JP2002341004A - Communication signal wave automatic tracking device - Google Patents
Communication signal wave automatic tracking deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 局部発振器の特性を計算機において補正する
ことにより、ドップラシフト予報値と局部発振器の非線
形領域での補正精度の向上を図る。
【解決手段】 出力周波数を制御する局部発振器８を含
み、指向性アンテナ１が受信した通信信号の受信レベル
を電圧に変換する追尾受信機４と、通信相手の位置デー
タを元に計算したリアルタイムの位置データと通信信号
の受信レベル電圧とにより、通信相手の位置方向に指向
性アンテナ１を指向させる制御信号を出力するアンテナ
駆動電子回路１１と、当該制御信号により指向性アンテ
ナ１を駆動するアンテナ駆動機構１０と、通信相手の送
信周波数のドップラシフト量の予報値を計算して、追尾
受信機４へ出力する計算機９とを備え、計算機９が、追
尾受信機４内でのドップラシフト量の補正のための局部
発振器８の非線形特性をべき関数の固定式にて近似補正
する。
(57) [Problem] To improve the Doppler shift prediction value and the correction accuracy in the nonlinear region of the local oscillator by correcting the characteristics of the local oscillator by a computer. A tracking receiver includes a local oscillator for controlling an output frequency, converts a reception level of a communication signal received by a directional antenna to a voltage, and a real-time receiver calculated based on position data of a communication partner. An antenna driving electronic circuit 11 for outputting a control signal for directing the directional antenna 1 toward the position of the communication partner based on the position data and the reception level voltage of the communication signal, and an antenna driving circuit for driving the directional antenna 1 based on the control signal A mechanism 10 and a computer 9 for calculating a predicted value of the Doppler shift amount of the transmission frequency of the communication partner and outputting the same to the tracking receiver 4, and the computer 9 corrects the Doppler shift amount in the tracking receiver 4. Approximate correction of the non-linear characteristic of the local oscillator 8 is performed using a fixed expression of a power function.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は通信信号波自動追
尾装置に関し、特に、衛星間通信や移動体衛星通信のよ
うに、通信相手が相対的に移動している場合の通信信号
波の自動追尾装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic tracking device for a communication signal wave, and more particularly to an automatic tracking device for a communication signal wave when a communication partner is relatively moving, such as in inter-satellite communication or mobile satellite communication. It concerns the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、例えば、特開平９−２８１２０
５号公報に示される、オンボードの計算機により通信相
手と自分自身の軌道位置及び通信相手のノミナル送信周
波数よりドップラシフト量を計算し、それに基づく補正
を追尾受信機内の局部発振器と周波数変換器にて行う機
能を有する従来の通信信号波自動追尾装置を示す説明図
である。2. Description of the Related Art FIG.
The Doppler shift amount is calculated from an orbital position of a communication partner and its own orbit and a nominal transmission frequency of the communication partner by an on-board computer, and a correction based on the Doppler shift amount is made to a local oscillator and a frequency converter in a tracking receiver. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a conventional communication signal wave automatic tracking device having a function of performing the above operation.
【０００３】図５に示すように、従来の自動追尾装置
は、通信相手から通信信号波を受信する、給電部１０２
を有する指向性アンテナ１０１と、指向性アンテナ１０
１より出力された通信信号を増幅する低雑音増幅器１０
３とドップラ補正を行う周波数変換器１０５と帯域制限
フィルタ１０６とＡＧＣ電圧を出力する自動利得制御回
路１０７と局部発信器１０８を有する追尾受信機１０４
と、外部より定期的に入力・更新される通信相手及び自
分自身の位置データを基に各時刻における通信相手の位
置をリアルタイムで計算し、また追尾受信機１０４から
の信号を受けてアンテナ駆動機構１１０に制御信号を出
力するアンテナ駆動電子回路１１１と、ドップラシフト
量を計算する計算機１０９と、アンテナ駆動機構１１０
と、アンテナ駆動電子回路１１１と、局部発振器Ｉ／Ｆ
回路１１２とにより構成されている。[0005] As shown in FIG. 5, a conventional automatic tracking device is provided with a power supply unit 102 for receiving a communication signal wave from a communication partner.
Directional antenna 101 having
Low-noise amplifier 10 for amplifying a communication signal output from 1
3. A tracking receiver 104 having a frequency converter 105 for performing Doppler correction, a band limiting filter 106, an automatic gain control circuit 107 for outputting an AGC voltage, and a local oscillator 108.
The position of the communication partner at each time is calculated in real time based on the position data of the communication partner and its own input and updated periodically from the outside, and the antenna driving mechanism receives the signal from the tracking receiver 104. An antenna driving electronic circuit 111 for outputting a control signal to the computer 110; a calculator 109 for calculating a Doppler shift amount;
, An antenna driving electronic circuit 111, and a local oscillator I / F
And a circuit 112.
