JP2003134022A - 衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法 - Google Patents
衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法Info
- Publication number
- JP2003134022A JP2003134022A JP2001323271A JP2001323271A JP2003134022A JP 2003134022 A JP2003134022 A JP 2003134022A JP 2001323271 A JP2001323271 A JP 2001323271A JP 2001323271 A JP2001323271 A JP 2001323271A JP 2003134022 A JP2003134022 A JP 2003134022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- doppler shift
- doppler
- downlink
- earth station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地球局側に設置する装置構成を簡易かつ小型
にする。 【解決手段】 地球局２から伝送されてきたドップラー
シフトされたパイロット信号ｆｐ＋Δｆをドップラー効
果を受ける前の基準パイロット信号ｆｐとミックスし、
ＬＰＦ１４を通すことでドップラーシフト成分Δｆを抽
出する。そして、基準ダウンリンク搬送波信号ｆｄとド
ップラーシフト成分ΔｆをミックスしＢＰＦ１６を通す
ことにより、基準ダウンリンク搬送波信号ｆｄをドップ
ラーシフト成分Δｆだけダウンリンク信号がドップラー
効果を受ける方向とは逆側にシフトして、ドップラーシ
フト成分が補償されたダウンリンク搬送波信号（ｆｄ−
Δｆ）を生成する。地球局２は、ドップラーシフトされ
ることによってｆｄ−Δｆ＋Δｆ＝ｆｄの周波数で宇宙
航行体１からのダウンリンク信号を受信する。
にする。 【解決手段】 地球局２から伝送されてきたドップラー
シフトされたパイロット信号ｆｐ＋Δｆをドップラー効
果を受ける前の基準パイロット信号ｆｐとミックスし、
ＬＰＦ１４を通すことでドップラーシフト成分Δｆを抽
出する。そして、基準ダウンリンク搬送波信号ｆｄとド
ップラーシフト成分ΔｆをミックスしＢＰＦ１６を通す
ことにより、基準ダウンリンク搬送波信号ｆｄをドップ
ラーシフト成分Δｆだけダウンリンク信号がドップラー
効果を受ける方向とは逆側にシフトして、ドップラーシ
フト成分が補償されたダウンリンク搬送波信号（ｆｄ−
Δｆ）を生成する。地球局２は、ドップラーシフトされ
ることによってｆｄ−Δｆ＋Δｆ＝ｆｄの周波数で宇宙
航行体１からのダウンリンク信号を受信する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工衛星や宇宙機
などの宇宙航行体から送信されるダウンリンク信号のド
ップラーシフトを補償する装置、特に地上側における装
置構成の小規模化に関する。
などの宇宙航行体から送信されるダウンリンク信号のド
ップラーシフトを補償する装置、特に地上側における装
置構成の小規模化に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、宇宙航行体と地上とのデータ通
信を示す概念図である。宇宙航行体１は、地球局２から
アップリンク信号として送信されたコマンドやデータを
受信する。また、宇宙航行体１は、観測データや実験デ
ータ等のミッションデータおよび宇宙航行体自体の状態
を示す情報をダウンリンク信号として地球局２に送信す
る。このとき、アップリンク信号、ダウンリンク信号と
もにドップラー効果により、送信周波数と受信周波数と
の間に差異が生じる。
信を示す概念図である。宇宙航行体１は、地球局２から
