JPS60185437A - 再生中継衛星通信システムにおける周波数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、狭帯域のＳ　ＣＰ　Ｃ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈ
ａｎｎｅｌ　ｐｅｒＣａｒｒｉｅｒ　）波を通信衛星（
ｕ干、単に衛星という）で再生中継するような、ｂわゆ
る再生中継衛星通信システムにおいて１１月題となる周
波数変動を好適に補償する方法に関する。

現在のところ、衛星は単なる周波数変換や利得変換の機
能を廟するだけで、内生中継を行う衛星通信システム・
は実在しない。しかし将来は、地」二の通信システムと
同様、再生中継を行う衛星通信システムが出現するもの
と考えられる。

この場合問題となるのは、衛星搭載のダウンコンバータ
及びアップコンバータの各周波数変動、地球局のダウン
コンバータ及びアップコンバータの各周波数変動、並び
に、衛星の位置変動に起因する衛星二地球局相互間のド
ツプラーシフト、等の各柿周波数変動をいかに程゛度良
く補償するかである。

周波数変動の補償は現用されている単なる中継衛星通信
システムでも重要であり、狭帯域な５ｃｐｃ波を変複調
する際に必要な周波数８度について特別な配慮が払われ
ている。そこでインテルプツト５ｃｐｃシステムとマリ
サットシステムを検討してみる。

〔インテルプツト５ＣＰＣシステムについて〕第１図に
インテルサラ）　５ＣＰＣシステムの基本構成を示す。

このシステムでは、衛星Ａに搭載されているダウンコン
バータ１の周波数安定度が特に問題にされている。この
影響を除くため、まず基準局Ｂにおいては、数１０ＭＨ
ｚ程度の比較的低周波数の周波数源２から６　ＧＨｚ帯
パイロット相当の出力２ａをアップコンバータ３で６Ｇ
Ｈ，ｚ帯のパイロット信号に周波数変換し、このパイロ
ット信号を衛星人に向けて送出する。

これに利し一般の各地球局Ｃは、衛星Ａのダウンコンバ
ータ１によって４　ＧＨｚ帯に周波数変換されたパイロ
ット信号を含む受信４号をダウンコンバータ４で低周波
数帯に変換した後、ノ・イブリッド回路５の出力から帯
域Ｐ波器７でパイロット成分を抽出し、このパイロット
成分をこれと公称的に同じ周波数を出力する地球局所櫓
の周波数源６の出力と比較し、両者の周波数ずれをゼロ
とするように自動周波教訓ａ（ＡＦＣ）回路■１で補償
する。ＡＦＣ回路１１は周波数源６、帯域Ｆ波器７．２
つの乗積変調器８，９及び電圧制御発振器（ＶＣＯ）９
からなる。なお、１２は地球局Ｃのアップコンバータ、
１３は低周波数帯の送信４号、１４は同じく低周波数帯
の受信４号である。

上述しｆｃ構成により、各地球局ＣはＡＦＣ回路１１の
ＶＣＯ出力を基に、衛星人からの自局向け５ＣＰＣ波の
周波数をその公称周波数に一致させで後脚することがで
きる。即ち、一般の地球局Ｃは、 （１）衛星搭載のタウンコンバータ１と自局設ｆ９）ダ
ウンコンバータ４における各周波数変動、 （２）基準局Ｂのアップコンバータ３における周波数変
動、 並ひに、 （３）　衛星Ａの位置変動に起因する衛星−を地球局間
のトッグラーシフト、 これらを袖惧することができる。

しかし、地球局Ｃの送信尚波数については何の制御も行
っていないので、 （５）地球局Ｃのアップコンバータ１２の尚波数変動、 並ひに、 （６）　地球局−→衛星間のドツプラーシフト、につい
ては例の補償をすることができない。

なお、２つの周波数源２，６についてハ、ソの発振周波
数が数１０ＭＨｚ　と低いので、例えは１０−６稲度の
低精度であっても周波数変動は数１０Ｈｚにすぎず問題
はない。

（マリサントシステムについ′Ｃ」 第２図にマリサントシステムの基本構成を示す。第１図
と同じ機能の部分には同じ符号を付しである。このシス
テムでは、船舶局りが１．６ＧＨｚ帝で送信し１　、５
　ＧＨｚ帯で受信するのに対し、海岸局Ｅは６ＧＨ２帯
で送信し４Ｇ）ｌｚ帯で受信する。但しＡＦＣは、船舶
局向は回線と海岸局受は回線だけに施されており、船舶
局はＡＦＣ機能を有しない。なお第２図中で、１５は衛
星のアップコンバータ、１６は海岸局の６ＧＨｚ帯アツ
プコンバータ、１７は同Ｌ６　ＧＨｚ　ｍ　ハ（ロット
用アツプコノバータ、Ｉ８は同１．５ＧＨｚ帯パイロツ
ト用ダウンコンバータ、１９は４ＧＨｚ？Ｊダウンコン
バータ、２０と２Ｊは１．６ＧＨｚ帯パイロツト相当の
周波数源、２２は船舶局の１．６ＧＨｚ帯アツプコンバ
ータ、２３は同１．５０Ｈｚ帯り”ランコンバータ、２
４と２５は低周波帯の送信４号、２６と２７は同じく低
周波帯の受信々号である。

」二連した構成によりマリサントシステムでは、（１）
衛星のダウンコンバータエとアンプコンバータ１５の各
周波数変動、 （２）　海岸局二衛星相互間のドツプラーシフト。

並びに、 （３）海岸局のアップコンバータ１６とダウンコンバー
タエ９の各周波数変動、 これらは補償することができる。

しかし、船舶局では送受信とも何の制ｍｌも行っていな
いので。

（４）そのアップコンバータ２２とダウンコンバータ２
３の各周波数変動、 並びに、 （５）衛星二船舶局相互間のドツプラーシフト、につい
ては何の補償をすることができない。

更に、ＡＦＣのために１．６ＧＨｚ帯パイロツト相当の
周波数源２０，２１、パイロット送信用アップコンバー
タ１７及びパイロット受信用タウンコンバータ１８の設
置を余儀なくされているが、そのうちアップコンバータ
１７とダウンコンバータ１８の各周波数変動の影響は必
ずしも無視することができない。

以上説明した現用の２つのシステムでは、衛星搭載のコ
ンバータの周波数安定度が地球局のそれに比較して、宇
宙環境という点から悪いので、Ａ、　Ｆ　Ｃが採用され
ている。つまり、Ａ　Ｆ　Ｃなしの状態で周波数変動が
極めて大きくなると、狭帯域の５ｃｐｃに同期検波を用
いた場合には受信／７−ｉ波器の抽出帯域外に搬送周波
数が存在してし甘うことになり、捷だ遅延検波を用いた
場合はこの帯域外れに加え、予め復調器において設定さ
れているシンボル長との狂いが入力信号に生じてしまい
、特に伝送速度が高いと大きな劣化を招くことになる。

ところで、再生中継衛星通信システムは上述した単なる
中継システムとは異種のものであり、衛星においても受
信４号を復調し、次いで変調を施して地球局へ向けて送
信４号を送る。従って、周波数変動を極力小さく抑えな
ければならない。因みに、　６４Ｋｂｐ、のピッ日／−
トを持ち同期検波を行うインデルサント５ＣＰＣでは、
復調器入力の周波数変動を＋Ｉ　ＫＨｚ以内と規定して
いる。