【０００４】次に動作について説明する。指向性アンテ
ナ１０１は、通信相手から送信される通信信号を受信
し、追尾受信機１０４に出力する。当該通信信号は低雑
音増幅器１０３において増幅され、周波数変換器１０５
に出力される。計算機１０９は、リアルタイムでの通信
相手と自分自身の軌道位置より計算される相対速度と予
め入力されていた通信相手のノミナル（ドップラ周波数
シフトの無い）送信周波数とを使ってドップラ周波数シ
フト量の予報値を計算し、追尾受信機１０４内の局部発
振器Ｉ／Ｆ回路１１２に送信する。当該予報値は、Ｉ／
Ｆ回路１１２により電圧に変換されて局部発振器１０８
に入力される。局部発振器１０８は入力された電圧に対
応して周波数シフトさせた信号を周波数変換器１０５に
発振する。周波数変換器１０５において、低雑音増幅器
１０３からの上記通信信号からドップラシフト成分を除
去することにより、安定した中間周波数に変換する。そ
の安定した中間周波数のスペクトラムを帯域制限フィル
タ１０６にて帯域制限し、高い信号対雑音比を確保した
後、自動利得制御回路１０７にて受信した受信レベルに
対応したＡＧＣ電圧をアンテナ駆動電子回路１１１に出
力する。アンテナ駆動電子回路１１１は、外部より定期
的に入力される通信相手と自分自身の位置データを元
に、各時刻毎の双方の位置を計算し、計算機１０９にそ
のデータを出力する。また、追尾受信機１０４からのＡ
ＧＣ電圧を受けて、そのレベルが常にピーク値を満足す
るようにアンテナ駆動機構１１０へアジマス軸、エレベ
ーション軸の制御信号を出力する。アンテナ駆動機構１
１０は、アンテナ駆動電子回路１１１から出力される制
御信号を元に指向性アンテナ１０１を所定の角度に制御
する。Next, the operation will be described. Directional antenna 101 receives a communication signal transmitted from a communication partner and outputs the signal to tracking receiver 104. The communication signal is amplified in the low-noise amplifier 103 and the frequency converter 105
Is output to The computer 109 forecasts the amount of Doppler frequency shift using the relative speed calculated from the orbit position of the communication partner and the communication partner in real time and the nominal (no Doppler frequency shift) transmission frequency of the communication partner input in advance. The value is calculated and transmitted to the local oscillator I / F circuit 112 in the tracking receiver 104. The forecast value is I /
The voltage is converted to a voltage by the F
Is input to Local oscillator 108 oscillates a frequency-shifted signal to frequency converter 105 in accordance with the input voltage. The frequency converter 105 converts the communication signal from the low-noise amplifier 103 into a stable intermediate frequency by removing the Doppler shift component. After the spectrum of the stable intermediate frequency is band-limited by the band-limiting filter 106 to secure a high signal-to-noise ratio, the AGC voltage corresponding to the reception level received by the automatic gain control circuit 107 is applied to the antenna driving electronic circuit 111. Output to The antenna driving electronic circuit 111 calculates both positions at each time based on the position data of the communication partner and its own input periodically from the outside, and outputs the data to the computer 109. Also, A from the tracking receiver 104
In response to the GC voltage, the azimuth axis and elevation axis control signals are output to the antenna driving mechanism 110 so that the level always satisfies the peak value. Antenna drive mechanism 1
Reference numeral 10 controls the directional antenna 101 to a predetermined angle based on a control signal output from the antenna driving electronic circuit 111.