アップリンク信号として送信されたコマンドやデータを
受信する。また、宇宙航行体１は、観測データや実験デ
ータ等のミッションデータおよび宇宙航行体自体の状態
を示す情報をダウンリンク信号として地球局２に送信す
る。このとき、アップリンク信号、ダウンリンク信号と
もにドップラー効果により、送信周波数と受信周波数と
の間に差異が生じる。
【０００３】図４は、従来の衛星通信システムにおける
ドップラーシフト補償装置を示した構成図である。図４
において、地球局２側には、宇宙航行体１の軌道を予測
する軌道予測装置３、軌道予測装置３で予測された軌道
情報から可視におけるドップラーシフト量を計算する差
分周波数計算装置４、基準受信周波数と差分周波数計算
装置４で計算された差分周波数（Δｆ）から実際に入感
するダウンリンク信号の受信周波数を計算する受信周波
数計算装置５、宇宙航行体１からのダウンリンク信号を
受信するアンテナ６、アンテナ６で受信されたダウンリ
ンク信号を受信周波数計算装置５で計算された受信周波
数で受信する受信装置７及び受信装置７で受信された信
号をＰＣＭ信号に変換し処理するＰＣＭ信号処理装置８
が設置されている。
ドップラーシフト補償装置を示した構成図である。図４
において、地球局２側には、宇宙航行体１の軌道を予測
する軌道予測装置３、軌道予測装置３で予測された軌道
情報から可視におけるドップラーシフト量を計算する差
分周波数計算装置４、基準受信周波数と差分周波数計算
装置４で計算された差分周波数（Δｆ）から実際に入感
するダウンリンク信号の受信周波数を計算する受信周波
数計算装置５、宇宙航行体１からのダウンリンク信号を
受信するアンテナ６、アンテナ６で受信されたダウンリ
ンク信号を受信周波数計算装置５で計算された受信周波
数で受信する受信装置７及び受信装置７で受信された信
号をＰＣＭ信号に変換し処理するＰＣＭ信号処理装置８
が設置されている。
【０００４】次に、従来の衛星通信システムにおけるダ
ウンリンク信号のドップラーシフト補償処理について説
明する。
ウンリンク信号のドップラーシフト補償処理について説
明する。
【０００５】宇宙航行体１から周波数ｆ０で発信された
ダウンリンク信号は、宇宙航行体１と地球局２との相対
速度によるドップラー効果により地上ではｆ＋Δｆの周
波数として受信される。地球局２では、宇宙航行体１の
軌道を軌道予測装置３により予測し、その軌道からドッ
プラー効果による差分周波数の可視中の時間変化Δｆ
（ｔ）を差分周波数計算装置４により計算する。時刻ｔ
における差分周波数をΔｆ（ｔ）とすると、その計算式
は宇宙航行体１の視線方向速度をＶ（ｔ）としたとき、
以下の通りである。 Δｆ（ｔ）＝ｆ０×Ｖ（ｔ）／Ｃ Ｃ：光速
ダウンリンク信号は、宇宙航行体１と地球局２との相対
速度によるドップラー効果により地上ではｆ＋Δｆの周
波数として受信される。地球局２では、宇宙航行体１の
軌道を軌道予測装置３により予測し、その軌道からドッ
プラー効果による差分周波数の可視中の時間変化Δｆ
（ｔ）を差分周波数計算装置４により計算する。時刻ｔ
における差分周波数をΔｆ（ｔ）とすると、その計算式
は宇宙航行体１の視線方向速度をＶ（ｔ）としたとき、
以下の通りである。 Δｆ（ｔ）＝ｆ０×Ｖ（ｔ）／Ｃ Ｃ：光速
【０００６】このΔｆ（ｔ）とドップラー効果を受けな
い場合の基準受信周波数ｆ０から受信周波数計算装置５
により可視中の受信周波数が以下のように計算される。 ｆ（ｔ）＝ｆ０＋Δｆ（ｔ）
い場合の基準受信周波数ｆ０から受信周波数計算装置５
により可視中の受信周波数が以下のように計算される。 ｆ（ｔ）＝ｆ０＋Δｆ（ｔ）
【０００７】可視中、宇宙航行体１からのダウンリンク
信号は、ドップラー効果の影響を受けることによりｆ
（ｔ）の周波数となりアンテナ６で受信される。アンテ
ナ６で受信されたダウンリンク信号は、周波数ｆ（ｔ）
で待ち受けている受信装置７で受信され、ＰＣＭ信号処
理装置８で処理されテレメトリとして認識される。