第３ボ再生中継衛星通信システムの基本構成を示す。但
し、第３図のシステムはＡＦＣを全く施していないもの
であり、このよう′ｆｘ場合に発生する周波数変動を考
えてみる。第３図中で、２８は送信地球局ＣＴの変調器
、２９は同アップコンバータ、ｆｕ　はアップリンク周
波数、３０は衛星Ａのダウンコンバータ、３１は同復調
器、３２は同変調器、３３は同アップコンバータ、ｆｄ
　はダウンリンク周波数、３４は受信地球局ＣＲのダウ
ンコンバータ、３５は同復調器である。第３図のシステ
ムでは表１に示すような６つの周波数変動要素がある。

但し、表１の数値例は静止衛星を用いた場合で、変調器
出力及び復調器入力の周波数帯即ち中間周波帯をＬ　Ｏ
ＭＨ７と仮定して算出したものである。

ところで現在、大部分の衛星通信システムではアップリ
ンクとダウンリンクの周波数として６／４ＧＨｚ帯が使
用されている。しかし、この帯域の混雑度から、新しい
システムでは１４／、ｌ　ＧＨ７帯や３ｇ／２０　ＧＨ
ｚ帯といったより高い周波数の使用が余儀なくされつつ
ある。この場合表１から明らかな如く、周波数が高くな
るにつれてその変動も比例して大きくなる。なお、いか
なるＡＦＣをも施さないシステムでは、６／４ＧＨｚ帯
であっても、特に衛星搭載のダウンコンバータ３０とア
ップコンバータ３３の各周波数変動を大きく受けるため
満足な後脚が行えなくなる。

地球局のアップコンバータ２９とダウンコンバータ３４
の周波数安定度は将来の技術進歩によって大幅に改善さ
れる余地がおる。しかし、衛星搭載のアップコンバータ
３０とダウンコンバータ３３の精度改善は、これらが前
述の如く宇宙環境におかれることから、将来においても
それ程大きな期待がかけられない。また、ドツプラーシ
フトに関しては、静止衛星の場合は±３ １０−°程度と小ざいが、移動衛星の場合は例えば６０
０に％／Ｈの衛星速度では約±５Ｘ１０−７の如く大幅
に大きく、これを無視することができない。もちろん、
静止衛星の場合でも今後益々周波数が高くなってくると
、ドツプラーシフトを無視できなくなる恐れがある。

従って、将来における高い周波数の利用及び移動衛星の
利用を考えると、衛星搭載のアップコンバータ及びダウ
ンコンバータ、並びに、衛星の位置変動に起因するドツ
プラーシフトは少なくとも補償する必要がある。

本発明は上述した考察に基づき、地球局の復調器入力及
び衛星搭載の復調器入力における周波数変動を小さく抑
えることができる周波数制御方法を提供することを目的
とする。

この目的を達成する周波数制御方法は、基本的には次の
３通りに分けることができる。概要を説明すると、第１
の方法は、 （ａ）　衛星搭載のアンプコンバータ及びダウンコンバ
ータの周波数源を同一のものとし、４ （ｂ）　衛星からは何らかの手段によってダウンリンク
に対して特定周波数のパイロット信号を送出し、 （ｅ）　地球局では衛星から送られてきたパイロット信
号にＡＦＣを施し、その結果得られた周波数ずれを利用
して受信４号を復調し。

更に、 （ｄ）　地球局ではＡＦＣで得られたパイロット信号の
周波数ずれを利用して、アンプリンクで予想される周波
数ずれをキャンセルするように予め送信周波数をオフセ
ントする方法である。

これに対して第２の方法は。

（ａ）　同じく衛星搭載のアンプコンバータ及ヒダウン
コンバータの周波数源を同一のものとし、 （ｂ）　基準局からアンプリンクに対して特定周波数の
パイロット信号を送出し、 （ｃ）　衛星では基準局から送られてきたパイロット信
号にＡＦＣを施し、その結果得られた周波数ずれを利用
し、て地球局からの受信４号を復調し、更に、 （ｄ）　衛星ではＡＦＣで得られたパイロット信号の周
波数ずれを利用して、ダウンリンクで予想される周波数
ずれをキャンセルするように予め送信周波数をオフセン
トする方法である。

次に第３の方法は、 （ａ）衛星搭載のアンプコンバータ及びダウンコンバー
タの周波数源は必ずしも同一のものとする必要がなく、 （ｂ）　基準局はアップリンクに対して特定周波数のパ
イロット信号を送出し、 （ｃ）　衛星は基準局から送られてくるパイロット信号
にＡＦＣを施し、その結果得られた周波数ずれを利用し
て地球局からの受信４号を復調し、更に、 （ｄ）　衛星は地球局へ向けて特定周波数のパイロット
信号を送出し、 （ｅ）　地球局は衛星から送られてくるパイロツト信号
にＡＦＣを施し、その結朱得られた周波数すれ分用いて
衛星からの受信々号を伽調する方法である。

以下、本発明を第４図〜第８図に示す各実施例と共に説
明する。

く実施例１〉 この実施例は衛星から地球局へパイロット信号を送出し
地球局がＡＦＣを施すｉｔ工述した第１の方法に桐する
ものであるが、パイロット信号の周波数源を衛星に搭載
した場合の例である。

第４図に基本構成例を示す。第４図において、３６は衛
星Ａに搭載のパイロット相当の周波数源、３７はハイプ
リント回路、３８はアップ／ダウン共用の衛星搭載の周
波数源、３９はこの周波数源３８の出力を各柿周波数に
変換するタイミング回路、４０は地球局ＣのＡＦＣ回路
、４１はハイブリッド回路、４２は分周回路、４；ｌは
送信周波数オフセット用の乗積変調器、４４は地球局ダ
ウンコンバータ３４の周波数源、４５は同アンプコンバ
ータ２９の周波数源である。

７ ＡＦＣ回路４０は、公称パイロンｌ−周波数の周波数源
４６、パイロット成分全抽出する帯域Ｆ波器４７、乗積
変調器４８．４９及び電圧制佃］発振器（ＶＣＯ）５０
からなる。なお、衛星人におけるダウンコンバータ３０
１復調器３１、変調器３２及びアップコンバータ３３、
並びに地球局Ｃにおける変調器２８及び″Ｑ１脚器３５
はそれぞれ第３図に示し７たものと同じである。

第４図のシステム構成における動作全説明する。衛星Ａ
は発振周波数の低い周波数源３６からのパイロンｌ−信
号をハイブリッド回路３７によって変調器３２出力に重
畳する。これで合成された信号がアップコンバータ３３
によって無線周波数に変換された後、地球局Ｃへ向けて
送出される。但し、アンプコンバータ３３は周波数源３
８の出力を各他局波数に変換するタイミング回路３９の
出力で動作する。一方、地球局Ｃは衛星とは独立の周波
数源４４の出力で動作するダウンコンバータ３４によっ
て、受信４号の周波数帯を下ける。周波数変換を受けた
受信■８ ４号中のパイロン）　１５．７分かハイブリッド回路４
１とＡＦＣ回路４０の帯域戸彼器４７とによって抽出さ
れ、地球局所有の周波数源４６の公称パイロット周波数
の信号と乗ａ変調器４８によって掛は合される。この乗
積変調器４８は受信パイロット周波数と公称パイロット
周波数との周波数すれを車用信号の形で出力し、ＶＣＯ
５０を動作させる。ＶＣＯ５０からは、ずれの周波数が
出力され、もう一つの乗＆変調４９によって受信４芳全
体の周波数ずれが補償される。このフィードバック制御
によって周波数補償された受信４芳中の各５ｃｐｃ波が
、復調器３５によってゆ調される。