【０００５】従来の追尾受信機内の局部発振器において
は、このように、オンボード計算機により計算されたド
ップラ予報値が、Ｉ／Ｆ回路１１２により電圧に変換さ
れ、局部発振器１０８に入力され、局部発振器１０８は
入力された電圧に対応して周波数シフトさせた信号を発
振する。この局部発振器１０８の入力電圧と出力信号の
関係をドップラシフト予報値に対応させることにより、
ドップラシフトを補正した周波数を周波数変換器１０５
に出力する。In the conventional local oscillator in the tracking receiver, the Doppler forecast value calculated by the on-board computer is converted into a voltage by the I / F circuit 112, input to the local oscillator 108, and Reference numeral 108 oscillates a signal whose frequency is shifted in accordance with the input voltage. By associating the relationship between the input voltage and the output signal of the local oscillator 108 with the Doppler shift forecast value,
The frequency corrected for the Doppler shift is used as the frequency converter 105
Output to
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図６を用いて従来の自
動追尾装置の問題点について説明する。上記従来例にお
いて、周波数補正に際しては、局部発振器１０８の線形
領域を使用してドップラ補正を実施していたため、ドッ
プラ補正量が大きい場合にはその補正量が局部発振器１
０８の線形領域を越えてしまい、ドップラシフト量と補
正量とのずれが大きくなり、所定の受信電力が追尾フィ
ルタの帯域内におさまらず追尾のための信号対雑音比が
劣化してしまい、追尾系としてアンテナの追尾精度が劣
化してしまうという問題点があった。Problems with the conventional automatic tracking device will be described with reference to FIG. In the above conventional example, when the frequency is corrected, the Doppler correction is performed using the linear region of the local oscillator 108. Therefore, when the Doppler correction amount is large, the correction amount is
08, the deviation between the Doppler shift amount and the correction amount becomes large, the predetermined received power does not fall within the band of the tracking filter, and the signal-to-noise ratio for tracking deteriorates. There is a problem that the tracking accuracy of the antenna is deteriorated as a system.
【０００７】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、局部発振器の特性を計算機にお
いて補正することにより、ドップラシフト予報値と局部
発振器の非線形領域での補正精度の向上を図る通信信号
波自動追尾装置を得ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. By correcting the characteristics of a local oscillator in a computer, it is possible to improve the Doppler shift predicted value and the correction accuracy in the non-linear region of the local oscillator. The purpose of the present invention is to obtain a communication signal wave automatic tracking device.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は、通信相手か
らの通信信号を受信する指向性アンテナと、出力周波数
を制御する局部発振器を含み、受信した上記通信信号の
受信レベルを電圧に変換して出力する追尾受信機と、外
部より入力される上記通信相手の位置データを元に計算
した上記通信相手のリアルタイムの位置データと上記通
信信号の受信レベル電圧とにより、上記通信相手の位置
方向にアンテナを指向させるための制御信号を出力する
アンテナ駆動電子回路と、上記アンテナ駆動電子回路か
ら出力された上記制御信号により上記指向性アンテナを
駆動するアンテナ駆動機構と、上記通信相手の送信周波
数のドップラシフト量の予報値を計算して、上記追尾受
信機へ出力する計算機とを備え、上記追尾受信機が、上
記計算機からの上記ドップラシフト量の予報値を受け
て、上記通信信号のドップラシフト量の補正を行い、上
記計算機が、上記追尾受信機内でのドップラシフト量の
補正のための上記局部発振器の非線形特性をべき関数の
固定式にて近似補正する通信信号波自動追尾装置であ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention includes a directional antenna for receiving a communication signal from a communication partner and a local oscillator for controlling an output frequency, and converts a reception level of the received communication signal into a voltage. A tracking receiver that outputs the data, and the real-time position data of the communication partner calculated based on the position data of the communication partner input from the outside and the reception level voltage of the communication signal. An antenna driving electronic circuit for outputting a control signal for directing an antenna, an antenna driving mechanism for driving the directional antenna by the control signal output from the antenna driving electronic circuit, and a Doppler of a transmission frequency of the communication partner A calculator for calculating a predicted value of the shift amount and outputting the predicted value to the tracking receiver, wherein the tracking receiver is In response to the predicted value of the Doppler shift amount, the Doppler shift amount of the communication signal is corrected, and the computer calculates the nonlinear characteristic of the local oscillator for correction of the Doppler shift amount in the tracking receiver by a power function. This is a communication signal wave automatic tracking device that performs approximate correction by a fixed type.
【０００９】また、上記ドップラシフト量の補正に当た
り、その補正係数あるいは周波数領域を変更するための
運用コマンド信号を入力するための運用コマンド信号入
力装置をさらに備えている。In addition, the apparatus further comprises an operation command signal input device for inputting an operation command signal for changing the correction coefficient or the frequency domain in correcting the Doppler shift amount.
