RU2090003C1

RU2090003C1 - Satellite communications system

Info

Publication number: RU2090003C1
Application number: RU95106207A
Authority: RU
Inventors: В.В. Игнатов; А.В. Образцов; С.В. Хрыков
Original assignee: Военная академия связи
Priority date: 1995-04-19
Filing date: 1995-04-19
Publication date: 1997-09-10
Also published as: RU95106207A

Abstract

FIELD: radio engineering; multiple-access duplex communications systems incorporating provision for frequency demultiplexing, processing, and switching of correspondent on board satellite transponder. SUBSTANCE: satellite communications system has N satellite communications stations and satellite transponder functioning to process and handle signals coming from correspondents. Novelty is that each station has, in addition, delay lines and modulo two adder and satellite transponder is provided with N-input and N-output switchboard and K modulo two adders appropriately coupled with remaining units of system. Satellite transponder affords multiplexing signals of ground signal-sending stations in modulo two adders enabling downward transmission of signals from correspondents without increasing total speed. Switchboard enables on-line establishment of duplex telephone communication between any pair of ground stations. Receiving channels of ground stations function to subtract signal delayed for the time of propagation from total signal received. EFFECT: improved speed of interconnected of satellite communications stations and twice as lower rate and band of transponder-station radio link attained without reducing carrying capacity. 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может применяться в системах дуплексной связи с многостанционным доступом с частотным разделением, обработкой и коммутацией сигналов корреспондентов на борту спутникового ретранслятора связи. The invention relates to radio engineering and can be used in duplex communication systems with multiple access with frequency division, processing and switching of signals of correspondents on board a satellite communications relay.

Известны спутниковые системы связи (см. например, "Спутниковая система связи с подвижными объектами", заявка ЕПР N 0 306 918, опубл. 15.03.89 г. "Система связи для двунаправленной передачи информации между наземными станциями с помощью спутника", заявка Германии N 4 034 979, опубл. 07.05.92 г. ), а также система спутниковой связи с обработкой сигналов на борту ретранслятора (см. статью Роберта Хуана и Филиппа Хутена "Ретранслятор системы спутниковой связи с обработкой сигналов на борту", опубл. ТИИЭР N 2, 1971, с. 139 155). Недостатком вышеперечисленных систем спутниковой связи является отсутствие оперативной коммутации между абонентами системы, низкая энергетика радиолинии и неэффективное использование полосы частот участка спутниковый ретранслятор земная станция спутниковой связи. Known satellite communication systems (see, for example, "Satellite communication system with mobile objects", application EPN N 0 306 918, publ. 03/15/89, "Communication system for bi-directional transmission of information between ground stations by satellite", German application N 4 034 979, published May 7, 1992), as well as a satellite communications system with signal processing on board a repeater (see the article “Repeater of a satellite communications system with signal processing on board” by Robert Juan and Philip Houten, publ. TIIER No. 2 , 1971, p. 139 155). The disadvantage of the above satellite communication systems is the lack of operational switching between system subscribers, low power radio lines and inefficient use of the frequency band portion of the satellite repeater satellite communications earth station.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой системе спутниковой связи является выбранная в качестве прототипа система спутниковой связи (см. В.В.Игнатов, А.П.Чистяков. Обоснование основных технических параметров перспективной техники многоканальной радиосвязи. Л. ВАС, 1988, с. 29 35). Ретранслятор с обработкой сигналов прототип содержит приемную и передающую антенну системы (АС), малошумящий усилитель мощности (МШУ), смеситель (СМ), N индивидуальных трактов, каждый из которых состоит из усилителя промежуточной частоты (УПЧ), полосового фильтра (ПФ), демодулятора (ДМ), общие для N трактов аппаратуру временного объединения (АВО), модулятор (М) и усилитель мощности (УМ). Каждая станция спутниковой связи содержит антенно-фидерный тракт (АФТ), дуплексер (Д), входное устройство (ВУ), устройство частотного разделения (УЧР), приемник (ПРМ), аппаратуру разделения и объединения (АРО), возбудитель (ВД), усилитель мощности (УМ). Кроме того, в качестве сервисных блоков в состав станции могут входить: аппаратура программного наведения, представляющая собой специализированную ЭВМ, постоянно вычисляющую пространственное положение спутника по исходным параметрам его орбиты; эквивалент антенны, переключатель антенна эквивалент и блок сдвига несущей, предназначенные для проверки аппаратуры станции в режиме "на себя"; второй усилитель мощности, второй возбудитель и несколько приемников, используемых на станции в качестве резервных; блок коммутации передачи, блок коммутации приема, предназначенные для выбора основного или резервного трактов передачи и приема; аппаратура помехозащиты, предназначенная для работы станции в условиях преднамеренных помех; панорамная приставка, аппаратура служебной связи, предназначенные для удобства работы оператора станции; аппаратура сопряжения, позволяющая осуществлять прием (передачу) цифровых потоков от вынесенных абонентов. Closest to the technical nature of the claimed satellite communication system is the satellite communication system selected as a prototype (see V.V. Ignatov, A. P. Chistyakov. Justification of the main technical parameters of promising multichannel radio technology. L. VAS, 1988, p. 29 35). A repeater with signal processing prototype contains a receiving and transmitting antenna of the system (AS), a low-noise power amplifier (LNA), a mixer (SM), N individual paths, each of which consists of an intermediate frequency amplifier (IF), a bandpass filter (PF), a demodulator (DM), equipment of temporary association (ABO) common to N paths, modulator (M) and power amplifier (UM). Each satellite communication station contains an antenna-feeder path (AFT), a duplexer (D), an input device (VU), a frequency separation device (UCR), a receiver (PFP), separation and combining equipment (ARO), an exciter (VD), an amplifier power (UM). In addition, as service units, the station may include: software guidance equipment, which is a specialized computer that constantly calculates the spatial position of the satellite from the initial parameters of its orbit; antenna equivalent, antenna equivalent switch and carrier shift block, designed to test the station equipment in the “on itself” mode; a second power amplifier, a second exciter, and several receivers used at the station as backup; a transmission switching unit, a reception switching unit for selecting a primary or secondary transmission and reception paths; interference protection equipment intended for operation of the station in the conditions of intentional interference; panoramic prefix, intercom equipment designed for the convenience of the station operator; interface equipment, which allows receiving (transmitting) digital streams from remote subscribers.