μ上によってダウンリンクの１閏波数制仰が行われると
、衛星搭載のアップコンバータ３３の周波数変動、地球
局のダウンコンバータ３４の周波数変動、及び衛星→地
球局間のドツプラーシフトを補償することが目］能とな
る。ここまでで補償不用能な要素は、衛星及び地球局の
各／Ｃイロット相当の周波数源３６　、４６　ｉ、ｉｌ
の相対的周波数停動である。

ところで周波数制御の目的は、衛星搭載の変ＩＡＩ器３
２の出力と地球局ＰＪｒｌ＋１の６　ｙｒ４器３５の入
力の周波数を同一のものと仮足した堪′７合、伝送路上
でいかなる周波数変動があっても両者の周波数を一致さ
せることである。そこで上述［−７だダウンリンクでの
周波数制御において補償される周波数変動を数帖的に考
察１〜でみる。ここで変調器３２出力及び復町器３５人
力の周波数をｆａｘ　、ダウンリンクの周波数をｆｄと
すると、各部の周波数変動はり、下の通りである４、衛
星搭載のパイロット周波数源３６における周波数変動△
８ｐ＝ △’Ｔ’　−ｆｄｉ　Ｘ　Ｓ　Ｂｐ　・州）式（ＳＢｐ
：周波数源３６の精凹） 衛星搭載のアップコンバータ３３における周波数変動△
ｓｕ＝ △５ｕ＝（ｆｄ　ｆｄｔ）ＸＳｓｏ　＝１２ｉ式（ＳＢ
Ｏ：周波数源３８の精度） 衛星→地球局間のドツプラーシフトによる周波数変動△
ｄ： △ｄ＝　ｆｄｘＤ　・・（Ｊ３）式 １式％） 地球局のダウンコンバータ３４における８波数変動△。

ｄ： △ｅｄ−（ｆ　ｆｄｘ）ＸＳｅｄ　−（４）式（Ｓｅｄ
　：周波数源４４の精度） 従って、地球局のダウンコンバータ３４出力の周波数ｆ
ｄ２は次式（５）で与えられる。

ｆｄ２＝　ｆｄｘ＋△８ｐ十△ｌ３１１＋△ｄ十△ｅｄ
　−（５）式この周波数ｆｄ２と、公称パイロット周波
数ｆｄ３を有する地球局のパイロット相当周波数源４６
出力の周波数とが比較される１３シかし、この周波数源
４６の周波数も一般に次式（６）で与えられる置△ｅｐ
だけ変動する。

△ｅｐ　＝　ｆｄＩＸ　Ｓ　ｅｐ　−（６Ｊ弐（Ｓ６ｐ
　：周波数源４６の精度） 従って、地球局で比較される基準周波数はｆｄｘ十△ｅ
ｐとなるので、補償されるずれはｆｄｔ＋△８゜とｆｄ
ｚとの差、 ２■ △８ｐ＋△ｓｕ十△ｄ十△ｅｄ−△ｅｐとなる。その結
果、地球局の復調器３５人力の周波数は ｆａｘ＋△ｅｐ となる。この場合△ｅｐは補償しきれないがｉｆｄ工は
一般に極めて低い周波数であるため問題にならない。例
えはｆｄ＋が１０ＭＨｚで周波数源４６の安定度が±１
０−６の場合、最大変動−は１０１１、Ｌ　にすぎない
。実際には衛星搭載の変調器３２の出力も周波数変動す
るが、同じ理由によって問題にならない。

なお、衛星搭載変調器３２出力の周波数ｆｄｘｅこ対し
地球局の復購器３５人力の中ｆ＄ｊ１周波数がｆｄａと
異っている場合でも、削代（４）と式（６）がそれぞれ △ｅｄ−（ｆｄ　ｆｄ３）　Ｘ５ｅｄ　−ｍ式△ｅｐ　
＝　ｆｄａ　ｘ　５ｅｐ−ｉｓｉ式となるだけで、復調
器３５人力の中間周波数はｆｄ３＋△ｅｐ　となる。従
って、補償しきれないずれは、やはυ地球局のパイロッ
ト相当の周波数２ 源４６に起因するものだけであシ、問題はない。

次にアンプリンクにおける周波数制御を説明する。地球
局の変調器２８出力の中間周波数をｆｌｌｌ　、アップ
リンク周波数をｆｕ　１衛星搭載のダウンコンバータ３
０の出力の中間周波数を地球局と同じ＜　ｆｕｌとする
と、各要素の８波数変動は下記の通りである。

Ｋ１局のアンプコンバータ２９における周波数変動△ｅ
ｕ： △ｅｕ：（ｆｕ−ｆｕｌ）×Ｓｅｕ、、、（９）式（Ｓ
ｅｕ：周波数源４５の精度） 地球局→衛星口１１のトンプラーシフトによる周波数変
動△Ｕ： △ｕ”　ｆｕ　ＸＤ　−ＱＯ）式 衛星搭載のダウンコンバータ３０における周波数変動△
ｓｄ： △５ｃｌ−（ｆｕ　ｆｕｔ）　Ｘ５ｓｏ　−ａｔ＋式（
ＳＢ□：周波数源３８の精度） 従って、いかなるＡＦＣも行わない場合の衛星搭載復調
器３Ｊの入力の中間周波数ｆｕ２は次式１式％ ｆｕｚ　＝　ｆｕｘ＋△ｅ１１十△。十△ｓｄ　−（１
２１式この中間周波数ｆｕ２とその公称周波数ｆｕ１　
とのずれは、 △ｅｕ十△Ｕ十△ｓｄ となる。なお、衛星搭載ゆ調器３Ｊの出力の中間周波数
が地球局の変調器２８の出力の中間周波数ｆｕ１と異な
る値ｆｕ３である場合は、ＡｉＩ式（１１）を下式０３
）におき換える。

△５ｄ−（ｆｕ　ｆｕ３）ＸＳｓｏ　・・（１３）成木
実施例では、上記の周波数すれ△。１１＋△。＋△８ｄ
を、地球局のＶＣＯ４０の出力、即ちタウンリンクで検
出した周波数ずれ △８ｐ＋△８ｕ十△ｄ＋△ｅｄ−△ｅｐを用いて地球局
の送信側で予め補償することによｐ１衛星搭載復調器３
１の入力の中間周波数ｆｕ２をその公称値に近づけよう
とするものである。

ところで一般に、ｆｕ　Ｘ　ｆｄ、ｆｕｓ　（又はｆｔ
＋ａ）　’＝ｆａｘ　（又はｆｄ３）という如く、アン
プリンク糸とダウンリンク系では周波数が互いに異なっ
ている。そのため、ダウンリンクに関する式（１，ｊ〜
（８）とアンプリンクに関する式（９）〜０３）とから
判るように、アンプリンクにおいて予め付加すべき尚波
数ずれを完全に正確に得ることはできない。

そこで、次式〇４）で与えられる周波数ずれ△を、ＶＣ
Ｏ５０出力を利用して送信側で予め付加することとする
。

ｆｔ＋ ｕ △Ｕ−−△ｄ　・・（Ｉ５）式 であυ、また削代（２）と式ａυとからであることから
、実際にアンプリンクで生じる周波数すれと式（１４）
で与えられる補償値との差△ｆｕは、次式〇７）のよう
になる。