【００１０】また、上記計算機が、上記追尾受信機の温
度テレメトリ信号を受信する温度テレメトリ信号受信手
段を備え、上記追尾受信機内の上記発振回路の温度変動
を自動補正する。The computer includes a temperature telemetry signal receiving means for receiving a temperature telemetry signal of the tracking receiver, and automatically corrects a temperature fluctuation of the oscillation circuit in the tracking receiver.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１による自動追尾装置の構成を示す構成図で
ある。図において、１は、給電部２を有し、宇宙機ある
いは飛翔体等の通信相手からの通信信号を受信する指向
性アンテナ、４は、上記通信信号の受信レベルを電圧に
変換して出力する機能を有する追尾受信機、１１は、外
部より入力される通信相手の位置データを元に計算した
通信相手のリアルタイムの位置データと上記通信信号の
受信レベル電圧より、その通信相手の位置方向にアンテ
ナを指向させるための制御信号を出力するアンテナ駆動
電子回路、１０は、アンテナ駆動電子回路１１から出力
された制御信号により指向性アンテナ１を駆動するアン
テナ駆動機構、９は、通信相手の送信周波数のドップラ
シフト量を予測・計算し、かつ、追尾受信機４内の後述
する局部発振器（電圧制御発振器）８の非線形特性を式
（１）に示すべき関数にて補正してそのドップラ予報値
を追尾受信機４に出力する機能を有する計算機である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an automatic tracking device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a directional antenna having a power supply unit 2 for receiving a communication signal from a communication partner such as a spacecraft or an flying object, and 4 converts a reception level of the communication signal into a voltage and outputs the voltage. The tracking receiver 11 having a function, based on the real-time position data of the communication partner calculated based on the position data of the communication partner input from the outside and the reception level voltage of the communication signal, an antenna in the position direction of the communication partner. An antenna driving electronic circuit that outputs a control signal for directing the antenna 10 is an antenna driving mechanism that drives the directional antenna 1 by a control signal output from the antenna driving electronic circuit 11, and 9 is a transmission frequency of a communication partner. The Doppler shift amount is predicted and calculated, and the nonlinear characteristic of a local oscillator (voltage-controlled oscillator) 8 described later in the tracking receiver 4 is converted into a function to be expressed by the equation (1). It is a correction to a computer having a function of outputting the Doppler predictor to the tracking receiver 4.
【００１２】[0012]
【数１】 (Equation 1)
【００１３】本実施の形態における追尾受信機４は、図
１に示すように、指向性アンテナ１により受信した通信
相手からの通信信号を増幅する低雑音増幅器３と、増幅
された当該通信信号からドップラシフト成分を除去して
ドップラ補正を行う周波数変換器５と、周波数変換器５
から出力される周波数のスペクトラムを帯域制限する帯
域制限フィルタ６と、帯域制限された当該周波数に基づ
いて、ＡＧＣ電圧を出力する自動利得制御回路７と、計
算機９から出力されたドップラ予報値を受信して、当該
予報値を、ドップラ周波数分の補正分に対応するように
レベル調整を行った電圧に変換して出力する局部発振器
Ｉ／Ｆ回路１２と、局部発振器Ｉ／Ｆ回路１２から入力
される電圧に対応して周波数シフトさせた信号を周波数
変換器５に出力する局部発振器８とを備えており、計算
機９からのドップラ予報値を受けて上記通信信号のドッ
プラ補正を行うものであり、その追尾受信機４内での周
波数補正のための発信回路の非線形特性を計算機９によ
りべき関数の固定式にて近似補正する。As shown in FIG. 1, a tracking receiver 4 according to the present embodiment includes a low-noise amplifier 3 for amplifying a communication signal from a communication partner received by a directional antenna 1 and a signal from the amplified communication signal. A frequency converter 5 that removes a Doppler shift component and performs Doppler correction;
A band-limiting filter 6 for band-limiting the spectrum of a frequency output from the CDMA, an automatic gain control circuit 7 for outputting an AGC voltage based on the band-limited frequency, and a Doppler forecast value output from a computer 9 The local oscillator I / F circuit 12 converts the forecast value into a voltage whose level has been adjusted so as to correspond to the Doppler frequency correction, and outputs the voltage. A local oscillator 8 that outputs a signal whose frequency has been shifted in accordance with the voltage to be output to the frequency converter 5, and performs Doppler correction of the communication signal in response to a Doppler forecast value from the computer 9. The computer 9 approximates and corrects the non-linear characteristic of the transmission circuit for frequency correction in the tracking receiver 4 by a fixed expression of a power function.
【００１４】次に、動作について説明する。まず、指向
性アンテナ１は、通信相手から送信される通信信号波を
受信し、追尾受信機４に出力する。Next, the operation will be described. First, the directional antenna 1 receives a communication signal wave transmitted from a communication partner and outputs it to the tracking receiver 4.