Недостатками известной системы являются невысокая оперативность при установке соединений между станциями спутниковой связи из-за необходимости постоянной перестройки частот на передачу, а также низкая энергетика и широкая полоса частот радиолинии ретранслятор станция спутниковой связи вследствие высокой скорости группового потока. The disadvantages of the known system are the low efficiency in establishing connections between satellite communication stations because of the need for constant tuning of frequencies for transmission, as well as the low power and wide frequency band of the radio link repeater satellite communication station due to the high speed of the group stream.

Целью изобретения является разработка системы спутниковой связи, обеспечивающей более высокую оперативность установления соединений между станциями спутниковой связи и уменьшение вдвое скорости и полосы частот радиолинии ретранслятор станция спутниковой связи без сокращения пропускной способности. При этом на спутниковом ретрансляторе дополнительно вводятся коммутирующее устройство и схемы сложения по модулю два, а на каждой станции линия задержки и схема сложения по модулю два. The aim of the invention is to develop a satellite communications system that provides higher efficiency in establishing connections between satellite communications stations and halves the speed and frequency band of a radio link repeater satellite communications station without reducing throughput. At the same time, a switching device and addition schemes modulo two are additionally introduced on the satellite repeater, and at each station a delay line and a modulation circuit two are added.

Указанная цель достигается тем, что в известной системе спутниковой связи, состоящей из станции спутниковой связи и спутникового ретранслятора с обработкой сигналов на борту, причем каждая станция спутниковой связи содержит антенно-фидерный тракт, усилитель мощности, дуплексер, входное устройство, возбудитель, устройство частотного разделения, приемник, аппаратуру разделения и объединения, выход антенно-фидерного тракта подключен к первому входу дуплексера, выход последнего подключен к входу входного устройства, выход которого подключен к входу устройства частотного разделения, выход последнего подключен к входу приемника, выход которого подключен к первому входу аппаратуры разделения и объединения, первый выход которой подключен к входу возбудителя, выход последнего подключен к входу усилителя мощности, выход которого подключен к второму входу дуплексера, а в спутниковом ретрансляторе, содержащем приемную систему, малошумящий усилитель мощности, смеситель, N усилителей промежуточной частоты, N полосовых фильтров, N демодуляторов, аппаратуру временного объединения, модулятор, усилитель мощности, передающую антенную систему, гетеродин, последовательно соединены, выход приемной антенной системы, малошумящий усилитель, смеситель, выход последнего одновременно подключен к входам N усилителей промежуточной частоты, выход каждого из которых подключен к входам соответствующих полосовых фильтров, выход каждого из которых подключен к входам соответствующих демодуляторов, выходы последних подключены к соответствующим входам аппаратуры временного объединения, к выходу которой последовательно подключены первый вход модулятора, усилитель мощности, передающая антенная система, на вторые входы смесителя и модулятора подключены соответственно первый и второй выходы гетеродина частот, введены дополнительно в каждой земной станции линия задержки и сумматор по модулю два, а в спутниковом ретрансляторе коммутатор на N входов и N выходов и K сумматоров по модулю два (число сумматоров K равно числу N/2 демодуляторов), причем первый выход аппаратуры разделения и объединения дополнительно подключен к входу линии задержки, выход которой подключен к первому входу сумматора по модулю два, к второму входу которого подключен второй выход аппаратуры разделения и объединения, с выхода сумматора по модулю два сигнал подается к абоненту системы спутниковой связи, N входов и выходов устройства коммутации подключены соответственно к выходам N демодуляторов и к первым и вторым входам K сумматоров по модулю два, выходы которых подключены к соответствующим входам аппаратуры временного объединения. Кроме того, станции спутниковой связи могут дополнительно комплектоваться: аппаратурой программного наведения, эквивалентом антенны, переключателем антенна-эквивалент, вторыми усилителями мощности и возбудителем, блоком сдвига несущей, блоком коммутации передачи, аппаратурой помехозащиты, панорамной приставкой, блоком коммутации приема, аппаратурой сопряжения, аппаратурой служебной связи. Вышеперечисленная аппаратура является сервисной и не влияет на принцип работы предлагаемой системы спутниковой связи. This goal is achieved by the fact that in the known satellite communication system, consisting of a satellite communication station and a satellite repeater with signal processing on board, each satellite communication station contains an antenna-feeder path, a power amplifier, a duplexer, an input device, an exciter, a frequency separation device , receiver, separation and association equipment, the output of the antenna-feeder path is connected to the first input of the duplexer, the output of the latter is connected to the input of the input device, the output of which is connected it is connected to the input of the frequency separation device, the output of the latter is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the first input of the separation and combining equipment, the first output of which is connected to the exciter input, the output of the latter is connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the second input of the duplexer, and in a satellite repeater containing a receiving system, a low-noise power amplifier, mixer, N intermediate-frequency amplifiers, N bandpass filters, N demodulators, temporary combining equipment I, modulator, power amplifier, transmitting antenna system, local oscillator, connected in series, output of the receiving antenna system, low-noise amplifier, mixer, the output of the latter is simultaneously connected to the inputs of N intermediate frequency amplifiers, the output of each of which is connected to the inputs of the corresponding band-pass filters, the output of each of which it is connected to the inputs of the respective demodulators, the outputs of the latter are connected to the corresponding inputs of the temporary association equipment, the output of which is connected in series the first input of the modulator, the power amplifier, the transmitting antenna system, the first and second outputs of the frequency local oscillator are connected to the second inputs of the mixer and the modulator respectively, a delay line and an adder are added modulo two in each earth station, and a switch for N inputs in the satellite repeater and N outputs and K adders modulo two (the number of adders K is equal to the number of N / 2 demodulators), and the first output of the separation and combining equipment is additionally connected to the input of the delay line, the output of which is connected to the first input of the adder modulo two, to the second input of which the second output of the separation and combining equipment is connected, from the output of the adder modulo two the signal is supplied to the subscriber of the satellite communication system, N inputs and outputs of the switching device are connected respectively to the outputs of N demodulators and to the first and second the inputs of the adders K modulo two, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the equipment of temporary association. In addition, satellite communication stations can be additionally equipped with: software guidance equipment, antenna equivalent, antenna equivalent switch, second power amplifiers and exciter, carrier shift unit, transmission switching unit, noise protection equipment, panoramic set-top box, reception switching unit, pairing equipment, equipment official communication. The above equipment is service and does not affect the principle of operation of the proposed satellite communications system.