信号は、ドップラー効果の影響を受けることによりｆ
（ｔ）の周波数となりアンテナ６で受信される。アンテ
ナ６で受信されたダウンリンク信号は、周波数ｆ（ｔ）
で待ち受けている受信装置７で受信され、ＰＣＭ信号処
理装置８で処理されテレメトリとして認識される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいて宇宙航行体からのダウンリンク信号のドップラー
シフトを補償するためには、前述したように宇宙航行体
１の軌道を予測し、その予測した軌道に基づきダウンリ
ンク信号の周波数のドップラーシフト量を予測する必要
があった。すなわち、宇宙航行体の軌道情報の取込み機
能およびドップラーシフト量計算機能等が必要となる従
来のシステム構成では、地上に設置するダウンリンク信
号の受信装置を携帯電話機程度に縮小することは、困難
であった。
おいて宇宙航行体からのダウンリンク信号のドップラー
シフトを補償するためには、前述したように宇宙航行体
１の軌道を予測し、その予測した軌道に基づきダウンリ
ンク信号の周波数のドップラーシフト量を予測する必要
があった。すなわち、宇宙航行体の軌道情報の取込み機
能およびドップラーシフト量計算機能等が必要となる従
来のシステム構成では、地上に設置するダウンリンク信
号の受信装置を携帯電話機程度に縮小することは、困難
であった。
【０００９】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、地球局側に設置す
る装置構成を簡易かつ小型にすることのできる衛星通信
システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方
法を提供することにある。
になされたものであり、その目的は、地球局側に設置す
る装置構成を簡易かつ小型にすることのできる衛星通信
システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方
法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明に係る衛星通信システムにおけるド
ップラーシフト補償装置は、宇宙航行体と地球局との間
で双方向通信を行う衛星通信システムにおいて、前記宇
宙航行体は、前記地球局から伝送されてくるドップラー
シフトされたパイロット信号と、受信したパイロット信
号がドップラー効果を受ける前の基準パイロット信号と
によりドップラーシフト成分を抽出するドップラーシフ
ト成分抽出処理手段と、前記地球局へダウンリンク信号
を送信するための基準ダウンリンク搬送波信号を、前記
ドップラーシフト成分抽出処理手段が抽出したドップラ
ーシフト成分だけ、搬送するダウンリンク信号がドップ
ラー効果を受ける方向とは逆側にシフトするダウンリン
ク搬送波信号生成処理手段とを有し、ダウンリンク信号
を予めシフトしてから前記地球局へ送信するものであ
る。
するために、本発明に係る衛星通信システムにおけるド
ップラーシフト補償装置は、宇宙航行体と地球局との間
で双方向通信を行う衛星通信システムにおいて、前記宇
宙航行体は、前記地球局から伝送されてくるドップラー
シフトされたパイロット信号と、受信したパイロット信
号がドップラー効果を受ける前の基準パイロット信号と
によりドップラーシフト成分を抽出するドップラーシフ
ト成分抽出処理手段と、前記地球局へダウンリンク信号
を送信するための基準ダウンリンク搬送波信号を、前記
ドップラーシフト成分抽出処理手段が抽出したドップラ
ーシフト成分だけ、搬送するダウンリンク信号がドップ
ラー効果を受ける方向とは逆側にシフトするダウンリン
ク搬送波信号生成処理手段とを有し、ダウンリンク信号
を予めシフトしてから前記地球局へ送信するものであ
る。
【００１１】また、受信したパイロット信号を送信した
前記地球局に割り当てられている基準パイロット信号を
前記ドップラーシフト成分抽出処理手段に対して送出す
