signal in the synchronous burst transmission phase control method. This phase error signal is sent to the synchronization burst generation means 8 via the metric pattern phase control means 12, and controls the phase of the synchronization burst signal generated by the synchronization burst generation means 8. The subsequent operation is as described above, and the phase error signal output from the phase error detection means 11 is made to be zero by the synchronous burst transmission phase control method formed by the closed loop shown in FIG. , the phase of the synchronization burst signal is controlled and adjusted to establish and maintain a TDMA frame synchronized to a synchronization window within the communications satellite. Note that as a phase control method in the synchronous burst generating means 8, for example, a voltage controlled oscillator may be used, or a frequency divider may be used. For the specific details of the above-mentioned synchronous burst transmission phase control method, please refer to the literature RARAPUANO, N.
SHIMASAKI, “SYNCHRONIZATION OF
EARTH STATIONS TO SATELLITE−
SWITCHED SEQU−ENCES, “AIAA 4TH
COMMUNICATIONS SATE-LLITE
As detailed in SYSTEMS CONFENCE, APRIL 1972, when detecting the time position 102 of the trailing edge of the gate off in the measurement metric pattern (METRIC), the up link and down link are Signal-to-noise ratio and synchronization window trailing edge 100 in a transmission system including
(Due to error factors caused by the waveform characteristics in Figure 5b, an uncertain time region occurs at the time position of the trailing edge of the detected metric pattern (METRIC). When using the two-phase phase modulation method, the metric pattern (METRIC) that is received and demodulated and output is compared for each constituent bit with the corresponding constituent bit of the original metric pattern (METRIC). , detect the match/mismatch of each metric bit corresponding to multiple measurement times, and determine the time position of the trailing edge of the metric pattern (METRIC) by majority logic of the detected data over these measurement times. do,
We aim to improve the functionality of the phase error detection means in the synchronous burst transmission phase control system. However, in the conventional synchronous burst transmission phase control method described above, a method is adopted in which the received and demodulated measurement metric pattern (METRIC) is directly processed by a logic device with a hardware configuration. It has the disadvantage that it lacks the above flexibility and cannot be applied to SDMA/SS-TDMA systems that use a polyphase PSK modulation system of four or more phases. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to provide a storage means for temporarily storing a metric pattern received and demodulated and input in a predetermined time slot, and a method for comparing the metric pattern with a predetermined reference metric pattern. A means for extracting a weighting coefficient value of each symbol for each measurement time in response to matching; a means for extracting a threshold determination signal for each symbol for an integrated value of the weighting coefficient value over the number of measurements; It is equipped with a flexible processing method that can sufficiently correspond to the transmission characteristics and shape characteristics of the synchronization window, etc., through means for generating a phase error signal by referring to the threshold value judgment signal of
The object of the present invention is to provide a synchronous burst transmission phase control method that is also applicable to PSK modulation methods. The synchronous burst transmission phase control system of the present invention includes a plurality of spot beams corresponding to up links and down links, and connects the line between the up links and down links in a predetermined connection mode. SDMA/SS-TDMA (Space Division
Multiple Access/Satellite Switching Time
For the purpose of establishing and maintaining a TDMA frame between earth stations corresponding to a plurality of different spot areas in a satellite communication line using the SDMA/SS-TDMA method, The reference time within the communication satellite is received by the communication satellite in response to a synchronized burst signal sent from a satellite communication reference station that has a satellite communication line operation control function based on the period corresponding to the TDMA frame. A specific gate signal called a synchronization window is generated as a base.
receiving and inputting the synchronous burst signal that is turned off and sent back to the satellite communication reference station, and in the satellite communication reference station, a predetermined metric pattern forming a part of the synchronous burst signal;
a metric pattern storage means for storing n (an integer greater than 1) number of measurements;
symbol weighting means for comparing and matching the metric pattern read from the pattern storage means with a predetermined reference metric pattern for each symbol, and extracting a predetermined weighting coefficient value for each symbol in accordance with the comparison result; A weighting coefficient accumulating means integrates the weighting coefficient value n times for each symbol, and the integrated value for each symbol by the weighting coefficient accumulating means is compared with a predetermined reference level value, so that the weighting coefficient value is integrated for each symbol. , a predetermined K(1
a symbol threshold determination means for extracting a K-value discrimination value for each symbol, and a symbol length of a time-domain metric pattern gated and passed by the synchronization window with reference to the K-value discrimination value for each symbol; and symbol timing determination means for generating a phase error signal corresponding to the amount of symbol length displacement extracted by comparison with a predetermined reference symbol length, as a phase error detection means. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing a main part of an embodiment of the time phase error detection means applied to the present invention. As shown in FIG. 6, the time phase error detection means applied to the present invention includes a shift register (p) 17, a shift register (Q) 18,
UW detection circuit 19 and timing signal generation circuit 2
0, AND gate 21, metric pattern storage means 29 consisting of memory (p) 22 and memory (Q) 23, metric pattern weighting consisting of reference metric pattern generation circuit 24 and weighting circuits 25-1 to 25-m. Means 30
, a weighting coefficient accumulation means 31 consisting of accumulation circuits 26-1 to 26-m, a symbol threshold judgment means 32 consisting of threshold judgment circuits 27-1 to 27-m, and a symbol timing judgment circuit 28. . Note that this phase error detection signal corresponds to the case where 4-phase PSK is applied as the modulation method for the carrier wave, and in the figure, m indicates the number of symbols forming the metric pattern. is generally an integer value greater than 1. In FIG. 6, from terminals 51 and 52,
Synchronous burst signals corresponding to the P and Q channels sent from the reception demodulation system are input to the shift registers (p) 17 and 17, respectively.