Новая совокупность существенных признаков заявленного устройства обеспечивает благодаря устройству коммутации и сумматору по модулю два побитное объединение в ретрансляторе регенерированных сигналов двух любых земных станций, что уменьшает групповую скорость на линии "вниз" вдвое, обеспечивая соответствующее повышение энергетики радиолинии и сокращение полосы частот, или при заданных мощности передатчика и ширине полосы частот линии вниз в два раза возрастает пропускная способность системы, а следовательно, и количество работающих в ней земных станций. При этом обеспечивается возможность установления дуплексной связи между двумя любыми земными станциями, что решается их подключением через коммутатор спутника-ретранслятора к соответствующему сумматору по модулю два. Thanks to the switching device and the adder modulo, the new combination of essential features of the claimed device provides two bit-wise combining of the regenerated signals of any two earth stations in the repeater, which halves the group speed on the downlink, providing a corresponding increase in the radio line energy and a reduction in the frequency band, or at specified the power of the transmitter and the bandwidth of the downlink doubles the throughput of the system, and therefore the number of working it earth stations. At the same time, it is possible to establish duplex communication between any two earth stations, which is solved by connecting them through the switch of the satellite-relay to the corresponding adder modulo two.

В земных станциях при этом вводится линия задержки, обеспечивающая задержку своего сигнала на время его распространения на радиолинии земная станция спутник ретранслятор земная станция, и сумматор по модулю два, обеспечивающий с целью выделения сигнала корреспондента вычитание из суммарного цифрового сигнала своего цифрового сигнала, задержанного на определенное время. In earth stations, in this case, a delay line is introduced, which ensures the delay of its signal for the time of its propagation on the radio earth station, satellite, relay, earth station, and the adder modulo two, for the purpose of extracting the correspondent signal, subtracting from the total digital signal its digital signal delayed by a certain time.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы спутниковой связи; на фиг. 2 эпюры напряжений сигналов, поясняющие принцип работы системы. In FIG. 1 is a structural diagram of a satellite communications system; in FIG. 2 diagrams of voltage signals explaining the principle of the system.

Система спутниковой связи, показанная на фиг. 1, состоит из N станций спутниковой связи 1₁.1_N, каждая из которых содержит антенно-фидерный тракт 2, усилитель мощности 3, дуплексер 4, входное устройство 5, возбудитель 6, устройство частотного разделения 7, приемник 8, аппаратуру разделения и объединения 9, линию задержки 10, сумматор по модулю два 11 и ретранслятор с обработкой сигналов на борту 12, который содержит приемную антенную систему 13, малошумящий усилитель мощности 14, смеситель 15, N усилителей промежуточной частоты 16₁.16_N, N полосовых фильтров 17₁.17_N, N демодуляторов 18₁.18_N, коммутатор 19, K сумматоров по модулю два 20₁.20_K, аппаратуру временного объединения 21, модулятор 22, усилитель мощности 23, передающую антенную систему 24, гетеродин 25.The satellite communication system shown in FIG. 1, consists of N satellite communication stations 1 ₁ .1 _N , each of which contains an antenna-feeder path 2, a power amplifier 3, a duplexer 4, an input device 5, a driver 6, a frequency separation device 7, a receiver 8, separation and combining equipment 9, a delay line 10, an adder modulo two 11 and a repeater with signal processing on board 12, which contains a receiving antenna system 13, a low-noise power amplifier 14, a mixer 15, N intermediate frequency amplifiers 16 ₁ .16 _N , N bandpass filters 17 ₁ .17 _{N, N} demodulators January ₁₈ .18 _N, the switch 19, K ummatorov modulo two January ₂₀ .20 _K, temporary combining apparatus 21, a modulator 22, power amplifier 23, a transmission 24, a local oscillator 25 antenna system.