【００１５】追尾受信機４は、低雑音増幅器３において
上記通信信号を増幅し、ドップラシフト量を計算する計
算機９より、局部発振器（電圧制御発振器）８の非線形
領域を補正したアナログ信号電圧あるいはディジタル信
号電圧によるドップラ予報値を受信して、局部発振器
（電圧制御発振器）８にドップラ周波数分の補正分に対
応するようにレベル調整を行ったアナログ信号電圧ある
いはディジタル信号電圧に変換した電圧を入力し、連続
的に変化するドップラシフト量に対応してそのローカル
周波数を変化させ、周波数変換器５において、受信した
通信相手からの上記通信信号からドップラシフト成分を
除去して安定した中間周波数に変換する。その安定した
中間周波数のスペクトラムを帯域制限フィルタ６にて帯
域制限し高い信号対雑音比を確保した後、自動利得制御
回路７にて、受信した通信信号の受信レベルに対応した
ＡＧＣ電圧をアンテナ駆動電子回路１１に出力する。The tracking receiver 4 amplifies the communication signal in the low-noise amplifier 3 and calculates an analog signal voltage or digital signal in which the nonlinear region of the local oscillator (voltage-controlled oscillator) 8 is corrected by a computer 9 for calculating the Doppler shift amount. A Doppler forecast value based on the signal voltage is received, and a local oscillator (voltage-controlled oscillator) 8 inputs a voltage converted into an analog signal voltage or a digital signal voltage whose level has been adjusted to correspond to the Doppler frequency correction. The local frequency is changed in accordance with the continuously changing Doppler shift amount, and the frequency converter 5 removes the Doppler shift component from the received communication signal from the communication partner and converts the communication signal into a stable intermediate frequency. . After the stable intermediate frequency spectrum is band-limited by the band-limiting filter 6 to secure a high signal-to-noise ratio, the automatic gain control circuit 7 drives the AGC voltage corresponding to the reception level of the received communication signal to the antenna drive. Output to the electronic circuit 11.
【００１６】計算機９は、外部より入力された、あるい
は、メモリ等に入力されていた通信相手のノミナルの送
信周波数（ドップラシフト無し）と、アンテナ駆動電子
回路１１にて計算された上記通信相手と自分自身の位置
データとにより、相対位置ベクトル、その変化率の相対
速度ベクトル及び式（２）を用いて、上記相対位置ベク
トルあるいは相対速度ベクトルと同時刻のドップラシフ
ト量を随時計算し、そのドップラシフト量の予報値をア
ナログ信号あるいはディジタル信号に変換して追尾受信
機４に出力する。The computer 9 calculates the nominal transmission frequency (without Doppler shift) of the communication partner input from the outside or the memory or the like, and the communication partner calculated by the antenna driving electronic circuit 11. The Doppler shift amount at the same time as the relative position vector or the relative velocity vector is calculated as needed using the relative position vector, the relative velocity vector of the rate of change, and Equation (2) based on the own position data. The predicted value of the shift amount is converted into an analog signal or a digital signal and output to the tracking receiver 4.
【００１７】[0017]
【数２】 (Equation 2)
【００１８】アンテナ駆動電子回路１１は、外部より定
期的に入力・更新される通信相手及び自分自身の位置デ
ータを元に各時刻毎の上記通信相手と自分自身の位置を
リアルタイムで計算し、計算機９にそのデータを出力す
る。また、追尾受信機４からのＡＧＣ電圧をうけてその
レベルが常にピーク値を満足するようにアンテナ駆動機
構１０へアジマス軸及びエレベーション軸の制御信号を
出力する。The antenna driving electronic circuit 11 calculates the position of the communication partner and the position of the communication partner at each time in real time based on the position data of the communication partner and the communication partner input / updated periodically from the outside. 9 to output the data. In addition, it receives the AGC voltage from the tracking receiver 4 and outputs control signals for the azimuth axis and the elevation axis to the antenna driving mechanism 10 so that the level always satisfies the peak value.
【００１９】アンテナ駆動機構１０は、アンテナ駆動電
子回路１１から出力される制御信号を元に指向性アンテ
ナ１を所定の角度に制御する。The antenna driving mechanism 10 controls the directional antenna 1 to a predetermined angle based on a control signal output from the antenna driving electronic circuit 11.
【００２０】以上のように、実施の形態１においては、
出力周波数を制御する局部発振器８の非線形特性を計算
機９において、べき関数により近似補正することによ
り、図２に示すように、非線形領域でのドップラ補正量
とのずれを小さくしてドップラ周波数シフト量の補正精
度を向上させるとともに、ドップラ周波数シフトの補正
領域を拡大することができ、追尾精度の向上に伴う通信
品質の向上を図ることが可能である。As described above, in the first embodiment,
The non-linear characteristic of the local oscillator 8 for controlling the output frequency is approximately corrected by a power function in the computer 9, so that the deviation from the Doppler correction amount in the non-linear region is reduced as shown in FIG. And the correction area of the Doppler frequency shift can be expanded, and the communication quality can be improved with the improvement of the tracking accuracy.