UW detection circuit 19 and shift register (Q) 1
8 and the UW detection circuit 19. In the shift register (p) 17 and shift register (Q) 18, the metric pattern (METRIC) in the synchronous burst signal of each channel is temporarily stored. Also,
In the UW detection circuit 19, the synchronized burst signals of both P and Q channels inputted from terminals 51 and 52 via the reference clock signal inputted from terminal 53 are converted into a unique word (UW) shown in FIG. ) are detected, and a UW detection signal is output and sent to the timing signal generation circuit 20. The timing signal generation circuit 20 inputs the UW detection signal and a predetermined reference clock signal input from the terminal 53, generates a predetermined first timing signal, and outputs the AND gate 2.
Output to 1. Note that the timing signal generation circuit 2
0, the second, third and fourth timing signals are sent to the integration circuits 26-1 to 26-1, respectively.
m, threshold value judgment circuits 27-1 to 27-m and symbol timing judgment circuit 28, and a predetermined address signal and write/read control signal are sent to memory (p) 22 and memory (Q), respectively. Sent to the 23rd. The AND gate 21 inputs the reference clock signal input from the terminal 53 and the first timing signal sent from the timing signal generation circuit 20, and generates a reference clock signal corresponding to the first timing signal. A signal is output and sent to shift register (p) 17 and shift register (Q) 18. Shift register (p) 17
and in shift register (Q) 18,
The metric patterns (METRIC) of the P and Q channels inputted from terminals 51 and 52 and temporarily stored are sequentially output via the reference clock signal to the memory (p) 22 and the memory (p), respectively. Q) Sent to 23rd.
In the memory (p) 22 and the memory (Q) 23, each channel of P and Q is sent to a predetermined address via the address signal and write control signal sent from the timing signal generation circuit 20, respectively. A metric pattern (METRIC) is stored a predetermined number of times. Thereafter, the metric pattern (METRIC) for a predetermined n number of times stored at a predetermined address in each of the memory (p) 22 and the memory (Q) 23 is generated by the address signal inputted from the timing signal generation circuit 20. and a read control signal, the signals are sequentially read out in the form of parallel signals and sent symbol by symbol to weighting circuits 25-1 to 25-m, respectively. In this case, since the number of symbols of the metric pattern (METRIC) is assumed to be m, m weighting circuits are required. Moreover, the weighting circuit 25-
Integration circuits 26-1 to 26-m connected to 1 to m,
Similarly, m threshold value determination circuits 27-1 to 27-m are required. In the weighting circuits 25-1 to 25-m, the memory (p) and the memory (Q) are
The parallel output of the metric pattern (METRIC) of each channel read from 23 is
Input each bit in the form of a symbol, and
A predetermined reference metric pattern (METRIC) outputted from the reference metric pattern generation circuit 24 is input, the two metric patterns (METRIC) are compared and matched symbol by symbol, and a corresponding one is generated based on the comparison result. predetermined weighting coefficient values are set and extracted, and sent to corresponding integration circuits 26-1 to 26-m. This weighting coefficient value is set, for example, as follows. Now, let the symbols corresponding to the j-th bit of the metric pattern (METRIC) read from the memories (p) 22 and (Q) 23 at the time of the i-th measurement be a ij , b ij , and a ij and b ij 's,
Let the symbol after comparison with the reference metric pattern (METRIC) be ( ij , ij ). In this case, weighting coefficient values α 0 , α 1 , α 2 and α 3 are set as shown in the table below depending on the appearance rate of 1 or 0 in ij and ij .