При этом в каждой станции спутниковой связи 1₁.1_N (см.фиг. 1) последовательно соединены антенно-фидерный тракт 2, выход которого подключен к первому входу дуплексера 4, выход которого подключен к входу входного устройства 5, выход которого подключен к входу устройства частотного разделения 7, выход которого подключен к входу приемника 8, выход которого подключен к первому входу аппаратуры разделения и объединения 9, второй выход которой подключен к второму входу сумматора по модулю два 11, первый выход аппаратуры разделения и объединения 9 одновременно подключен к входу линии задержки 10 и к входу возбудителя 6, выход которого подключен к входу усилителя мощности 3, выход которого подключен к второму входу дуплексера 4, выход задержки 10 подключен к первому входу сумматора по модулю два 11, к выходу которого подключаются абоненты станции спутниковой связи 1, абонентский вход станции спутниковой связи 1 подключен к второму входу аппаратуры разделения и объединения 9, в спутниковом ретрансляторе 12 последовательно соединены приемная антенная система 13, малошумящий усилитель 14, смеситель 15, выход которого одновременно подключен к входам N усилителей промежуточной частоты 16₁.16_N, выход каждого из которых подключен к входам соответствующих полосовых фильтров 17₁.17_N, выход каждого из которых подключен к входам соответствующих демодуляторов 18₁.18_N, выходы которых подключены к соответствующим входам 1. N коммутатора 19, выходы 1.N которого подключены к соответствующим первым и вторым входам сумматоров по модулю два 20₁.20_K, выходы которых подключены к соответствующим входам 1.K аппаратуры временного объединения 21, выход которой подключен к первому входу модулятора 22, выход которого подключен к входу усилителя мощности 23, выход которого подключен к передающей антенной системе 24, на вторые входы смесителя 15 и модулятора 22 подключены соответствующие выходы гетеродина частот 25.At the same time, in each satellite communication station 1 ₁ .1 _N (see Fig. 1), the antenna-feeder path 2 is connected in series, the output of which is connected to the first input of the duplexer 4, the output of which is connected to the input of the input device 5, the output of which is connected to the input frequency separation device 7, the output of which is connected to the input of the receiver 8, the output of which is connected to the first input of the separation and combining equipment 9, the second output of which is connected to the second input of the adder modulo two 11, the first output of the separation and combining equipment 9 is one it is connected to the input of the delay line 10 and to the input of the exciter 6, the output of which is connected to the input of the power amplifier 3, the output of which is connected to the second input of the duplexer 4, the delay output 10 is connected to the first input of the adder modulo two 11, to the output of which the subscribers of the station are connected satellite communication 1, the subscriber input of satellite communication station 1 is connected to the second input of the separation and combining equipment 9, in the satellite repeater 12 a receiving antenna system 13, a low-noise amplifier 14, a mixer are connected in series 15, the output of which is simultaneously connected to the inputs of N amplifiers of intermediate frequency 16 ₁ .16 _N , the output of each of which is connected to the inputs of the corresponding band-pass filters 17 ₁ .17 _N , the output of each of which is connected to the inputs of the corresponding demodulators 18 ₁ .18 _N , the outputs of which are connected to the corresponding inputs 1. N of the switch 19, the outputs 1.N of which are connected to the corresponding first and second inputs of the adders modulo two 20 ₁ .20 _K , the outputs of which are connected to the corresponding inputs 1.K of the temporary combining equipment 21, the output of which By connecting the first input of a modulator 22, whose output is connected to the input of the power amplifier 23 whose output is connected to the transmitting antenna system 24, to the second inputs of the mixer 15 and the modulator 22 connected to the respective outputs of the local oscillator 25 frequency.

Система спутниковой связи с многостанционным доступом с частотным разделением, обработкой и коммутацией сигналов на борту спутникового ретранслятора работает следующим образом. A satellite communication system with multiple access with frequency division, processing and switching of signals on board a satellite repeater operates as follows.