【００２１】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態２における自動追尾装置の構成を示す構成図である。
本実施の形態１においては、上述の実施の形態１の構成
に加えて、通信相手側からの送信周波数のドップラ周波
数シフトの補正に当たり、温度変動あるいは経年変動に
対し最適な設定を可能とするために、式（１）における
補正係数ａ1，ａ2，…，ａn及び周波数領域ｆを書き換
えるための運用コマンド信号を外部から入力するための
運用コマンド信号入力装置１３がさらに設けられてい
る。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a configuration of an automatic tracking device according to Embodiment 2 of the present invention.
In the first embodiment, in addition to the configuration of the above-described first embodiment, in correcting the Doppler frequency shift of the transmission frequency from the communication partner side, it is possible to perform an optimal setting with respect to a temperature variation or an aging variation. An operation command signal input device 13 for externally inputting an operation command signal for rewriting the correction coefficients a 1 , a 2 ,..., An and the frequency domain f in the equation (1) is further provided.
【００２２】本実施の形態においては、出力周波数を制
御する局部発振器８の特性を計算機９で補正する補正式
（１）の係数を外部からの運用コマンド信号により変更
可能とすることにより、出力周波数を制御する局部発振
器８の特性の温度変動あるいは経年変動に対し最適な設
定を行うことが可能となる。これにより、追尾精度及び
通信品質のさらなる向上を図ることが可能である。In the present embodiment, the coefficient of the correction equation (1) for correcting the characteristic of the local oscillator 8 for controlling the output frequency by the computer 9 can be changed by an external operation command signal, so that the output frequency can be changed. Can be set optimally with respect to temperature fluctuations or aging fluctuations in the characteristics of the local oscillator 8 that controls the temperature. Thereby, it is possible to further improve tracking accuracy and communication quality.
【００２３】実施の形態３．図４は、本発明の実施の形
態３による自動追尾装置の構成を示す構成図である。本
実施の形態においては、図４に示すように、通信相手側
からの送信周波数のドップラ周波数シフトの補正に当た
り、追尾受信機４の温度テレメトリ信号を計算機９に取
り込んで、計算機９で補正する式（１）の係数を追尾受
信機４の温度テレメトリにより自動補正することによ
り、局部発振器（電圧制御発振器）８の出力信号の温度
変動を補正するようにし、その補正係数を自動修正す
る。Embodiment 3 FIG. FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of the automatic tracking device according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, in correcting the Doppler frequency shift of the transmission frequency from the communication partner, the temperature telemetry signal of the tracking receiver 4 is taken into the computer 9 and the computer 9 corrects the equation. By automatically correcting the coefficient of (1) by the temperature telemetry of the tracking receiver 4, the temperature fluctuation of the output signal of the local oscillator (voltage controlled oscillator) 8 is corrected, and the correction coefficient is automatically corrected.
【００２４】本実施の形態においては、出力周波数を制
御する局部発振器８の特性の温度変動に対し、計算機９
で補正する式（１）の係数を追尾受信機４の温度テレメ
トリにより自動補正することにより、補正精度を向上さ
せるとともに、運用の簡易化を図ることが可能である。In this embodiment, a computer 9 controls the temperature fluctuation of the characteristic of the local oscillator 8 for controlling the output frequency.
By automatically correcting the coefficient of equation (1) to be corrected by the temperature telemetry of the tracking receiver 4, it is possible to improve the correction accuracy and to simplify the operation.
【００２５】[0025]
【発明の効果】この発明は、通信相手からの通信信号を
受信する指向性アンテナと、出力周波数を制御する局部
発振器を含み、受信した上記通信信号の受信レベルを電
圧に変換して出力する追尾受信機と、外部より入力され
る上記通信相手の位置データを元に計算した上記通信相
手のリアルタイムの位置データと上記通信信号の受信レ
ベル電圧とにより、上記通信相手の位置方向にアンテナ
を指向させるための制御信号を出力するアンテナ駆動電
子回路と、上記アンテナ駆動電子回路から出力された上
記制御信号により上記指向性アンテナを駆動するアンテ
ナ駆動機構と、上記通信相手の送信周波数のドップラシ
フト量の予報値を計算して、上記追尾受信機へ出力する
計算機とを備え、上記追尾受信機が、上記計算機からの
上記ドップラシフト量の予報値を受けて、上記通信信号
のドップラシフト量の補正を行い、上記計算機が、上記
追尾受信機内でのドップラシフト量の補正のための上記
局部発振器の非線形特性をべき関数の固定式にて近似補
正する通信信号波自動追尾装置であるので、出力周波数
を制御する局部発振器の特性を計算機においてべき関数
により非線形補正することにより、非線形領域でのドッ
プラシフト量の補正精度を向上させると同時にドップラ
シフト量の補正領域を拡大することで、追尾精度の向上
に伴う通信品質の向上を図ることが可能となる。The present invention includes a directional antenna for receiving a communication signal from a communication partner, and a local oscillator for controlling an output frequency, and tracks the reception level of the received communication signal into a voltage and outputs the voltage. A receiver and an antenna pointing in the direction of the position of the communication partner by the real-time position data of the communication partner calculated based on the position data of the communication partner input from the outside and the reception level voltage of the communication signal. Antenna driving electronic circuit for outputting a control signal for the antenna, an antenna driving mechanism for driving the directional