【表】 一例として、上表のように示される重み係数値
α0,α1,α2およびα3は、前記シンボル(aij,bij
に対応して、それぞれ積算回路26−1〜mに送
られ、タイミング信号発生回路20から入力され
る制御信号を介して、各シンボルごとに、測定回
数にわたり加算される。測定回数nである場合に
は、n回分の重み係数値が加算されることにな
る。一般に、積算回路26−1〜mから出力され
る重み係数加算値は、上記の例の場合には、次式
で表わされる。oi=1 αk{(ai,j、bi,j)}(k=0〜3) i=1、2、……、n j=1、2、……、m しきい値判定回路27−1〜mにおいては、積
算回路26−1〜mから、それぞれ各シンボルご
とに出力される重み係数加算値を入力して、タイ
ミング信号発生回路20から入力される制御信号
を介して、所定の基準レベル値との比較照合によ
り、例えば3値識別値を、それぞれのしきい値判
定回路27−1〜mから出力する。第5図cにお
ける、メトリツク・パターン(METRIC)の時
間位置103および104は、しきい値判定回路
27−1〜mの出力が3値識別値である場合の、
メトリツク・パターン(METRIC)上の時間位
置と3値識別値との対応関係の一例を示している
が、第5図cのメトリツク・パターンにおける領
域を次のように3分割する。 [1]〜[L]番目のシンボル…領域 [L+1]〜[L+p]番目のシンボル…領域 [L+p+1]〜[m]番目のシンボル…領域 (pは正整数) また、一例として、重みづけ係数値αk(k=0
〜3)を次のように設定する。 *ijが比較照合において一致…ij→0 *ijが比較照合において不一致…ij→1 *ijが比較照合において一致…ij→0 *ijが比較照合において不一致…ij→1 そして、更に、前記ijijの出現率に対応する
重みづけ係数値αkを示す表に対応して、 *ijij=0の場合…α0=0 *ij=0、ij=1の場合…α1=1 *ij=1、ij=0の場合…α2=2 *ijij=1の場合…α3=3 とする。 この場合、第5図bに示される同期ウインドウ
により、第5図cに示されるメトリツク・パター
ンの内、前記領域における各シンボルは、共に
ゲートオフされることなく、対応する同期バース
ト信号が衛星通信基準局において受信されるが、
受信誤りがない場合には、比較照合においてシン
ボルが一致するため、ijij=0、即ち、α0=0
となる。また、領域における各シンボルは、共
にゲートオフされて受信されないため、受信誤り
がない場合には、比較照合においてシンボルが不
一致となるため、ijij=1、即ちα3=3とな
る。同様に、領域における各シンボルの場合に
は、第5図cに示されるメトリツク・パターンに
おいて、時間位置102より左側に位置するシン
ボルはゲートオフされずに受信されるため、ij
bij=0、即ちα0=0となり、時間位置102より
右側に位置するシンボルはゲートオフされて受信
されないため、ijij=1、即ち、α3=3とな
る。 このことから、重みづけ係数値αkのn回測定回
数分の加算値は、上記各重みづけ係数値のn倍で
あるから、各シンボルの重みづけ加算値Σαkは、
次式にて表わされる。 領域…Σαk=0 領域…Σαk=0〜3n 領域…Σαk=3n なお、上記の説明においては、雑音が無視でき
る程に小さい場合について、αk=0、3としてい
るが、一般に、無線通信回線においては、その伝
送路において介在する雑音を無視することができ
るとは限らないため、実際には、一部においてαk
=1、2となることもあり得る。即ち、重みづけ
係数値として、αk=0〜3まで取り得ることにな
るため、3値識別基準レベルをL1およびL2とす
ると、L1とL2としては、下記の範囲の値を選択
すればよい。 0≦L1<L2≦3n 勿論、L1=0、L2=3nにおいても、上記不等
式が成立することは明らかである。 従つて、3値識別値メトリツク・パターンとの
対応関係としては、 Σαk1<L1 →[1]〜[L]番目のシンボル…領域 L1≦Σαk<L2 →[L+1]〜[L+p]番目のシンボル…領
域 L2≦Σαk →[L+p+1]〜[m]番目のシンボル…領
域 と判定すればよいことになる。なお、このことを
一般式にて表わすと、次式が成立する。oi=1 αk{(ai,j、bi,j)}(k=0〜3) <L1 (j=1、2、……l) L1oi=1 αk{(ai,j、bi,j)}(k=0〜3) <L2 (j=l+1、l+2、……、l+p) L2oi=1 αk{(ai,j、bi,j)}(k=0〜3) (j=l+p+1、l+p+2、……m) すなわち、第5図cにおける時間位置103お
よび、104は、上式を参照して明かなように、
メトリツク・パターン(METRIC)におけるl
番目のシンボルと(l+1)番目のシンボルとの
境界位置および、(l+p)番目のシンボルと
(l+p+1)番目のシンボルとの境界位置に対
応している。 上述のように、各シンボルごとに、それぞれ対
応するしきい値判定回路27−1〜mから出力さ
れるm個の3値識別値は、シンボル・タイミング
判定回路28に入力されて、これらのm個の2値
識別値を参照する演算処理により、メトリツク・
パターン(METRIC)における、同期ウインド
ウによりゲート・オフされた時間位置(第5図c
における102)を検出し、第5図cにおける時
間位置101と102とに対応するシンボル長を
計測して、所定の基準シンボル長との時間変位値
を抽出し、この時間変位値に相当する誤差電圧
を、同期バースト送信位相制御方式における位相
誤差電圧として出力する。この位相誤差電圧が、
第4図に示されるメトリツク・パターン位相制御
手段12に送られて、同期バースト発生手段8に
おいて生成される同期バースト信号の位相を制御
調整し、前記位相誤差電圧が零となるように同期
バースト送信位相制御方式が作動して、メトリツ
ク・パターン(METRIC)の基準シンボル長に
対応する時間位置が、常時同期ウインドウのゲー
ト・オフ後縁部の時間位置102(第5図b参
照)に追従する形で、同期バースト信号の送信位
相が所定の位相に保持され、SDMA/SS−
TDMA方式におけるTDMAフレームが確立さ
れ、且つ維持されることは前述のとおりである。 第7図a,b,c,d,eおよびfは、それぞ
れ、同期バースト信号、メトリツク・パターンの
論理処理過程、第1のタイミング信号、第2のタ
イミング信号、第3のタイミング信号、および第
4のタイミング信号を示すタイミング・チヤート
図の一例である。なお、第7図bにおける論理処
理の処理過程を示すタイミング・チヤートにおい
て、〜として示される論理処理は、下記の処
理内容を示している。 …メモリに対する書込み処理 …メモリからのメトリツク・パターンの読出し
処理 …比較照合および重みづけ処理 …演算処理 …しきい値判定処理 …シンボル・タイミング判定処理 第7図cに示される第1のタイミング信号は、
第7図aに示される同期バースト信号に含まれる
UW信号を基準として、タイミング発生回路20
において生成され、AND回路21に入力される
が、これは、第7図aに示される前記同期バース
ト信号に含まれるメトリツク・パターンの、メモ
リ22および23に対する書込みのタイミングに
対応している(第7図b−参照)。 第7図dに示される第2のタイミング信号は、
第1のタイミング信号に基づいて書込まれたメト
リツク・パターンの読出し処理と、比較照合およ
び重みづけ処理後のタイミングにおいて生成され
るタイミング信号で、次の演算処理のスタート・
タイミングに対応しており、この第2のタイミン
グ信号を基準として、次の演算処理が開始される
(第7図b−//参照)。 上記の第1および第2のタイミング信号を介し
て行われるメトリツク・パターンの読出し処理、
比較照合および重みづけ処理、および加算処理等
を含む論理処理動作が、測定回数n回分繰返され
て、各シンボルごとに、演算回路26においてn
回加算される。 第7図eに示される第3のタイミング信号は、