５ →−△ｅｄ−△ｅｐ） 上式０７）から、ドツプラーシフトによる周波数変動は
予め補償できることが判る。

周波数変動が比較的大きい衛星搭載のダウンコンバータ
３０に関しては弐〇７）の第２項に示す如く、完全には
補償しきれないか、前出の表１に示したパラメータ下で
中間周波数ｉ１０ＭＩ（ｚと仮定すると表２のような周
波数ずれとなり、十分満足することができる１゜ 一方、式０７）の他の項は地球局のアップコンバータ２
９とダウンコンバータ３４の安定度、及び衛星と地球局
のパイロット周波数源３６．４６の安定度による誤差を
示す。しかし、アップコンバータ２９とダウンコンバー
タ３４の安定度は将来改善の見通しがあるので、これを
考慮して表１のパラメータ下で中間周波数を１０Ｍ１Ｉ
（ｚ６ と仮定すれば表３のような周波数ずれとなり、十分満足
することができる１、 表　２ 表２と表３に示した数値の総和が、地球局で送信周波数
を予めオフセントしても、衛星搭載の復調器３１人力の
中間周波数を補償しきれない周波数すれとなる。しかし
、地球局のアンプコンバータ２９とダウンコンバータ３
４用の各周波数源４５．４４の精度が±１０−８　と比
較的低くても、補償しきれない周波数ずれはインテルサ
ン）　５ＣＰＣシステムの規格である±ＩＫＨｚ以内に
なる。

上述したアップリンクでの周波数制御の実行を第４図で
説明する。削代圓で示される周波数△だけ地球局の送信
側で補償するため、ダウンリンクの周波数制御用に設け
たＡＦＣ回路４０、ｆｕ 中のＶＣＯ５０の出力を、分局比か石　の分周回路４２
で分周する。この分周回路４２出を用いて、地球局の変
ルＭ器２８の出力の周波数が乗積変調器４３によってオ
フセットされる。次に、周波数源４５で動作するアンプ
コンバータ２９によって送信々号が無線周波数帯のアッ
プリンク周波数に変換され、衛星へ向けて送出される。

８ 衛星では、周波数源３８の出力をタイミング回路３９で
必要な周波数にしてダウンコンバータ３０に供給し、受
信々号を中間周波数に下けた後、復調器３１によって受
信５ＣＰＣ波を復調する。復調された受信データは再生
中継のだめの必要な処理を施されたのち、変Ｉｓ器３２
へ入力される。

〈実施例２〉 第４図に示した実施例では、衛星にパイロット相当の周
波数源３６を搭載した。しかし、この周波数源３６を衛
星に搭載することはシステム全体の信頼性の観点から望
ましくないと判断されることもある。この問題を解決す
るため、基準局から衛星に向けてパイロット信号を送出
し、衛星はこのパイロット信号を単に折り返すことによ
り、パイロット相当の周波Ｖ源３６を搭載したと婢価な
機能を達成することができる。

この場合、実際に衛星が送出するパイロット信号の尚波
数を安定化させる方法に、基準局が衛星から送出されて
くるパイロット信号の′出力を監視する方法と周阪数を
監視する方法の２通りがある。

本実施例は前者の方法により基準局の制御によって、パ
イロット相当の周波数源３６を衛星に搭載することなく
、衛星から地球局へパイロット信号を送出させるように
した例である。第５図にこのシステムの基本構成分水す
。但し、一般地球局におけるダウンリンク、アンプリン
クの各周波教訓ｆｆ１４＋　Ｖｉ第４図の実施例と全く
同じであり、構成の図示及び説明を省く。

第５図において、５１は基準局Ｂの■Ｃ０１５２は同じ
くアップコンバータ、５３は衛星人のハイブリッド回路
、５４は同じく帯域沖波器、５５は基準局のダウンコン
バータ、５６は同じく帯域Ｐ波器、５７は電力検出器、
５８と５９はコンバータ用周波数源である。

動作を説明すると、基準局Ｂはパイロット相当の発振周
波数を有するＶＣＯ５１の出力をアンプコンバータ５２
を用いてアップリンク周波数ｆｕ　に周波数変換して衛
星Ａに向けて送出する１、３■ この卑準局からのパイロンｌ−信号は衛星琵載のり゛ラ
ンコンバータ３０によつ又中１川周波数弗・に下けられ
、ハイブリッド回路５３と帯域ｆｊｉ波器５４とによっ
てパイロット相当の周妓′数成分が抽出されている。こ
こで、帯域Ｐ波器５４の抽出周波数は公称のパイロント
周岐数に設定されており、ダウンコンバータ３０の出力
におけるパイロット成分の周波数が公称値に一致してい
る場合はパイロット信号の全電力が帯域Ｐ波器５４を通
過することになる１、しかし、パイロット成分の周波数
が公称値と若干ずれでいる場合には、帯域ｐ波器５４全
通過した電力は低下することになる。

上述の如く帯域Ｐ波器５４によって抽出されたバイロン
ト成分はハイブリッド回路３７ＶＣよって変調器３２出
力と合成された佼、衛星搭載のアップコンバータ３３に
よってダウンリンク周波数ｆｄ　に変換され、基準局及
び一般地球局へ向けて送出される。

基準局はダウンリンクの受１ｉ（４号をそのダウ２ ンコンバータ５５によって中間周波数帯に変換した後、
帯域Ｐ波器５６にパイロット相当の周波数成分を抽出す
る。この帯域Ｐ波器５６の出力は電力検出器５７に供給
され、ここでパイロット成分の電力が測足される。電力
検出器５７の出力は電圧信号の形でＶＣＯ５１に与えら
れ、その発振周波数が受信パイロット成分の電力が最大
となるようＶこ制御される。即ち、受信パイロット成分
の電力が減少した場合には、衛星搭載ダウンコンバータ
３０の出力におけるパイロット信号の周波数が変動して
帯域Ｐ波器５４を完全に通過していないことになるので
、パイロット信号を公称周波数に一致させるように、電
力検出器５７の出力でＶＣＯ５１を動させて受信パイロ
ット電力が最大となる発振周波数に制動する。これによ
り、衛星は一定の周波数で発振するパイロット相当の周
波数源を等測的にイＪｍえたことになる。

ここで、〈実施例Ｊ〉と〈実施例２〉とを比較するに、
〈実施例１〉では衛星にパイロット相当の周波数源３６
を必要とするが、地球上にはインテルザラ）　５ＣＰＣ
システムにおける基準局のような特別な地球局が不要で
あって、衛星が基準になるという利点がある。一方、〈
実施例２〉では基準局が必要ではあるが、衛星でのパイ
ロット信号の処理は全て受動的な素子で実現でき信頼性
が向上するという利点がある。

〈実施例３〉 第５図の〈実施例２〉では、衛星から折り返されてくる
パイコント１ｇ号の′重力に基づいて、衛星搭載復調器
３１の入力段におけるパイロット成分の周波数が公称値
になっているか否かを判定した。本実施例では、折り返
されてくるパイロット信号の周波数をその公称値と比較
し、周波数ずれを基に衛星上での周波数を−Ｔ値に合せ
ようとした例である。

第６図に、このシステムの基本構成例を示す。

但し、本実施例の場合も、一般地球局におけるアップリ
ンクとダウンリンクにおける各周波数制御は第４図の〈
実施例工〉と全く同じなので、その構成の図示及び口♀
明を省く。

第６図において、６０は受信パイロット相当の周波数源
、６２と６４は乗積変調器、６３は分周回路、６５は送
信パイロント相当の周波数源であり、他は第５図と同じ
である。

第６図のシステムではパイロット信号はす■り返しとな
るので、考え有る全ての周波数変動を受ける。そこで１
ず、基準局の受信側ではとの程朋の周波数ずれを生じる
かを数値的に評価しでみる。但（７、中ｍ１周波数は全
て同一と仮足し、ｆｉとする。