antenna by the control signal output from the antenna driving electronic circuit, and a prediction of the Doppler shift amount of the transmission frequency of the communication partner A computer for calculating a value and outputting the calculated value to the tracking receiver, wherein the tracking receiver receives the Doppler shift from the computer. In response to the predicted value of the amount, the Doppler shift amount of the communication signal is corrected, and the computer calculates the nonlinear characteristic of the local oscillator for correction of the Doppler shift amount in the tracking receiver by a fixed function of a power function. Since it is a communication signal wave automatic tracking device that performs approximate correction in the following manner, it is possible to improve the correction accuracy of the amount of Doppler shift in a nonlinear region by performing nonlinear correction of a characteristic of a local oscillator controlling an output frequency by a power function in a computer. At the same time, by expanding the correction region of the Doppler shift amount, it becomes possible to improve the communication quality accompanying the improvement of the tracking accuracy.
【００２６】また、上記ドップラシフト量の補正に当た
り、その補正係数あるいは周波数領域を変更するための
運用コマンド信号を入力するための運用コマンド信号入
力装置をさらに備えているので、出力周波数を制御する
局部発振器の特性を計算機で補正する補正式の係数を外
部からの運用コマンド信号により変更可能とすることに
より、出力周波数を制御する局部発振器の特性の温度変
動あるいは経年変動に対し最適な設定が可能となる。こ
れにより、追尾精度及び通信品質のさらなる向上を図る
ことが可能である。In addition, when the Doppler shift amount is corrected, there is further provided an operation command signal input device for inputting an operation command signal for changing the correction coefficient or the frequency domain. By making it possible to change the coefficient of the correction formula that corrects the oscillator characteristics with a computer by an external operation command signal, it is possible to set the optimum setting for the temperature fluctuation or the aging fluctuation of the characteristics of the local oscillator that controls the output frequency. Become. Thereby, it is possible to further improve tracking accuracy and communication quality.
【００２７】また、上記計算機が、上記追尾受信機の温
度テレメトリ信号を受信する温度テレメトリ信号受信手
段を備え、上記追尾受信機内の上記発振回路の温度変動
を自動補正するので、出力周波数を制御する局部発振器
の特性の温度変動に対し、計算機で補正する補正式の係
数を追尾受信機の温度テレメトリにより自動補正するこ
とにより、補正精度を向上させるとともに運用の簡易化
を図ることが可能となる。Further, the computer includes a temperature telemetry signal receiving means for receiving a temperature telemetry signal of the tracking receiver, and automatically corrects a temperature fluctuation of the oscillation circuit in the tracking receiver, thereby controlling an output frequency. By automatically correcting the coefficient of the correction formula to be corrected by the computer with respect to the temperature fluctuation of the characteristic of the local oscillator by the temperature telemetry of the tracking receiver, the correction accuracy can be improved and the operation can be simplified.
【図１】 局部発振器非線形補償機能を含むドップラ補
償機能を有する本発明の実施の形態１による通信信号波
自動追尾装置の構成を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a communication signal wave automatic tracking device according to a first embodiment of the present invention having a Doppler compensation function including a local oscillator nonlinear compensation function.
【図２】 本発明の実施の形態１による非線形補償をし
た場合、ドップラシフト量とドップラ補償値のずれが小
さくなることを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing that a difference between a Doppler shift amount and a Doppler compensation value decreases when nonlinear compensation is performed according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 局部発振器非線形補償機能を含むドップラ補
償機能を有する本発明の実施の形態２による通信信号波
自動追尾装置を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a communication signal wave automatic tracking apparatus according to a second embodiment of the present invention having a Doppler compensation function including a local oscillator nonlinear compensation function.
【図４】 局部発振器非線形補償機能を含むドップラ補
償機能を有する本発明の実施の形態３による通信信号波
自動追尾装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a communication signal wave automatic tracking device according to a third embodiment of the present invention having a Doppler compensation function including a local oscillator nonlinear compensation function.
【図５】 従来のドップラ補償機能を有する通信信号波
自動追尾装置の構成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional communication signal wave automatic tracking device having a Doppler compensation function.