Цифровой поток от абонента станции спутниковой связи поступает на второй вход АРО, которая обеспечивает его асинхронный ввод, а также возможность формирования и ввода дополнительной служебной информации. С первого выхода АРО суммарный цифровой поток поступает одновременно на вход линии задержки и возбудитель. Линия задержки обеспечивает временную задержку входного сигнала на время, сопоставимое с временем распространения сигнала на линии станции спутниковой связи ретранслятор станция спутниковой связи. В возбудителе обеспечивается формирование сетки частот, необходимой для модуляции информационного входного сигнала и переноса его в область радиочастот работы станции на передачу. В усилителе мощности происходит усиление до необходимого уровня мощности СВЧ радиосигнала, поступающего от возбудителя. Дуплексер обеспечивает развязку по частоте трактов передачи и приема, так как антенно-фидерный тракт является общим для трактов передачи и приема. Далее СВЧ сигнал поступает на вход антенно-фидерного тракта, где осуществляется преобразование линейной поляризации в круговую на передаче и обратно на приеме. Усиленный и преобразованный таким образом сигнал излучается в сторону спутникового ретранслятора. Многостанционный сигнал, принимаемый спутниковым ретранслятором в переделах полосы приема от антенны, после предварительного усиления в малошумящем усилителе поступает на смеситель, где с помощью сигнала частоты гетеродина линейно переносится на промежуточную частоту. В индивидуальных трактах, состоящих из усилителя промежуточной частоты, полосового фильтра и демодулятора, сигналы усиливаются и демодулируются. На выходе каждого демодулятора образуется цифровой сигнал соответствующей станции спутниковой связи. В коммутаторе осуществляется коммутация входных цифровых сигналов станций на выходе сумматоров по модулю два в соответствии с установленной схемой соединений. На выходе каждого из сумматоров по модулю два образуется групповой сигнал двух станций спутниковой связи с той же скоростью, что и на входе. Дальнейшая обработка групповых сигналов каждой пары корреспондирующих станций связана с их объединением в аппаратуре временного объединения в единый групповой сигнал и осуществлением модуляции частоты передатчика спутникового ретранслятора. Надо заметить, что полученная при этом скорость группового сигнала в два раза ниже, чем у прототипа, пропускная же способность системы при этом не уменьшилась. Модулированный групповой сигнал усиливается и излучается в направлении всех станций системы. В приемной части ответной станции групповой сигнал последовательно проходит АТФ, дуплексер, ВУ, УЧР и приемник, где последовательно происходит преобразование поляризации сигнала (АФТ), его разделение с передающим трактом (Д), линейный перенос спектра сигнала в более низкий диапазон, предварительное усиление в МШУ и фильтрация СВЧ радиосигнала (ВУ). УЧР предназначено для улучшения реальной избирательности на входе приемника. В приемнике станции спутниковой связи осуществляется усиление, фильтрация и демодуляция радиосигналов. В АРО из принятого группового цифрового потока выделяется адресованный ей сигнал в соответствии с временной позицией, определяемой сумматором по модулю два задействованным на борту спутникового ретранслятора. В сумматоре по модулю два происходит вычитание из принятого сигнала, задержанного на время распространения, своего сигнала, также задержанного в линии задержки. Таким образом, на выход станции, т. е. к абоненту, поступает уже сигнал только корреспондирующей станции. The digital stream from the subscriber of the satellite communication station enters the second input of the ARC, which provides its asynchronous input, as well as the ability to generate and enter additional service information. From the first output of the ARC, the total digital stream enters simultaneously the input of the delay line and the pathogen. The delay line provides a time delay of the input signal for a time comparable to the propagation time of the signal on the line of the satellite communications station relay station satellite communications. The exciter provides the formation of a frequency grid necessary for modulating the information input signal and transferring it to the radio frequency region of the station for transmission. In the power amplifier, amplification to the required power level of the microwave radio signal coming from the pathogen occurs. The duplexer provides frequency isolation of the transmission and reception paths, since the antenna-feeder path is common to the transmission and reception paths. Next, the microwave signal is fed to the input of the antenna-feeder path, where the linear polarization is converted to circular polarization at the transmission and back at the reception. The signal amplified and transformed in this way is emitted towards the satellite repeater. The multi-station signal received by the satellite repeater in the redistribution of the reception band from the antenna, after preliminary amplification in a low-noise amplifier, is fed to the mixer, where, using the local oscillator frequency signal, it is linearly transferred to the intermediate frequency. In individual paths, consisting of an intermediate frequency amplifier, a bandpass filter and a demodulator, the signals are amplified and demodulated. At the output of each demodulator, a digital signal is generated from the corresponding satellite communication station. In the switch, the input digital signals of the stations are switched at the output of the adders modulo two in accordance with the established wiring diagram. At the output of each of the adders modulo two, a group signal of two satellite communication stations is formed at the same speed as at the input. Further processing of the group signals of each pair of corresponding stations is associated with their combination in the apparatus of temporary association into a single group signal and the modulation of the frequency of the transmitter of the satellite repeater. It should be noted that the group signal speed obtained in this case is two times lower than that of the prototype, while the system throughput has not decreased. The modulated group signal is amplified and radiated towards all stations in the system. In the receiving part of the response station, the group signal sequentially passes the ATP, duplexer, VU, RFM and receiver, where the signal polarization (AFT) is converted sequentially, it is separated from the transmitting path (D), the signal spectrum is linearly transferred to a lower range, the preliminary amplification is LNA and filtering of the microwave radio signal (WU). HRM is designed to improve real selectivity at the receiver input. In the receiver of a satellite communication station, amplification, filtering and demodulation of radio signals are carried out. In the ARC, a signal addressed to it is allocated from the received group digital stream in accordance with the time position determined by the adder modulo two involved on board the satellite repeater. In an adder modulo two, the signal, delayed by the propagation time, is subtracted from its received signal, also delayed in the delay line. Thus, the output of the station, i.e., to the subscriber, already receives the signal only of the corresponding station.