n測定回数分の積算処理後のタイミングで生成さ
れるタイミング信号で、次のしきい値判定処理ス
タート、タイミングに対応しており、この第3の
タイミング信号を基準として、次のしきい値判定
処理が実行される(第7図b−参照)。 第7図fに示される第4のタイミング信号は、
前記第3のタイミング信号によるしきい値判定後
に生成されるタイミング信号で、次のシンボル・
タイミング判定のスタート・タイミングに対応し
ており、この第4のタイミング信号を基準とし
て、シンボル・タイミング判定処理が行われる
(第7図b−参照)。 以上、第7図a,b,c,d,eおよびfを参
照して、実施例の動作説明を敷延したように、本
発明においては、メトリツク・パターンを一旦メ
モリに格納した後に、順次第7図bに示されるよ
うに、メモリに対する書込み処理、メモリからの
メトリツク・パターンの読出し処理、比較照合お
よび重みづけ処理、演算処理、しきい値判定処
理、およびシンボル・タイミング判定処理等の論
理処理が実行される。 なお、上記の説明においては、一例として、メ
トリツク・パターンの読出しから演算までの論理
処理を、同期バースト信号が到来する度ごとに、
毎回実行する場合についての説明を行つたが、勿
論、一旦、n回分を全てメモリに格納しておき、
改めて、一度にn回分の積算処理をまとめて実行
することも可能である。 なお、上記の説明においては、変調方式とし
て、4相のPSK変調方式を用いるSDMA/SS−
TDMA方式に本発明を適用する場合につき説明
したが、一般的には4相以上の多相PSK変調方
式等を用いる場合においても、本発明を有効に適
用できることは言うまでもない。 また、本発明はメトリツクパタンを一坦メモリ
に蓄積した後順次論理処理を行なうため、メトリ
ツクパタンを読出して処理する過程はTDMAフ
レーム、TDMAのシンボルレートとは独立に処
理する事がてき、この部分の処理はマイクロプロ
セツサの速度でも十分処理する事ができる。 本発明にマイクロプロセツサを応用した場合に
は、前述のm個の重みづけ回路、m個のしきい値
判定回路シンボルタイミング判定回路全てを1ケ
のマイクロプロセツサを用い、ソフトウエアで実
現する事もできる。 以上詳細に説明したように、本発明は
SDMA/SS−TDMA方式による衛生通信方式に
適用されて、通信衛星を経由する伝送路における
伝送特性および同期ウインドウの波形特性等によ
る、メトリツク・パターン変位量計測時の不確定
性に起因する位相誤差検出特性劣化を著しく改善
することができるとともに、搬送波に対する変調
方式として、多相のPSK変調方式等を用いる前
記SDMA/SS−TDMA方式に対しても有効に適
用できるという効果がある。 またメトリツクパタンを一坦メモリに蓄積した
後処理する事により、簡単にマイクロプロセツサ
を応用する事ができるため、装置を小形化する事
ができ、パラメータの変更も経済的に行えるとい
う効果がある。
[Table] As an example, the weighting coefficient values α 0 , α 1 , α 2 and α 3 shown in the above table are the symbols (a ij , b ij )
Correspondingly, the signals are sent to the integration circuits 26-1 to 26-m, respectively, and are added up for each symbol over the number of measurements via the control signal input from the timing signal generation circuit 20. When the number of measurements is n, weighting coefficient values for n times are added. In general, the weighting coefficient addition values output from the integration circuits 26-1 to 26-m are expressed by the following equation in the above example. oi=1 α k {(a i,j , b i,j )} (k=0 to 3) i=1, 2,..., n j=1, 2,..., m Threshold In the determination circuits 27-1 to 27-m, the weighting coefficient sum values outputted for each symbol from the integration circuits 26-1 to 26-m are inputted, and the weighting coefficients are inputted to the determination circuits 27-1 to 27-m, respectively, and the weighting coefficients are inputted to the determination circuits 27-1 to 27-m. , for example, a three-value discrimination value is output from each of the threshold determination circuits 27-1 to 27-m by comparison with a predetermined reference level value. The time positions 103 and 104 of the metric pattern (METRIC) in FIG.
An example of the correspondence between the time position on the metric pattern (METRIC) and the ternary identification value is shown, and the area in the metric pattern in FIG. 5c is divided into three as follows. [1] to [L]th symbol...area [L+1] to [L+p]th symbol...area [L+p+1] to [m]th symbol...area (p is a positive integer) Also, as an example, the weighting coefficient Numeric value α k (k=0
~3) are set as follows. * ij matches in comparison verification... ij →0 * ij does not match in comparison verification... ij →1 * ij matches in comparison verification... ij →0 * ij does not match in comparison verification... ij →1 And, furthermore, the above ij , Corresponding to the table showing the weighting coefficient value α k corresponding to the appearance rate of ij , if * ij = ij = 0... α 0 = 0 * ij = 0, if ij = 1... α 1 = 1 * When ij = 1, ij = 0... α 2 = 2 * When ij = ij = 1... α 3 = 3. In this case, due to the synchronization window shown in FIG. 5b, each symbol in the region of the metric pattern shown in FIG. It is received at