【図６】 従来の通信信号波自動追尾装置における非線
形補償をしない場合のドップラシフト量とドップラ補償
値のずれを示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a difference between a Doppler shift amount and a Doppler compensation value when non-linear compensation is not performed in a conventional communication signal wave automatic tracking device.
１，１０１ 指向性アンテナ、２，１０２ 給電部、
３，１０３ 低雑音増幅器、４，１０４ 追尾受信機、
５，１０５ 周波数変換器、６，１０６ 帯域制限フィ
ルタ、７，１０７ 自動利得制御回路、８，１０８ 局
部発振器（電圧制御発振器）、９，１０９ 計算機、１
０，１１０ アンテナ駆動機構、１１，１１１ アンテ
ナ駆動電子回路、１２、１１２ 局部発振器Ｉ／Ｆ回
路、１３ 運用コマンド信号入力装置。1,101 directional antenna, 2,102 feeder,
3,103 low noise amplifier, 4,104 tracking receiver,
5,105 Frequency converter, 6,106 Band limiting filter, 7,107 Automatic gain control circuit, 8,108 Local oscillator (voltage controlled oscillator), 9,109 Computer, 1
0,110 antenna drive mechanism, 11,111 antenna drive electronic circuit, 12,112 local oscillator I / F circuit, 13 operation command signal input device.
Claims (3)
性アンテナと、出力周波数を制御する局部発振器を含
み、受信した上記通信信号の受信レベルを電圧に変換し
て出力する追尾受信機と、 外部より入力される上記通信相手の位置データを元に計
算した上記通信相手のリアルタイムの位置データと上記
通信信号の受信レベル電圧とにより、上記通信相手の位
置方向にアンテナを指向させるための制御信号を出力す
るアンテナ駆動電子回路と、 上記アンテナ駆動電子回路から出力された上記制御信号
により上記指向性アンテナを駆動するアンテナ駆動機構
と、 上記通信相手の送信周波数のドップラシフト量の予報値
を計算して、上記追尾受信機へ出力する計算機とを備
え、 上記追尾受信機が、上記計算機からの上記ドップラシフ
ト量の予報値を受けて、上記通信信号のドップラシフト
量の補正を行い、 上記計算機が、上記追尾受信機内でのドップラシフト量
の補正のための上記局部発振器の非線形特性をべき関数
の固定式にて近似補正することを特徴とする通信信号波
自動追尾装置。1. A tracking receiver including a directional antenna for receiving a communication signal from a communication partner, a local oscillator for controlling an output frequency, converting a reception level of the received communication signal into a voltage, and outputting the voltage. A control signal for directing an antenna in the direction of the position of the communication partner based on the real-time position data of the communication partner calculated based on the position data of the communication partner input from the outside and the reception level voltage of the communication signal An antenna driving electronic circuit for outputting a signal, an antenna driving mechanism for driving the directional antenna by the control signal output from the antenna driving electronic circuit, and calculating a predicted value of the Doppler shift amount of the transmission frequency of the communication partner. A computer that outputs the Doppler shift amount from the computer to the tracking receiver. In response, the computer corrects the Doppler shift amount of the communication signal, and the computer approximates the nonlinear characteristic of the local oscillator for correction of the Doppler shift amount in the tracking receiver by approximation using a fixed function of a power function. A communication signal wave automatic tracking device characterized in that:
その補正係数あるいは周波数領域を変更するための運用
コマンド信号を入力するための運用コマンド信号入力装
置をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の通
信信号波自動追尾装置。2. In correcting the Doppler shift amount,
2. The communication signal wave automatic tracking device according to claim 1, further comprising an operation command signal input device for inputting an operation command signal for changing the correction coefficient or the frequency domain.
レメトリ信号を受信する温度テレメトリ信号受信手段を
備え、 上記追尾受信機内の上記発振回路の温度変動を自動補正
することを特徴とする請求項１または２に記載の通信信
号波自動追尾装置。3. The computer according to claim 2, further comprising a temperature telemetry signal receiving means for receiving a temperature telemetry signal of the tracking receiver, wherein the computer automatically corrects a temperature change of the oscillation circuit in the tracking receiver. 3. The communication signal wave automatic tracking device according to 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144930A JP2002341004A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Communication signal wave automatic tracking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001144930A JP2002341004A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Communication signal wave automatic tracking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002341004A true JP2002341004A (en) | 2002-11-27 |
Family
ID=18990810
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001144930A Pending JP2002341004A (en) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | Communication signal wave automatic tracking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002341004A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308610A (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Communication signal wave automatic tracking device |
| JP2011191059A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-29 | Furuno Electric Co Ltd | Underwater detection device and underwater detection method |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144930A patent/JP2002341004A/en active Pending
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