Временные диаграммы работы отдельных устройств системы спутниковой связи с обработкой и коммутацией сигналов на борту спутникового ретранслятора представлены на фиг. 2, где приняты следующие обозначения и допущения: буквами А и Б обозначены корреспондирующие земные станции; буквой В обозначен спутниковый ретранслятор; цифрами после указанных букв обозначены номера блоков согласно фиг. 1; t_зад время задержки сигнала при распространении по линиям спутниковой связи.Timing diagrams of the operation of individual devices of a satellite communication system with processing and switching signals on board a satellite relay are shown in FIG. 2, where the following designations and assumptions are accepted: the letters A and B denote the corresponding earth stations; the letter B indicates a satellite repeater; the numbers after the letters indicate the block numbers according to FIG. one; t _ass the delay time of the signal during propagation along satellite links.

Сравнение эпюр сигналов на входе станции А (1) и на выходе станции Б (11), а также на входе станции Б (2) и на выходе станции А (8) показывает, что они попарно одинаковы и следовательно на приеме станций А и Б произошло восстановление переданных соответственно станциями Б и А сигналов. A comparison of the diagrams of the signals at the input of station A (1) and at the output of station B (11), as well as at the input of station B (2) and at the output of station A (8), shows that they are pairwise identical and therefore at the reception of stations A and B there was a restoration of the signals transmitted respectively by stations B and A.

Таким образом, применение в системе спутниковой связи с многостанционным доступом с частотным разделением обработкой и коммутацией сигналов на борту спутникового ретранслятора коммутатора и схем сложения по модулю два на борту спутникового ретранслятора, а также линии задержки и сумматора по модулю два на каждой из станций спутниковой связи позволяет повысить энергетику радиолинии спутник земная станция за счет уменьшения групповой скорости в два раза и обеспечить возможность коммутации любой пары земных станций, для чего в системе достаточно лишь выбрать общий для пары корреспондирующих станций бортовой сумматор по модулю два и через устройство коммутации подключить на его вход выходы соответствующих индивидуальных трактов. Thus, the use in a satellite communication system with multiple access frequency separation processing and switching signals on board the satellite relay of the switch and the addition of modulo two on board the satellite repeater, as well as the delay line and the adder modulo two on each of the satellite communication stations allows increase the energy of the satellite earth station radio link by halving the group speed and provide the ability to switch any pair of earth stations, for which purpose in the system select only residually common for a pair of corresponding stations board modulo two adder and via the switching device connected to its input respective outputs of individual paths.

