JPH10173583A - 衛星通信システムの地球局afc装置 - Google Patents

衛星通信システムの地球局afc装置

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JPH10173583A
JPH10173583A JP33318696A JP33318696A JPH10173583A JP H10173583 A JPH10173583 A JP H10173583A JP 33318696 A JP33318696 A JP 33318696A JP 33318696 A JP33318696 A JP 33318696A JP H10173583 A JPH10173583 A JP H10173583A
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doppler shift
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Hiromi Shimoda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 周回衛星を利用する衛星通信システムでは、
衛星の移動に伴ってドップラーシフト周波数が変動され
るため、地球局のAFC装置において衛星からのパイロ
ット信号を捕捉するための時間が長くなり、衛星回線の
利用時間効率が低下される。 【解決手段】 地球局のパイロット信号を捕捉してミキ
サに局部発振信号を出力するためのAFC回路3の出力
周波数を制御するための制御部4を設ける。この制御部
4では、周回衛星の軌道情報OEがインターフェース6
に入力されると、計算器5はこの軌道情報OEに基づい
て必要なデータをメモリ7から読み出してドップラーシ
フト周波数を計算し、AFC回路3の出力周波数を制御
する。周回衛星の移動に伴う周回衛星と地球局との距離
を迅速に把握してドップラーシフト周波数を得ることが
でき、このドップラーシフト周波数に基づいてAFC回
路3でのサーチ範囲を設定することで、AFC回路3に
おけるパイロット信号の捕捉を迅速に行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は周回衛星を用いた衛
星通信システムに関し、特に地球局における送受信周波
数を制御するためのAFC装置に関する。
【0002】
【従来の技術】衛星通信システムの地球局では、送受信
周波数を適正に制御するために、衛星を介して送信され
てくるパイロット信号を受信し、このパイロット信号に
基づいて周波数制御を行うAFC装置が用いられてい
る。この場合、地球局からみて一定の位置にある静止衛
星通信システムにおいては、地球局と衛星の距離は一定
であることから、衛星内の局部発振器の周波数変動等の
要因を除けば、パイロット信号周波数は一定となる。し
たがって、規定のパイロット信号周波数を中心に、サー
チすることにより、短時間でパイロット信号を捕捉する
ことが可能となる。
【0003】しかしながら、周回衛星を用いる衛星通信
システムにおいては、衛星が低い仰角にある場合と天頂
にある場合とでは地球局との距離が異なり、この距離の
変動による周波数のドップラーシフトが生じる。このド
ップラーシフト周波数は、周回衛星の軌道により異な
り、かつ衛星の仰角の変化に伴って大きく変動されるた
め、AFC装置におけるパイロット信号のサーチ範囲の
どの位置に存在しているかが不明となり、パイロット信
号を捕捉するためには前記した変動の全範囲にわたって
サーチを行なう必要があり、パイロット信号を迅速に捕
捉することができず、通信時間の利用効率が低くなると
いう問題がある。
【0004】本発明の目的は、周回衛星を用いる衛星通
信システムにおいても、ドップラーシフト周波数を迅速
に認識してパイロット信号の捕捉時間を短縮することが
可能なAFC装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のAFC装置は、
周回衛星からのパイロット信号及び通信信号を受信し、
この受信した信号を周波数変換するミキサと、捕捉した
パイロット信号に基づいて前記ミキサの局部発振信号を
出力するAFC回路と、このAFC回路の出力周波数を
制御する制御手段とを備えており、この制御手段は周回
衛星の軌道情報に基づいて周回衛星と自局との間に生じ
るドップラーシフト周波数を計算し、このドップラーシ
フト周波数に基づいてAFC回路の出力周波数制御を行
うことを特徴とする。この制御手段は、使用している周
回衛星の軌道要素が入力されるインターフェースと、入
力された軌道要素に基づいて周回衛星と自局との間の距
離を計算し、この距離に基づいてドップラーシフト周波
数を計算し、AFC回路にその結果を出力する計算器と
を備える構成とされる。また、制御手段には、前記イン
ターフェースを通して入力された軌道要素に対応するデ
ータが記憶されているメモリが設けられ、計算器はこの
メモリから対応する軌道要素のデータを読み出してドッ
プラーシフト周波数の計算を実行するように構成するこ
とが好ましい。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明にかかる衛星通信シス
テムの概略構成を示す図であり、地球上の基準局Aと地
球局Bとが周回衛星Sにより無線回線で接続されてお
り、基準局Aからはパイロット信号を含む通信信号を送
信し、これらの信号は周回衛星Sを介して地球局Bで受
信される。地球局Bはその受信信号からパイロット信号
を抽出し、このパイロット信号から周波数誤差を検出
し、これに基づいて地球局Bにおける周波数制御を行っ
ている。
【0007】図2は前記地球局BにおけるAFC装置の
構成を示すブロック図である。図外の受信機で受信され
た信号のうち、パイロット信号を周波数変換するための
ミキサ1と、周波数変換された中間周波信号を二分岐す
る分岐器(DIV)2と、二分岐された一方の中間周波
信号に含まれるパイロット信号を捕捉し、パイロット信
号の周波数変動を知り、周波数補正するための局部発振
信号を出力するAFC回路3とを備えている。これによ
り、前記AFC回路3からは周波数補正された局部発振
信号が前記ミキサ1に入力され、受信信号の周波数変動
にかかわらず一定周波数の中間周波信号を得ることが可
能となる。また、送信側ではこれに基づいてその送信周
波数の制御が行われる。
【0008】また、前記AFC回路3において、前記パ
イロット信号を捕捉するためにその出力周波数を変化制
御するための制御部4が設けられており、この制御部4
には前記AFC回路3の出力周波数を変化制御するため