る基準パイロット信号送出手段を有するものである。
前記地球局に割り当てられている基準パイロット信号を
前記ドップラーシフト成分抽出処理手段に対して送出す
る基準パイロット信号送出手段を有するものである。
【００１２】また、受信したパイロット信号を送信した
前記地球局に割り当てられているダウンリンク搬送波信
号を基準ダウンリンク搬送波信号として前記ダウンリン
ク搬送波信号生成処理手段へ送出する基準ダウンリンク
搬送波信号送出手段を有するものである。
前記地球局に割り当てられているダウンリンク搬送波信
号を基準ダウンリンク搬送波信号として前記ダウンリン
ク搬送波信号生成処理手段へ送出する基準ダウンリンク
搬送波信号送出手段を有するものである。
【００１３】また、本発明に係る衛星通信システムにお
けるドップラーシフト補償方法は、地球局との間で双方
向通信を行う衛星通信システムにおける宇宙航行体にお
いて、前記地球局から伝送されてくるドップラーシフト
されたパイロット信号と、受信したパイロット信号がド
ップラー効果を受ける前の基準パイロット信号とにより
ドップラーシフト成分を抽出するドップラーシフト成分
抽出ステップと、前記地球局へダウンリンク信号を送信
するための基準ダウンリンク搬送波信号を、前記ドップ
ラーシフト成分抽出ステップにより抽出したドップラー
シフト成分だけ、搬送するダウンリンク信号がドップラ
ー効果を受ける方向とは逆側にシフトさせるダウンリン
ク搬送波信号生成ステップとを含み、ダウンリンク信号
を予めシフトしてから前記地球局へ送信するものであ
る。
けるドップラーシフト補償方法は、地球局との間で双方
向通信を行う衛星通信システムにおける宇宙航行体にお
いて、前記地球局から伝送されてくるドップラーシフト
されたパイロット信号と、受信したパイロット信号がド
ップラー効果を受ける前の基準パイロット信号とにより
ドップラーシフト成分を抽出するドップラーシフト成分
抽出ステップと、前記地球局へダウンリンク信号を送信
するための基準ダウンリンク搬送波信号を、前記ドップ
ラーシフト成分抽出ステップにより抽出したドップラー
シフト成分だけ、搬送するダウンリンク信号がドップラ
ー効果を受ける方向とは逆側にシフトさせるダウンリン
ク搬送波信号生成ステップとを含み、ダウンリンク信号
を予めシフトしてから前記地球局へ送信するものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
じ構成要素には、同じ符号を付ける。
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
じ構成要素には、同じ符号を付ける。
【００１５】図１は、本発明に係る衛星通信システムに
おけるドップラーシフト補償装置の一実施の形態を示し
たブロック構成図である。地球局２側には、宇宙航行体
１へ送信する一定周波数のパイロット信号を生成するパ
イロット信号発生装置９、パイロット信号発生装置９が
生成したパイロット信号をアンテナ６を介して宇宙航行
体１へ送信する送信装置１０、宇宙航行体１からのダウ
ンリンク信号をアンテナ６を介して受信する受信装置７
及び受信装置７で受信された信号をＰＣＭ信号に変換し
処理するＰＣＭ信号処理装置８が設置されている。
おけるドップラーシフト補償装置の一実施の形態を示し
たブロック構成図である。地球局２側には、宇宙航行体
１へ送信する一定周波数のパイロット信号を生成するパ
イロット信号発生装置９、パイロット信号発生装置９が
生成したパイロット信号をアンテナ６を介して宇宙航行
体１へ送信する送信装置１０、宇宙航行体１からのダウ
ンリンク信号をアンテナ６を介して受信する受信装置７
及び受信装置７で受信された信号をＰＣＭ信号に変換し
処理するＰＣＭ信号処理装置８が設置されている。
【００１６】一方、宇宙航行体１側には、地球局２から
送信されたパイロット信号をアンテナ１１を介して受信
する受信装置１２、受信したパイロット信号と基準パイ