Составляющие части заявляемого устройства являются типовыми и реализованы в действующих системах спутниковой связи, а их описание содержится в следующих источниках информации:
входное устройство земных станций на с.146 154; усилитель мощности ретранслятора на с. 166 172; антенно-фидерные тракты земных станций на с. 176 196; антенные системы ретрансляторов на с. 197 222 Справочника по спутниковой связи и вещанию под ред. Л.Я. Кантора, М. Радио и связь, 1983;
передающее оборудование земных станций на с. 31 52; приемник земной станции на с. 67 90; усилитель мощности, модулятор ретранслятора на с. 134 - 142; МШУ, смеситель ретранслятора на с. 147 156; усилитель промежуточной частоты на с. 1 157 160; гетеродин на с. 162 170, в книге "Основы технического проектирования аппаратуры систем связи с помощью ИСЗ" под ред. А.Д. Фортушенко, М. Связь, 1972;
устройство частотного разделения и приемник земной станции, а также полосовой фильтр и демодулятор спутникового ретранслятора описаны в Справочнике по радиорелейной связи под. ред. С.В. Бородича, М. Радио и связь, 1981, с. 115 152;
аппаратура временного объединения и разделения спутникового ретранслятора и аппаратура разделения и объединения станции спутниковой связи в пособии "Аппаратура цифровой системы передачи Импульс" Л. ВАС, 1987, и в альбоме схем "Аппаратура цифровой системы передачи Импульс". Л. ВАС, 1987;
сумматоры по модулю два и линия задержки являются типовыми, их реализация на основе серийных интегральных микросхем К155ЛП5, КМ155ЛП5, К176ЛП2, К531ЛП5П, КМ555ЛП5, К561ЛП2 и КР186ИР5, К523БР1 описана например, на с. 59, 139, 252, 305, 319 и с. 177, 248 соответственно в книге "Интегральные микросхемы", изд. второе, исправленное, справочник под ред. Б.В. Тарабрина, М. Энергоавтомиздат, 1985;
коммутатор является типовым устройством коммутации цифровых потоков, структурная схема его реализации показана, например, на с. 104 в книге Б.Я. Советова, С.А. Яковлева "Построение сетей интегрального обслуживания", Л. Машиностроение, 1990, которая может быть выполнена на существующих сигнальных процессорах, описанных в частности на с. 98 ТИИЭР, том 65, N 9, сентябрь 1977.The constituent parts of the claimed device are typical and implemented in existing satellite communications systems, and their description is contained in the following sources of information:
input device of earth stations on p.146 154; repeater power amplifier 166,172; antenna-feeder paths of earth stations in s. 176 196; antenna systems of repeaters on p. 197 222 Handbook of Satellite Communications and Broadcasting, ed. L.Ya. Cantora, M. Radio and Communications, 1983;
transmitting equipment of earth stations in s. 31 52; earth station receiver in s. 67 90; power amplifier, repeater modulator on p. 134-142; LNA, repeater mixer on p. 147,156; intermediate frequency amplifier on p. 1,157,160; local oscillator on with. 162 170, in the book "Fundamentals of the technical design of communications equipment using satellite", ed. HELL. Fortushenko, M. Communication, 1972;
a frequency separation device and an earth station receiver, as well as a band-pass filter and a satellite relay demodulator are described in the Radio Relay Communication Manual under. ed. S.V. Borodich, M. Radio and Communications, 1981, p. 115,152;
equipment for temporarily combining and separating a satellite repeater; and equipment for separating and combining a satellite communication station in the manual "Impulse digital transmission system equipment" L. YOU, 1987, and in the album of circuits "Impulse digital transmission system equipment". L. YOU, 1987;