基準局設置の送信パイロット相当の周波数源６５におけ
る周波数変動△ｒｓｐ　： △ｒｓｐ＝　ｆｉ　Ｘ　Ｓ　ｒｓｐ　−Ｑ８）式（Ｓｒ
Ｂｐ：周波数源６５の精度） 基準局設置のアンプコンバータ５２における周波数変動
△ｒ１□： △ｒｕ−（ｆｕ　ｆｉ）　Ｘ　Ｓｒｕ、（１１式（Ｓｒ
ｕ：コンバータ用周波数源５８の精度） ５ 基準局→衛星１’ｒｔｉのドツプラーシフトによる周波
数変動△ｒ８： △ｒ　８　””　ｆＩＩ　×１）ｒｓ　＝−（２ｆＪ１
式（Ｄｒｓ：基準局と衛足間のトンプラーシフト）衛星
→地球間のドツプラーシフトによる周波数変動△ｓｒ： △ｓｒ””ｆｄ　ＸＤｒａ　−１２１ノ式基準局設置の
ダウンコンバータ５５における周波数変４１υ△ｒｄ： △ｒｄ−（ｆｄ　ｆ４）Ｘｓｒｄ　＝１２艶式（Ｓ　ｒ
ｄ　：ダウンコンバータ用）＾」波数源５９の精度） 基準局設置の受信パイロット相当の盾１波数源６０にお
ける周波数変動△ｒｒｐ　： △ｒｒｐ　＝　ｆ　ｉ　Ｘ　５ｒｒｐ　−（２３１式（
５ｒｒｐ　：周波数源６０の精度） その他の周波数変動としては、衛星搭載のダウンコンバ
ータ３０における周波数変動△ｓｄと、同じくアンプコ
ンバータ３３におけるＦｌｆＩ波数変動△ＳＵとがある
。これらは削代（２）と弐α１）におけ６ る中間周波数ｆｄ＋　＋　ｆｕｉをそれぞれｆｉ　と置
き換えることによって得られる。

以上の変動要素から、結局、周波数変動の総和△′は次
式（２４）で与えられる。

Δ′２△ｒｓｐ＋Δｍ＋△ｒｓ＋△ｓｄ＋△ｓｕ＋△ｓ
ｒ十△ｒｄ＋△ｒｒｐ　−（２４）式 従って、アップリンクにおける周波数変動△ｒｓｐ＋△
ｒｕ十△ｒｓ十△ｓｄを上記総和Δから算出すれば良い
ことになる。

ツブリンクにおける実際の周波数変動△ｒｓｐ　＋△ｒ
ｕ＋△ｒｓ＋△ｓｃｉ　との差△′ｄは、次式（２５）
で与えられる。

＋△几十△ｒ８＋△ｓｄ十△ｓｕ＋△ｓｒ＋△ｒｄ＋△
ｒｒｐ）表４に上記のずれ△′ｄの数値例ケ示す。但し
、表４では中間周波数をｆ　ｉ＝　１．　ＯＭＨｚ　＋
衛星搭載のコンバータ用周波数源３８の精度をＳ　Ｂｏ
＝　Ｉ　Ｏ−６とし、アンプリンク周波数ｆｕ　とダウ
ンリンク周波数ｆｄ　並びに基準局設置の各紳周波数源
の精度をパラメータとしている。なお、式（２５）より
判るようにドツプラーシフトによる周波数ずれは補償さ
れている。

表４に示した数値例では各部の中間８波数ケ同一と（〜
で取扱ったが、それらが異なっていても数１０　ＭＢ２
　程度であれば表４に示した数値と殆ど差がない。

ところで、表４から、無線周波数が３０７２０　ＧＢ、
ｚ帯で且つ基準局の各種周波数源５８〜６０．６５の精
度が±１０−８と低目の場合は、衛星におけるパイロッ
ト１ｇ号は最悪±２４２月、ｚずれることが判る。そこ
で、この最悪変動をもつパイロット信号に基づいて一般
地球局が送信々号を衛星へ向けて送出すると、衛星搭載
の復調器３１０入力段での補償しきれない周波数ずれは
、表２、表３、表４の値から１０１１．８Ｈ２となる。

この値はインテルプツト５ＣＰＣシステムの規定値±ｌ
　Ｋｉｌ、ｚ　を若干側る値であるが、ここで算出した
値は周波数変動が全て同方向に生じた場合の最悪値であ
υ、通常の場合は十分満足する。勿論、ハラメータの設
定条作によっては±Ｉ　ＫＩ−１ｚの規格全余裕分もっ
て満足する。

更に、第６図に点線で示した如く、基準局の９ 周波数源がｌ　ｆｌＩＩｉｌ　（符号６６）で、その出
力が全ての要素に供給されるように構成することにより
、最悪の周波数変動は表５のように数Ｈ７になる。これ
は、削代（２最中で△ｒｄと△ｒｒｐが△ｒｕと△ｒｓ
ｐに相殺されるからであ凱極めて大幅に改善される。

ところで、アンプリンクにおけるパイロット信号の周波
数を制菌する基準局の構成は、分周回路６３の分周比が ｕ ｆｕ＋ｆｄ となるだけで、第４図で説明した一般地球局のアンプリ
ンクに対する周波教訓（ｉｌｌと同一である。

〈実施例４〉 この実施例は基準局から衛星へパイロット信号を送出し
、衛星が所要の周波数制御を行うようにした前述の第２
の方法に属するものである。

第７図に本笑施例の基本構成例を示す。図中。

衛星Ａには、ダウンコンバータ３０　、　’［Ｉｉ［３
１゜ＫｖＡＩ６３２　、７ツプコンバータ３３．　コン
７く−０ 夕共用の周波数源３８、タイミング回路３９、ハイブリ
ッド回路５３．ＡＦＣ回路６７、分周回路６８及び乗積
変ＷＭ器６９が備えられている。

ＡＦＣ回路６７は、帯域戸波器５４、パイロット相当の
周波数首７０．２つの乗積変調器７１゜７２及び電比制
御発振器（ＶＣＯ）７３からなる。

基準局Ｂには、アップコンバータ５２、コンバータ用周
波数餘５８及びパイロット相当の周波数源６５が備えら
れている。地球局Ｃには、変調器２８、アンプコンバー
タ２９．ダウンコンバータ３４、復調器３５及びコンバ
ータ用各周波数源４４．４５が備えられている。

第７図のシステム構成の動作を説明する。基準局Ｂｉｔ
、発振周波数が低い周波数源６５からのパイロット信号
をアンプコンバータ５２によって無線周波数帯に変換し
た後、衛星人へ向けて送出する。壕だ、地球局Ｃは送信
データを変調器２８で変ＩＭシた後、アップコンバータ
２９によって無線周波数帯に変換して衛星へ向けて送出
する。衛星Ａでは、周波数源３８の出力を各極周波数に
変換するタイミング回路３９の出力でダウンコンバータ
３０及びアップコンバータ３３を動作させるようになっ
ており、受信々号はダウンコンバータ３０によって中間
周波数に。

下けられる。周波数変換された受信４号中のパイロット
成分はハイブリッド回路５３と帯域Ｆｉ波器５４とによ
って抽出され、公称パイロット周波数を出力する衛星搭
載の周？Ｉｌｖ源７０の周１波数と乗積変調器７１によ
って掛は合わされる。