If there is no reception error, the symbols match in comparison, so ij = ij =0, that is, α 0 =0
becomes. Moreover, since each symbol in the area is gated off together and not received, if there is no reception error, the symbols will not match in comparison and verification, so ij = ij =1, that is, α 3 =3. Similarly, for each symbol in the region, in the metric pattern shown in FIG. 5c, symbols located to the left of time position 102 are received without being gated off, so ij =
b ij =0, that is, α 0 =0, and symbols located to the right of time position 102 are gated off and not received, so that ij = ij =1, that is, α 3 =3. From this, the added value of the weighting coefficient value α k for n measurements is n times the weighting coefficient value above, so the weighted addition value Σα k of each symbol is
It is expressed by the following formula. Region...Σα k =0 Region…Σα k =0 to 3n Region…Σα k =3n In the above explanation, α k =0, 3 is used when the noise is negligible, but in general, In wireless communication lines, it is not always possible to ignore the noise that intervenes in the transmission path, so in reality α k
= 1 or 2 is also possible. In other words, since the weighting coefficient value can range from α k = 0 to 3, if the three-value discrimination standard levels are L 1 and L 2 , then the values in the following range are set for L 1 and L 2 . Just choose. 0≦L 1 <L 2 ≦3n Of course, it is clear that the above inequality holds true even when L 1 =0 and L 2 =3n. Therefore, the correspondence relationship with the ternary discrimination value metric pattern is as follows: Σα k1 <L 1 → [1] to [L]th symbol...region L 1 ≦Σα k <L 2 → [L+1] to [L+p ]th symbol...area L2Σαk →[L+p+1] to [m]th symbol...area. Note that when this is expressed in a general formula, the following formula holds true. oi=1 α k {(a i,j , b i,j )} (k=0 to 3) <L 1 (j=1, 2,...l) L 1oi=1 α k {(a i,j , b i,j )} (k=0~3) <L 2 (j=l+1, l+2, ..., l+p) L 2oi=1 α k {(a i ,j ,b i,j )}(k=0~3) (j=l+p+1,l+p+2,...m) That is, the time positions 103 and 104 in FIG. like,
l in metric pattern (METRIC)
This corresponds to the boundary position between the th symbol and the (l+1)th symbol and the boundary position between the (l+p)th symbol and the (l+p+1)th symbol. As described above, for each symbol, the m three-value identification values output from the corresponding threshold judgment circuits 27-1 to 27-m are input to the symbol timing judgment circuit 28, and these m By arithmetic processing that refers to binary identification values, metrics
The time position gated off by the synchronization window in the pattern (METRIC) (Figure 5c)
102) in FIG. 5c, the symbol lengths corresponding to time positions 101 and 102 in FIG. The voltage is output as a phase error voltage in the synchronous burst transmission phase control method. This phase error voltage is
The metric pattern phase control means 12 shown in FIG. 4 controls and adjusts the phase of the synchronous burst signal generated in the synchronous burst generating means 8, and transmits the synchronous burst so that the phase error voltage becomes zero. The phase control method operates so that the time position corresponding to the reference symbol length of the metric pattern (METRIC) follows the time position 102 of the gate-off trailing edge of the constant synchronization window (see Figure 5b). , the transmission phase of the synchronous burst signal is held at a predetermined phase, and the SDMA/SS-