の出力の計算を行う計算器5と、この計算器5に接続さ
れて軌道要素が入力されるインターフェイス6とが設け
られている。前記計算器5は、前記インターフェイス6
から入力される軌道要素OEに基づいて所定のアルゴリ
ズムでの計算を行い、その軌道要素OEが入力された時
点でのパイロット信号に生じているドップラーシフト周
波数を計算し、この計算値を前記AFC回路3の制御信
号として出力するように構成される。また、前記計算器
5にはメモリ7が接続されており、このメモリ7には周
回衛星Sの軌道に関する各種データが記憶されている。
【0009】このような実施形態の構成では、受信機で
受信された信号のうち、パイロット信号はミキサ1にお
いてAFC回路3からの局部発振信号により中間周波信
号に周波数変換され、さらに分岐器(DIV)2におい
て二分岐される。二分岐されたうちの一方の中間周波信
号に含まれるパイロット信号はAFC回路3において捕
捉され、ここでは補足したパイロット信号を基準周波数
と比較することでその周波数変動を知り、周波数補正す
るための局部発振信号を前記ミキサ1に向けて出力す
る。これにより、受信信号の周波数変動にかかわらず一
定周波数の中間周波信号を得ることが可能となる。
【0010】一方、インターフェイス6には、周回衛星
Sの軌道要素OEとして、現在の日時、衛星種類、使用
周波数等の周回衛星と基準局及び地球局との間の通信に
関わる情報が入力される。入力された軌道要素OEは、
計算器5に入力される。計算器5では、入力された軌道
要素OEに基づいてメモリ7から、これに対応するデー
タ、すなわち入力された日時における該当する周回衛星
Sの位置や速度等を読み出し、これに基づいてその時点
での周回衛星Sと地球局Bとの距離、相対速度等を計算
し、さらに、この計算結果に基づいてドップラーシフト
周波数を計算する。そして、この計算されたドップラシ
フト周波数をAFC回路3に出力する。AFC回路3で
は、前記した周波数制御によって得られる周波数に加え
てこれをミキサ1に出力することで、ミキサ1では周回
衛星Sによるドップラーシフト周波数が補正された周波
数変換が実行され、その周波数変換されたパイロット信
号がAFC回路3において捕捉されることになる。
【0011】このように、この構成では、周回衛星Sの
移動によって時々刻々と周回衛星Sと地球局Bとの間の
距離が変化され、これに伴ってドップラーシフト周波数
が変動される場合でも、この周回衛星Sの軌道要素OE
に基づいてそのドップラーシフト周波数を計算により求
めることができるため、AFC回路3では最適なサーチ
周波数からのサーチを行うことができ、パイロット信号
の捕捉までの時間を著しく短縮できる。これにより、衛
星回線の利用時間効率が向上でき、かつ受信信号の周波
数変動にかかわらず一定周波数の中間周波信号を安定し
て得ることが可能となる。
【0012】なお、本発明における軌道要素としては、
前記した実施形態に示した以外の、衛星に関する種々の
情報を利用することが可能である。また、軌道情報とし
て、使用する周回衛星の軌道データをインターフェース
に入力するように構成すれば、計算器においてはメモリ
のデータを使用することなく、入力された軌道情報をそ
のまま利用して計算を行い、AFC回路を制御すること
も可能である。この場合にはメモリが不要となり、構成
が簡略化できる。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、AFC回
路の出力周波数を制御するための制御部を備え、この制
御部では、入力された軌道要素から周回衛星の動きによ
るドップラーシフト周波数を計算し、この計算した周波
数に基づいてAFC回路でのパイロット信号のサーチ周
波数を設定するように構成しているので、AFC回路に
おけるパイロット信号の捕捉までの時間が短縮でき、衛
星回線の利用時間効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される衛星通信システムの概念構
成図である。
【図2】本発明のAFC装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
1 ミキサ 2 二分岐回路 3 AFC回路 4 制御部 5 計算器 6 インターフェイス 7 メモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周回衛星からのパイロット信号及び通信
    信号を受信し、前記パイロット信号に基づいて周波数制
    御を行う衛星通信システムの地球局のAFC装置におい
    て、前記受信した信号を周波数変換するミキサと、捕捉
    したパイロット信号に基づいて前記ミキサの局部発振信
    号を出力するAFC回路と、このAFC回路の出力周波
    数を制御する制御手段とを備え、この制御手段は前記周
    回衛星の軌道情報に基づいて前記周回衛星と自局との間
    に生じるドップラーシフト周波数を計算し、このドップ
    ラーシフト周波数に基づいて前記AFC回路の出力周波
    数制御を行うことを特徴とする地球局AFC装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、使用している周回衛星
    の軌道要素が入力されるインターフェースと、入力され
    た軌道要素に基づいて前記周回衛星と自局との間の距離
    を計算し、この距離に基づいてドップラーシフト周波数
    を計算し、AFC回路にその結果を出力する計算器とを
    備える請求項1の地球局AFC装置。
  3. 【請求項3】 制御手段には、前記インターフェースを
    通して入力された軌道要素に対応するデータが記憶され
    ているメモリが設けられ、前記計算器はこのメモリから
    対応する軌道要素のデータを読み出してドップラーシフ
    ト周波数の計算を実行する請求項2の地球局AFC装
    置。
  4. 【請求項4】 前記ミキサにおいて周波数変換された信
    号を二分岐する分岐回路を有し、前記AFC回路は分岐
    された信号の一方を入力し、この入力信号からパイロッ
    ト信号を捕捉するように構成される請求項1ないし3の
    いずれかの地球局AFC装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007043500A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Mitsubishi Electric Corp 自動周波数制御装置
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