乗積変調器７１は、受信パイロット信号と公称パイロッ
トとの周波数差′ｆｒ電圧信号の形で出力し、ＶＣＯ７
３を動作させる。ＶＣＯ７３からは、ずれの周波数が出
力され、もう一つの乗積変調器７２によって受信々号全
体の周波数ずれが補償される。このフィードバック制ｉ
ｆ［Ｉによって周波数補償された受信４号中の各５ｃｐ
ｃ波が、後脚器３１によって復調される。以上のアンプ
リンクに対する衛星での周波教訓（財）は、第４図で説
明した一般地球局のダウンリンクに力」する周波数制御
と同じである。従って、衛星搭載のダ３ ランコンバータ３０における周波数変動、並びに基準局
→衛星間でのドラブラーシフｌ−による周波数変動を補
償することができる。なお、地球局→衛星間でのドツプ
ラーシフトは基準局→衛星間のそれに同じと考える。従
って、このせ廿で補償することが不可能な要素は、基準
局のパイロット相当の周波数源６５と衛星のパイロット
相当の周波数源７０との相対的周波数変動、並びに基準
局のアップ”コンバータ５２と一般地球局のアンプコン
バータ２９との相対的周波数変動となる。

そこで第４図の〈実施例１〉で考察したと同様、周波数
制能１の目的に留意して、補償される周波数変動を数置
的に考察する。地球局の変調器２８出力と衛星の復調器
３１入力の中間周波数をｆ１□１、アンプリンク周波数
をｆｕ　とすることにより、各部の周波数変動は次の通
りになる。

基準局の送信パイロット相当の周波数源６５における周
波数変動△ｒｐ： △ｒｐ　＝　ｆｕＩＸ　Ｓｒｐ　−＝　（２（ｉ）式（
Ｓｒｐ　：周波数源６５の精度） 基準局のアップコンバータ５２における周波数変動△ｒ
ｕ： △ｒｕ”（ｆｕ　ｆｕｔ）ＸＳｒＨ−（２７）式（Ｓｒ
ｕ：周波数源５８の精度） 地球局のアップコンバータ２９における周波数変動△ｅ
ｕ： △ｅｕ−（ｆｕ　ｆｕｎ）ＸＳｅｕ　・”（２８）式（
８６ｕ：周波数源４５の精度） 地球局あるいは基準局→衛星間でのドツプラーシフトに
よる周波数変動△Ｕ： △１１＝　ｆｕ　ｘｐ　＋＋＋　ＣＩ！９式（Ｄ：ドッ
プラーシフト輸） 衛星搭載のダウンコンバータ３０における周波数変動△
ｓｄ： △５ｄ＝（ｆｕ　ｆｕｔ）ＸＳｓｏ　−Ｃ３０）式（Ｓ
Ｂ□：周波数源３８の精度） 衛星搭載の受信パイロット相当の周波数源７゜における
周波数変動△８ｐ： △ｓｐ　＝　ｆｕＩＸ　Ｓ　ｓｐ　−ＣＨＩ）式（ＳＢ
ｐ：周波数源７（）の精度） ところで、偉ｉ星内でＡＦＣのために比較される周波数
はｆｕ１＋△ｓｐ　となるので、補償される周波数△ａ
８はこの周波数ｆｕｌｌ＋△８ｐ　と受信パイロット周
波数ｆｕ】＋△ｒｐ＋△ｌ’ｕ＋△Ｕ十△ｓｄとの差で
あり、次式＠で与えられる。

△ａｓ”△ｒｐ＋△ｒｕ＋△１１＋△８ｄ−△ｓｐ　”
°曽式従って、衛星搭載の復η周器３Ｊの入力における
地球からの受信４号の中間周波数をｆｕ２とすると、 ｆｕ２−ｆｕｌ＋△ｅｕ＋△１】＋△８ｄ−△ａ８＝　
ｆｕ、　十（△ｅｕ−△ｒｕ　）　＋　（△ｓｐ−△ｒ
ｐ）・・・（ト）式 となる。式（ハ）から、補償しきれない周波数ずれは、
前述の如く、（△ｅｕ−△ｒｕ）で表わされる地球局及
び基準局のアップコンバータ２９　、５２間の相対的周
波数変動と、（△８ｐ−△ｒｐ）で表わされる基準局及
び衛星のパイロット相当の周波数源６５．７０間の相対
的周波数変動となる。

なお、地球局の変調器２８出力と衛星搭載の後脚器３１
人力との中間周波数が互いに異っている場合でも、後者
の中間周波数をｆ１１３とすれは、両式（ト）と式６１
）とがそれぞれ△５ｄ−（ｆｕｆ＋Ｈｉ）ＸＳｓｏ　−
（１４）式△Ｂｐ　＝　ｆｄ３　ｘ　ｓ　Ｂｐ　−（３
５１式となるだけでめ９、補償しきれない周波数ずれは
同じく両式Ｃ３濠の第２項と第３項のものだけである。

表５に、ｆｕ１＝　ｆ、□３＝　ｌ　ＯＭＨｚとした場
合のアップリンクにおいて補償しきれない周波数ずれの
数ｆｔｋ例を示す。表２から、基準局及び衛星のパイロ
ット相当の周波数源に起因する周波数ずれは極めて小さ
く、無視できる。また実際には地球局の変調器２８出力
も周波数変動するがこの値も同じ理由で無視できる。従
って、残るは２つのアンプコンバータ５２と２９の各周
波数源５８と４５の筒波数安定朋を確保すれば匿い。

７ 次にダウンリンクにおける各要素の周波数変動を倹約す
ると、す、下の通りになる。但し、タウンリンク周波数
をｆｄ　、衛星搭載の変調器３２出力及び地球局の復調
器３５人力における中間周波数をともにｆｄ＋とじて考
えてみる。

衛星搭載のアンプコンバータ３３における周波数変動△
ｓｕ： △５ｕ−（ｆｄ−ｆｄ＋）ＸＳｓｏ　−（３Ｇ）式（Ｓ
ＢＯ：周波数源３８のＮ度） 衛星→地球局間のドツプラーシフトによる周波数変動△
ｄ： △ｄ＝ｆｄＸｌ）　・・・（１３７）式地球局のダウン
コンバータ３４における周波数変動△ｅｄ： △ｅｄ＝　（ｆｄ　ｆｄｘ）　Ｘ５ｅｄ　・＝（３８）
式（Ｓｅｄ：周波数源４４の精度） 従って、ダウンリンクで周波数制御を行わない場合の地
球局における復調器３５人力の中間１ｆｆｉ波数ｆｄ２
は、 ｆｄｚ　＝　ｆｄｘ→−△ｓｕ十△ｄ十△ｅｄ　・＋　
４３９）式となυ、公称周ｅ数とのすれは△８１１＋△
ｄ十へ。ｄとなる。なお、衛星搭載の変調器３２出力の
中間周波数がｆｄｔとは異なるｆｄ３である」場合は、
１１Ｊ式（ト）の代りに △５ｕ＝（ｆｄ　ｆｄａ）ＸＳｓｏ　−（４０）式を用
いれば良い。

本実施例４では、上記の周波数ずれ△ＳＵ十△ｄ＋△ａ
ｄを衛星搭載のＶＣＯ７３の出ブハ即ち両式Ｇ４で与え
られるアンプリンクでの周波数補償瞳△ａｓを用いて、
衛星の送信側で予め送信周波数をオフセントさせておく
ことにより、地球局の復調器３５人力の中間周波数をで
きるだけ公称値に近づけるようにする。ところが、第４
図の実施例１でも説明したように、アップリンク周波数
ｆｔ１とダウンリンク周波数ｆｄとは一般に異なυ、ま
たアンプリンクの中１市周波数ｆｕ１（又はｆｕｌ）と
ダウンリンクの中間周波数ｆｄ（又は’ｄｓ）とも一般
に異なるので、ダウンリンクにて予めオフセットすべき
周波数を正確に得ることができない。