As described above, the TDMA frame in the TDMA system is established and maintained. 7a, b, c, d, e and f respectively show the synchronization burst signal, the logic processing process of the metric pattern, the first timing signal, the second timing signal, the third timing signal, and the third timing signal. 4 is an example of a timing chart showing timing signals of FIG. Note that in the timing chart showing the processing steps of the logical processing in FIG. 7b, the logical processing indicated by . . . indicates the following processing contents. ...Write processing to memory...Metric pattern readout processing from memory...Comparison matching and weighting processing...Arithmetic processing...Threshold judgment processing...Symbol timing judgment processing The first timing signal shown in FIG. 7c is ,
Contained in the synchronous burst signal shown in Figure 7a
The timing generation circuit 20 uses the UW signal as a reference.
This corresponds to the writing timing of the metric pattern included in the synchronized burst signal shown in FIG. (See Figure 7b). The second timing signal shown in FIG. 7d is:
The timing signal generated at the timing after reading the metric pattern written based on the first timing signal and the comparison and matching and weighting processing is used to start the next calculation process.
The next arithmetic processing is started based on this second timing signal (see FIG. 7b-//). a metric pattern readout process performed via the first and second timing signals;
Logic processing operations including comparison matching, weighting processing, addition processing, etc. are repeated n times of measurement, and for each symbol, the arithmetic circuit 26 performs n
times are added. The third timing signal shown in FIG. 7e is:
This is a timing signal generated at the timing after the integration process for n measurements, and corresponds to the start timing of the next threshold value judgment process, and the next threshold judgment process is performed based on this third timing signal. The process is executed (see FIG. 7b). The fourth timing signal shown in FIG. 7f is:
A timing signal generated after the threshold value judgment based on the third timing signal.
This corresponds to the start timing of timing determination, and symbol timing determination processing is performed based on this fourth timing signal (see FIG. 7b). As described above with reference to FIGS. 7a, b, c, d, e, and f, the operation of the embodiment has been explained in detail. In the present invention, after the metric pattern is once stored in the memory, As shown in FIG. 7b, the logic for writing to memory, reading metric patterns from memory, comparing and matching and weighting, arithmetic processing, threshold judgment processing, and symbol timing judgment processing, etc. Processing is executed. In the above explanation, as an example, the logical processing from reading out the metric pattern to calculation is performed every time a synchronization burst signal arrives.
We have explained the case where it is executed every time, but of course, once all n times are stored in memory,
Again, it is also possible to execute n integration processes at once. Note that in the above explanation, the modulation method is SDMA/SS-4, which uses a four-phase PSK modulation method.