modulators two and the delay line are typical; their implementation on the basis of serial integrated circuits K155LP5, KM155LP5, K176LP2, K531LP5P, KM555LP5, K561LP2 and KR186IRP5, K523BR1 is described, for example, on p. 59, 139, 252, 305, 319 and s. 177, 248, respectively, in the book "Integrated Circuits", ed. second, revised, reference book, ed. B.V. Tarabrina, M. Energoavtomizdat, 1985;
the switch is a typical device for switching digital streams, a block diagram of its implementation is shown, for example, on p. 104 in the book of B.Ya. Sovetova, S.A. Yakovleva "Building Integrated Services Networks", L. Mashinostroenie, 1990, which can be performed on existing signal processors, described in particular on p. 98 TIIER, Volume 65, N 9, September 1977.

Claims

A satellite communication system consisting of a satellite repeater, which contains a receiving antenna system, a low noise power amplifier, a mixer, N intermediate frequency amplifiers, N bandpass filters, N demodulator, temporary combining equipment, a modulator, a power amplifier, a transmitting antenna system, a local oscillator, and the output the receiving antenna system is connected to the input of the low-noise amplifier, the output of the low-noise amplifier and the input of the mixer, the output of the mixer is simultaneously connected to the inputs of N amplifiers of the intermediate frequency, the output of each of N intermediate frequency amplifiers is connected to the input of the corresponding bandpass filters, the output of each of the bandpass filters is connected to the inputs of the corresponding demodulators, the output of the temporary combining equipment is connected to the first input of the modulator, the output of the modulator is connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the input of the transmitting antenna system, the second inputs of the mixer and modulator are connected to the corresponding outputs of the local oscillator frequencies and satellite earth stations, each of which contains there is an antenna-feeder path, a power amplifier, a duplexer, a low-noise amplifier block, a pathogen, a frequency separation block, a receiver, separation and combining equipment, the output of the antenna-feeder path connected to the first input of the duplexer, the output of the duplexer with the input of the low-noise amplifier block, the output of which connected to the input of the frequency separation unit, the output of the frequency separation unit is connected to the input of the receiver, the output of which is connected to the first input of the separation and combining equipment, the first output of which is connected with the input of the pathogen, the output of the pathogen is connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the second input of the duplexer, characterized in that in addition to the satellite repeater, a switch is inserted into the N inputs and N outputs and K adders modulo two, where K N / 2, at this N switch inputs are connected to the corresponding outputs of N demodulators, and N outputs of the switch with the first and second inputs of the adders K modulo two, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the equipment of temporary association, and in each earth The satellite communications station is additionally equipped with a delay line and an adder modulo two, while the first output of the separation and combining equipment is additionally connected to the input of the delay line, the output of which is connected to the first input of the adder modulo two, the second input of the adder modulo two is connected to the second output of the equipment separation and combining, the output of the adder modulo two is the output of the satellite communications earth station, and the second input of the separation and integration equipment is the input of the satellite communications earth station.