そこで、第４図の〈実施ψ■ｌ〉に準じ、■ｃ。

７３の出力を用いて次式（４Ｉ）で与えられる周波数ず
れ△をもってオフセントすることとする。′ことで、削
代翰と式（３ηとから また、削代翰と式（ハ）とから であることを考えると、地球局の復調器３５人力の周波
数ずれ△ｆｄは次式（４４）で与えられる。

△ｆｄ＝（△ｅｕ−△ｒｕ）＋（△８ｐ−△ｒｐ）十△
８ｕ＋△ｄ＋△８ｄ ５■ 上式（４４）から、ダウンリンクのドツプラーシフトに
よる周波数変動は予め補償できることが判る。

表６に、中間周波数をｆａｘ　＝　ｆｄｓ−１０ＭＨｚ
　と仮定し、表工に示したパラメータのもとて削代（４
４）の各周波数ずれの数値例を示す。

２ 表６から明らかなように、基準局と地球局のコンバータ
用各周波数源５８，４４．４５の鞘匿がたとえ±１０−
８であっても、無線周波数帯が３０／２０ＧＨｚの場合
を除いて、地球局での中間周波数のずれは±Ｉ　ＫＩ−
１Ｉ以内というインテルナツト５ＣＰＣシステムの規定
全満足する。なお、３０／２０ＧＨ，帝で規定を外れる
といっても、全ての周波数変動が同方向に最大に生じた
場合の最悪値での話であり、通常は規定を満足する。

以上、数値をあけて説明したダウンリンクの周波数制御
を第７図の構成例について説明する。

即ち、曲成（４Ｉ）に示される周波数△分だけ衛星の送
信側で予め補償するために、アンプリンクの周波数制御
用のＡＦＣ回路６７中のＶＣＯ７３出ｄ カが分局比πの分周回路６８によって分周される。この
分周回路６８の出力を用いて、衛星搭載の変調器３２出
力の周波数が乗積変調器６９によってオフセットされる
。このオフセントされた送信４号は、衛星搭載の周波数
源３８の出力を各線周波数に変換するタイミング回路３
９４ の出力で動作するアンプコンバータ３３にヨッて無線周
波数帯に変換された後、地球局へ向けて送出される。地
球局では、そのダウンコンバータ３４によって受信４号
を中間周波数に下けた後、復調器３５によって復調が行
われる。

〈実施例５〉 第７図の〈実施例４〉は、衛星内で全てのＡＦＣを行う
方法であった。これに対し、ダウンリンクのＡＦＣは地
球局で行う方法があり、第８図にシステムの基本構成例
を示す。

く本実施例５〉と先の〈実施例４〉の差異は、第７図に
おける分周回路６８と乗＆変調器６９とによる衛星側の
送信周波数オフセントを止めてパイロット相当の周波数
源３６とハイブリッド回路３７どによって衛星から地球
局へ向けてパイロット信号を送出するようにしたこと、
並びに地球局ではＡＦＣ回路４０とハイブリッド回路４
■とを用いることにより衛星からのパイロット信号によ
ってＡＦＣを行うようにしたことである。

５ なお、第８図と第７図を比較すると、第８四″」では衛
星搭載のダウンコンバータ３０とアップコンバータ３３
との周波数源を同一のものとし。

でいない。これは、アップリンクとダウンリンクとで全
く独立に周波数制御が行われるので、周波数源を共用し
てもしなくても補償の効果が同じだからである。第８図
中、７４は衛星搭載のダウンコンバータ３０用周波数源
、７５は同じくアップコンバータ３３用周波数源である
。

次に、第８図に示す本実施例システムの動作を説明する
。まず、アップリンクの周波数制御は第７図に示した実
施例４と全く同じであり。

各部の周波数変動は曲成（２６）〜式ｔ３５１で示され
る。

但し、衛星搭載のダウンコンバータ３０における周波数
変動△８ｄは専用の周波数源７４の精度で決まる。衛星
搭載の復調器３１人力における周波数ずれは表５に示さ
れる通やである。

これに対しダウンリンクでの周波数制御は次のように行
われる。即ち、衛星はその変調器３２出力に衛星搭載の
パイロット相当の周波数源３６からのパイロット信号を
ハイブリッド回路３７で合成した後、アップコンバータ
３３によって無線周波数帯に変換して地球局へ向けて送
出する。地球局は、ダウンコンバータ３４によって衛星
からの受信々号音中間周波数に下ける。周波数変換され
たパイロット信号はハイブリッド回路４１を経てＡＦＣ
回路４０に入力されるので、その結果、受（８４号がＡ
ＦＣ回Ｍ４０で周波数補償され、その後復調される。Ａ
ＦＣ回路４０の動作は第４図の実施例にて説明した通り
であり、また第７図及び第８図にそれぞれ用すられてい
る衛星内ＡＦＣ回路６７の動作とも全く同じである。

ここで、ダウンリンクにおける各費累の周波数変動につ
いて検討すると次の通りである。

衛星搭載のパイロット相当の周波数源における周波数変
動△８ｐ： △５ｐ−ｆｄｔ　Ｘ　ＳＢｐ　Ｃ式（１）と同じ）　・
・・（４勺式地球局のパイロット相当の周波数源４６に
おける周波数変動△ｅｐ： △ｅｐ　＝　ｆｄｘ　Ｘ　Ｓｅｐ　（式（６）と同じ）
　・・（４６）式衛星搭載のアップコンバータ３３にお
ける周波数変動△ｓｕ　： △ｓｕ　−（ｆ（１−ｆｘ）　Ｘ　Ｓｓｕ　−（４７）
式（ＳＢｕ：周波数源７５の精度） 衛星→地潔局間のドンフ゛ラーシフトによる周波数変動
△ｄ： △ｄ＝ｆｄＸＤ　Ｃ弐（３）　、　ｔ３７）と同じ）　
・・・（喝式地球局のダウンコンバータ３４の周波数変
動△ｅｄ：△ｅｄ−（ｆ−ｆｄ＋）ＸＳｅｄ　（式ｔ４
）、Ｃ３１Ｃと同じ）　・（４９）式従って、ダウン１
ノンクのみで発生する周波数安定度は、 △８ｐ＋△８ｕ＋△ｄ十△ｅｄ たけである。ところが、この周波数変動は地球局内のＡ
ＦＣ回路４０によって補償されるから、ダウンリンクで
補償しきれない周波数ずれは地球局内ＡＦＣ回路４０自
体のパイロット相当の周波数源４６における周波数変動
△ｅｐのみとなる。

従って、両式（ト）で示されるアップリンクで補８ 償しきれないｌｉ！ｉｆ波数すれと、ダウンリンクにお
ける上記周波数ずれ△ｅｐとの和が、地球局の復調器３
５人力での周波数ずれ△。となる。即ち、△ｅ″△ｅｕ
−△ｒｕ十△ｓｐ−△ｒｐ十△ｅｐ　−（５０）式そと
で、先に述べたと同じく、基準局と地球局のアップコン
バータ５２，２９を動作させる周波数源５８．４４の安
定度が将来必ず向上することを考慮し、表７に上記周波
数ずれ△ｅの数値例を示す。但し、表７では中間周波数
をｌＯＭＨ２とし、またパラメータに表１のものを用い
９ 表７から明らかなように、基準局及び地球局のアップコ
ンバータの周波数安定度がたとえば１０　であっても、
地球局での中間周波数のずれは、インテルサン）　５Ｃ
ＰＣシステムの規格上Ｉ　ＫＨｚ以内を余裕をもって満
足する。−また、本実施例５の周波数制御を用いる場合
は、第７図で説明した〈実施例４〉の如く衛星内でのみ
ＡＦＣ′Ｉｋ施す場合よりも５周波数ずれがかな）少な
いことが判る。