Although the case where the present invention is applied to the TDMA system has been described, it goes without saying that the present invention can also be effectively applied to cases where a polyphase PSK modulation system of four or more phases is generally used. Furthermore, since the present invention performs logical processing sequentially after storing metric patterns in a flat memory, the process of reading and processing metric patterns can be performed independently of the TDMA frame and TDMA symbol rate. This part of the process can be processed at the speed of a microprocessor. When a microprocessor is applied to the present invention, all of the aforementioned m weighting circuits, m threshold value judgment circuits, and symbol timing judgment circuits are realized by software using one microprocessor. I can also do things. As explained in detail above, the present invention
Applied to satellite communication systems using the SDMA/SS-TDMA system, phase errors are caused by uncertainties when measuring metric pattern displacement due to transmission characteristics in transmission paths via communication satellites and waveform characteristics of synchronization windows. In addition to being able to significantly improve detection characteristic deterioration, the present invention can also be effectively applied to the SDMA/SS-TDMA system that uses a polyphase PSK modulation system or the like as a modulation system for carrier waves. In addition, by storing metric patterns in a flat memory and processing them, a microprocessor can be easily applied, making it possible to downsize the device and economically changing parameters. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はSDMA/SS−TDMA方式のシステム
概念図、第2図はTDMAフレームの一例を示す
図、第3図は接続モードの一例を示す図、第4図
は同期バースト送信位相制御方式の概念的システ
ム・ブロツク図、第5図a,bおよびcは、それ
ぞれ送信的のメトリツク・パターン、同期ウイン
ドウおよび受信復調時のメトリツク・パターンの
波形概念図、第6図は本発明に適用される位相誤
差検出手段の一実施例の要部を示すブロツク図、
第7図a,b,c,d,eおよびfは、それぞ
れ、同期バースト信号、メトリツク・パターンの
論値処理過程、第1、第2、第3および第4のタ
イミング信号を示すタイミング・チヤート図であ
る。図において、 1……搭載受信機、2……搭載送信機、3……
マトリクス・スイツチ回路、4……マトリクス・
スイツチ回路制御回搬、5−1〜4……スポツ
ト・ビーム・アンテナ、6−1〜4……地球局、
7−1〜4……スポツト・ビーム、8……同期バ
ースト発生手段、9……変調送信系、10……受
信復調系、11……位相誤差検出手段、12……
メトリツク・パターン位相制御手段、13……通
信衛星、14……等価ゲート手段、15,16…
…等価遅延線路、17……シフト・レジスタ
(p)、18……シフト・レジスタ(Q)、19…
…UW検出回路、20……タイミング信号発生回
路、21……ANDゲート、22……メモリ
(p)、23……メモリ(Q)、24……基準メト
リツク・パターン発生回路、25−1〜m……重
み付け回路、26−1〜m……積算回路、27−
1〜m……しきい値判定回路、28……シンボ
ル・タイミング判定回路、29……メトリツク・
パターン記憶手段、30……メトリツク・パター
ン重み付け手段、31……重み係数積算手段、3
2……シンボルしきい値判定手段。
Figure 1 is a system conceptual diagram of the SDMA/SS-TDMA system, Figure 2 is a diagram showing an example of a TDMA frame, Figure 3 is a diagram showing an example of a connection mode, and Figure 4 is a diagram of the synchronous burst transmission phase control system. A conceptual system block diagram; FIGS. 5a, b, and c are conceptual waveform diagrams of the metric pattern for transmission, the synchronization window, and the metric pattern during reception demodulation, respectively; FIG. 6 is applied to the present invention. A block diagram showing the main parts of an embodiment of the phase error detection means,
7a, b, c, d, e and f are timing charts showing the synchronous burst signal, the logic value processing process of the metric pattern, the first, second, third and fourth timing signals, respectively; FIG. It is a diagram. In the figure, 1...onboard receiver, 2...onboard transmitter, 3...
Matrix switch circuit, 4...Matrix
Switch circuit control transfer, 5-1 to 4...Spot beam antenna, 6-1 to 4...Earth station,
7-1 to 4...Spot beam, 8...Synchronization burst generation means, 9...Modulation transmission system, 10...Reception demodulation system, 11...Phase error detection means, 12...
Metric pattern phase control means, 13... Communication satellite, 14... Equivalent gate means, 15, 16...
...Equivalent delay line, 17...Shift register (p), 18...Shift register (Q), 19...
...UW detection circuit, 20...Timing signal generation circuit, 21...AND gate, 22...Memory (p), 23...Memory (Q), 24...Reference metric pattern generation circuit, 25-1 to m ... Weighting circuit, 26-1~m ... Integration circuit, 27-
1 to m...Threshold judgment circuit, 28...Symbol/timing judgment circuit, 29...Metric/
pattern storage means, 30... metric pattern weighting means, 31... weighting coefficient accumulation means, 3
2...Symbol threshold determination means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アツプ・リンクとダウン・リンクに対応する
複数のスポツト・ビームを備え、前記アツプ・リ
ングとダウン・リングとの間の回線接続を、所定
の接続モードを介して切替制御する機能を有する
通信衛星と、この通信衛星を介して時分割多元接
続方式による通信を行う複数の地球局とにより形
成されるSDMA/SS−TDMA(Space Division
Multiple Access/Satellite Switching Time
Division Multiple Access)方式による衛星通信
回線において、 複数の異なるスポツト領域に対応する地球局間
のTDMAフレームを確立し、且つ維持すること
を目的として、前記通信衛星に対し、前記
SDMA/SS−TDMA方式による衛星通信回線の
運用管制機能を有する衛星通信基準局から、前記
TDMAフレームに対応する周期を基準として送
出される同期バースト信号に対応して前記通信衛
星において受信され、当該通信衛星内の基準時間
をベースとして生成される同期ウインドウと呼称
される特定のゲート信号によりゲート・オフされ
て、前記衛星通信基準局に返送されてくる当該同
期バースト信号を受信入力し、前記衛星通信基準
局内において、前記同期バースト信号の一部を構
成する所定のメトリツク・パターンを、n(1よ
り大きい整数)計測回数分格納するメトリツク・
パターン記憶手段と、前記メトリツク・パターン
記憶手段から読出されるメトリツク・パターン
を、シンボルごとに所定の基準メトリツク・パタ
ーンと比較照合し、この比較照合結果に対応して
シンボルごとに所定の重み係数値を抽出するシン
ボル重み付け手段と、前記重み係数値を、シンボ
ルごとに、n回積分する重み係数積算手段と、 前記重み係数積算手段によるシンボルごとの積
算値を、所定の基準レベル値と比較照合すること
により、それぞれ、シンボルごとに、受信スレツ
シホールドレベルに関連する所定のK(1より大
きい整数)値識別値を抽出する、シンボルしきい
値判定手段と、 前記シンボルごとのK値識別値を参照して、前
記同期ウインドウによりゲート・パスされる時間
領域のメトリツク・パターンのシンボル長を計測
し、所定の基準シンボル長との比較照合により抽
出されるシンボル長変位量に対応して位相誤差信
号を生成するシンボル・タイミング判定手段と、
を位相誤差検出手段として備えることを特徴とす
る同期バースト送信位相制御方式。
[Claims] 1. A plurality of spot beams corresponding to an up link and a down link are provided, and the line connection between the up ring and the down ring is switched and controlled via a predetermined connection mode. SDMA/SS-TDMA (Space Division
Multiple Access/Satellite Switching Time
For the purpose of establishing and maintaining a TDMA frame between earth stations corresponding to a plurality of different spot areas in a satellite communication line based on the (Division Multiple Access) system, the
The above-mentioned satellite communication standard station, which has the operation control function of satellite communication lines using the SDMA/SS-TDMA method,
A specific gate signal called a synchronization window is received by the communication satellite in response to a synchronization burst signal transmitted based on a period corresponding to a TDMA frame, and is generated based on the reference time within the communication satellite. The synchronous burst signal that has been gated off and returned to the satellite communication reference station is received and input, and within the satellite communication reference station, a predetermined metric pattern forming a part of the synchronous burst signal is calculated by n( (Integer greater than 1) Metrics to be stored for the number of measurements.
A pattern storage means compares and matches the metric pattern read from the metric pattern storage means with a predetermined reference metric pattern for each symbol, and sets a predetermined weighting coefficient value for each symbol in accordance with the comparison result. symbol weighting means for extracting the weighting coefficient; weighting coefficient accumulating means for integrating the weighting coefficient value n times for each symbol; and comparing and collating the integrated value for each symbol by the weighting coefficient accumulating means with a predetermined reference level value. symbol threshold determination means for extracting, for each symbol, a predetermined K-value identification value (an integer greater than 1) associated with a reception threshold level; With reference to this, the symbol length of the time domain metric pattern gated and passed by the synchronization window is measured, and a phase error signal is generated corresponding to the symbol length displacement amount extracted by comparison with a predetermined reference symbol length. symbol timing determination means for generating
A synchronous burst transmission phase control system, characterized in that it is provided as a phase error detection means.
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DE8585101558T DE3577954D1 (en) 1984-02-15 1985-02-13 SYSTEM FOR CONTROLLING THE SENDING PHASE OF A SYNCHRONIZATION BURST.
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