以上〈実施例１〉〜〈実施例５〉をもって詳細に説明し
たように、本発明は衛星内で再生中継を行うシステムに
おじで将来的にも除去することができない周波数変動、
即ち、 衛星の位置変動に起因するドツプラーシフトによる周波
数変動、並びに、衛星搭載のダウンコンバータ及びアッ
プコンバータにおける周波数変動、 これらをパイロット信号を基準にして補償することがで
きる。

この周波数補償の方法は大別して３通ｐあシ。

第１の方法は衛星から送出されてくるパイロット信号を
地球局が受信してＡ、　Ｆ　Ｃを施すことによって、地
球局内でアンプリンク及びダウンリンクとも周波数補償
する方法である。従って衛星内では周波数補償を行う必
要がないので、　ＡＦＣ回路に必要な能動素子が不要に
なシ、衛星の信頼性が向上する。なお、衛星からパイロ
ット信号を送出する具体例として、衛星にパイロット信
号の周＠数源を搭載する方法と、基準局から衛星へ向け
てパイロット信号を送出し、衛星はパイロット信号を折
υ返すことによりパイロット信号の周波数源と等価な機
能を持たせる方法とがある。前者の方法で基準局が不要
となる利点があり、後者の方法では周波数源が不要な分
だけ衛星の信頼性が向上するという利点がある。

第２の方法は基準局から衛星へ向けてパイロット信号を
送出し、衛星はこのパイロット信号を用いてＡＦＣを施
すことにより衛星内でアップリンク及びダウンリンクの
周波数補償を行う方法である。

２ 第３の方法Ｖよ基準局から衛星へ向けてパイロット信号
を送出し、衛星はこのパイロット信号を用いてＡＦＣ金
施すことにより衛星内でアップリンクの周波数補償を行
い、一方、ダウンリンクの周波数イ１１償は衛星からの
パイロット信号を用いて地球局内で行う方法である。

上記第１〜第３いずれの方法ともトンゲラ−シフトによ
る周波数変動を補償することができることから、移動衛
星のようなドツプラーシフトが極めて大きい衛星通信シ
ステムに本発明を適用することができるとめう大きな利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はインテルサンｌ−８ＣＰＣシステムにおける周
波数詞（財）の基本的構成図、第２図はマリザントシス
テムにおける周波数詞−の基本的構成図、第３図は周波
数動軸のない杓生中継衛星通信システムの基本的構成図
、第４図〜第８図はそれぞれ本発明の実施例に係る周波
数詞（財）の基本的構成図である。 ３ 図面中、 人は衛星、 Ｂは基準局、 Ｃは地球局、 ２８及び３１は復調器、 ２９．３３及び５２はアップコンバータ、３０．３４及
び５５はダウンコンバータ、３２；！！８！び３５は復
調器、 ３６及び６５は送信パイロット相当の周波し源、 ３７　、４．１及び５３はハイブリッド回路、３８は衛
星搭載のアングコンバーメとダウンコンバータ共用の周
波数源、 ３９はタイミング回路、 ４０及び６７はＡＦＣ回路、 ４２．６３及び６８は分周回路、 ４３．４８，４９，６２，６４，６９．７１及び７２は
乗積変調器、 ４６．６０及び７０は受信パイロット相当の周ｅ数源、 ４７．５４及び５６は帯域Ｆ波器、 ５０．５」−及び７３はｖＣＯｌ ５７は電力検出器である。 特許出願人 国際電信電話株式会社 代理人 弁理士　光　石　士　部（他１名） 手続補正書（方式） 昭和５９年３月２７日 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和５９年特許願第４０７４．３号 ２発明の名称 再生中継衛星通信システムにおける周波数制御方法３補
正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都新宿区西新宿二丁目３番２号 （１２］、）国際電信電話株式会社 ４代理人 郵便番号１０７ 東京都港区赤坂−丁目９番１５号 日本短波放送会館 ６補正の対象 （１）願書に最初に添付した明細書の全文（２）願書に
最初に添（ｔ　ｌ、　ｉ：図面全体７補正の内容 （１）明細書の浄書（内容に変更なし）（２）　図面の
浄書（内容に変更なし）８添付書類の目録 （１）　明　細　書　］　通 （２）　図　面　」　通 ２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）衛星内にて再生中継を行う衛星通信システムにお
   いて、衛星搭載のアップコンバータとダウンコンバータ
   の周波数源を同一のものとし、 衛星からタウンリンクに対して特定周波数のパイロット
   信号を送出し、 地球局は衛星からのパイロット信号に自動周波教訓（財
   ）を施し、その結果検出された周波数ずれを利用して、 受信４号を後脚すると共にアップリンクで予想される周
   波数ずれをキャンセルするように予め送信周波数をオフ
   セットすることを特徴とする周波数制御方法。 （２、特許請求の範囲第１ｙＭにおいて、衛星はパイロ
   ット信号用の周波数源を搭載していることを特徴とする
   周波数制御方法。 （３）　特許請求の範囲第１項において、衛星は基準局
   からのパイロット１ｇ号を折ジ返するとによりパイロッ
   ト信号を送出することをｖｆ徴とする周波数制御方法３
   、 （４）　特許請求の範囲第３項において、衛星は基準局
   からのパイロット信号を公称パイロット周波数の帯域Ｗ
   ｅ器に通した後にパイロット信号を折シ返し、基準局は
   衛星から折り返されたパイロット信号を受信しその電力
   が最大となるようにパイロット信号の周波数を制御する
   ことを特徴とする周波数制御方法。 （５）特許請求の範囲第３項において、基準局は衛星か
   ら折り返されたパイロット信号を受信し、その周波数が
   公称パイロット周波数となるようにパイロット信号の周
   波数を制御することを特徴とする周波数制御方法。 （６）衛星内にて再生中継を行う衛星通信システムにお
   いて、衛星搭載のアップコンバータとダウンコンバータ
   の周波数源を同一のものとし、 基準局からアップリンクに対して特定周波数のパイロン
   ＋−イ＝号を送出し、 衛星は基準局からのパイ日ソｌ−伯号に自動同波数制御
   を施し、その結果検出された周波数ずれを利ｊ月して、
   受イぎ４号を復−４すると共にダウンリンクで予想され
   る周波数ずれをキャンセルするように予め送信周波数を
   オフセットすることを特徴とするＰ、５波数制机力法。 （７）衛星内にて再生中継ｆｆ：竹う衛星通信システム
   において、基準局はアップリンクに対して特定周波数の
   パイロット信号を送出し、衛星はダウンリンクに対して
   上記周波数とは必ずしも等し７くない特定周波数のパイ
   ロット信号を送出し、 衛星は基準局からのパイロット例月に自動周波数制御を
   施し、その結果検出された周波数ずれを利用して受信々
   号を復調し、 地球局は衛星からのパイロット信号に自動周波数制佃ｊ
   を施し、その結果検出された周波数ずれを利用して受ｆ
   ぎ４号を復調することを特徴とする尚波数制御方法。