ロット信号とによりドップラーシフト成分を抽出するド
ップラーシフト成分抽出処理手段として設けられたミキ
サ１３及びローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４、基準ダウ
ンリンク搬送波信号をＬＰＦ１４が抽出したドップラー
シフト成分だけドップラーシフトするダウンリンク搬送
波信号生成処理手段として設けられたミキサ１５及びバ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６、ＢＰＦ１６で抽出さ
れたドップラーシフト量が補償された周波数をダウンリ
ンクデータで変調する変調器１７及びアンテナ１１を介
してダウンリンク信号を地球局２へ送信する送信装置１
８が設けられている。また、基準パイロット信号送出部
１９は、受信装置１２が受信したパイロット信号を送信
した地球局２に割り当てられている基準パイロット信号
をミキサ１３に対して送出する。また、基準ダウンリン
ク搬送波信号送出部２０は、受信装置１２が受信したパ
イロット信号を送信した地球局２に割り当てられている
ダウンリンク搬送波信号を基準ダウンリンク搬送波信号
としてミキサ１５へ送出する。
送信されたパイロット信号をアンテナ１１を介して受信
する受信装置１２、受信したパイロット信号と基準パイ
ロット信号とによりドップラーシフト成分を抽出するド
ップラーシフト成分抽出処理手段として設けられたミキ
サ１３及びローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４、基準ダウ
ンリンク搬送波信号をＬＰＦ１４が抽出したドップラー
シフト成分だけドップラーシフトするダウンリンク搬送
波信号生成処理手段として設けられたミキサ１５及びバ
ンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１６、ＢＰＦ１６で抽出さ
れたドップラーシフト量が補償された周波数をダウンリ
ンクデータで変調する変調器１７及びアンテナ１１を介
してダウンリンク信号を地球局２へ送信する送信装置１
８が設けられている。また、基準パイロット信号送出部
１９は、受信装置１２が受信したパイロット信号を送信
した地球局２に割り当てられている基準パイロット信号
をミキサ１３に対して送出する。また、基準ダウンリン
ク搬送波信号送出部２０は、受信装置１２が受信したパ
イロット信号を送信した地球局２に割り当てられている
ダウンリンク搬送波信号を基準ダウンリンク搬送波信号
としてミキサ１５へ送出する。
【００１７】本実施の形態において特徴的なことは、ダ
ウンリンク信号のドップラーシフトを補償する処理機能
を宇宙航行体１に設け、かつ宇宙航行体１に地上側にお
いて受信されるダウンリンク信号の周波数が常に一定と
なるようなダウンリンク信号を生成し送信させるように
したことである。これにより、地上側にはドップラーシ
フトを補償するための装置が不要となるので、地上側に
おいて宇宙航行体１との衛星通信に必要な装置構成を簡
易にすることができる。
ウンリンク信号のドップラーシフトを補償する処理機能
を宇宙航行体１に設け、かつ宇宙航行体１に地上側にお
いて受信されるダウンリンク信号の周波数が常に一定と
なるようなダウンリンク信号を生成し送信させるように
したことである。これにより、地上側にはドップラーシ
フトを補償するための装置が不要となるので、地上側に
おいて宇宙航行体１との衛星通信に必要な装置構成を簡
易にすることができる。
【００１８】次に、本実施の形態におけるダウンリンク
信号のドップラーシフト補償処理について図２に示した
フローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、説
明の便宜を図るために、パイロット信号を送信する地球
局２は固定であり既知であるものとする。
信号のドップラーシフト補償処理について図２に示した
フローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、説
明の便宜を図るために、パイロット信号を送信する地球
局２は固定であり既知であるものとする。
【００１９】地球局２において、パイロット信号発生装
置９は、特定の周波数ｆｐのパイロット信号を発生す
る。送信装置１０は、この生成されたパイロット信号を
アップリンク信号としてアンテナ６を経由して宇宙航行
体１へ送信する。
置９は、特定の周波数ｆｐのパイロット信号を発生す
る。送信装置１０は、この生成されたパイロット信号を
アップリンク信号としてアンテナ６を経由して宇宙航行
体１へ送信する。
【００２０】宇宙航行体１において、受信装置１２は、
地球局２から伝送されてきたパイロット信号を受信する
（ステップ１０１）。この受信パイロット信号は、ドッ
プラーシフトによりｆｐ＋Δｆの周波数として受信され
る。ミキサ１３は、受信したパイロット信号がドップラ
ー効果を受ける前の基準パイロット信号（ｆｐ）と、ド
ップラー効果を受けた後のパイロット信号（ｆｐ＋Δ
ｆ）とをミックスし、ＬＰＦ１４を通すことでドップラ
ーシフト成分（Δｆ）を抽出する（ステップ１０２）。
ドップラーシフト成分Δｆが抽出されると、ミキサ１５
は、このドップラーシフト成分（Δｆ）と基準ダウンリ
ンク搬送波信号（ｆｄ）をミックスし、ＢＰＦ１６を通
すことにより、ドップラーシフト成分（Δｆ）が補償さ
れたダウンリンク搬送波信号（ｆｄ−Δｆ）を生成する
（ステップ１０３）。より詳細には、基準ダウンリンク
搬送波信号（ｆｄ）を、ドップラーシフト成分（Δｆ）
だけ、搬送するダウンリンク信号がドップラー効果を受
ける方向とは逆側にシフトする。逆側にシフトするので
基準ダウンリンク搬送波信号（ｆｄ）からドップラーシ
フト成分（Δｆ）を減算することになる。
地球局２から伝送されてきたパイロット信号を受信する
（ステップ１０１）。この受信パイロット信号は、ドッ
プラーシフトによりｆｐ＋Δｆの周波数として受信され
る。ミキサ１３は、受信したパイロット信号がドップラ
ー効果を受ける前の基準パイロット信号（ｆｐ）と、ド
ップラー効果を受けた後のパイロット信号（ｆｐ＋Δ
ｆ）とをミックスし、ＬＰＦ１４を通すことでドップラ
ーシフト成分（Δｆ）を抽出する（ステップ１０２）。
ドップラーシフト成分Δｆが抽出されると、ミキサ１５
は、このドップラーシフト成分（Δｆ）と基準ダウンリ
ンク搬送波信号（ｆｄ）をミックスし、ＢＰＦ１６を通
すことにより、ドップラーシフト成分（Δｆ）が補償さ
れたダウンリンク搬送波信号（ｆｄ−Δｆ）を生成する
（ステップ１０３）。より詳細には、基準ダウンリンク
搬送波信号（ｆｄ）を、ドップラーシフト成分（Δｆ）
だけ、搬送するダウンリンク信号がドップラー効果を受
ける方向とは逆側にシフトする。逆側にシフトするので
基準ダウンリンク搬送波信号（ｆｄ）からドップラーシ
フト成分（Δｆ）を減算することになる。
【００２１】変調器１７は、そのダウンリンク搬送波信
号（ｆｄ−Δｆ）をダウンリンクデータで変調すること
で、地球局２へ送信するダウンリンク信号を生成する
（ステップ１０４）。このようにして生成されたダウン
リンク信号は、送信装置１８によりアンテナ１１を介し
てパイロット信号を送信した地球局２へ送信される（ス
テップ１０５）。
号（ｆｄ−Δｆ）をダウンリンクデータで変調すること
で、地球局２へ送信するダウンリンク信号を生成する
（ステップ１０４）。このようにして生成されたダウン
リンク信号は、送信装置１８によりアンテナ１１を介し
てパイロット信号を送信した地球局２へ送信される（ス
テップ１０５）。
【００２２】地球局２において、受信装置７は、宇宙航
行体１から送信されたダウンリンク信号を受信するが、
このとき、ダウンリンク信号の周波数（ｆｄ−Δｆ）
は、ドップラーシフトされることによってｆｄ−Δｆ＋
Δｆ＝ｆｄの周波数で地球局２のアンテナ６に受信され
る。受信されたダウンリンク信号は、受信装置７で復調
され、ＰＣＭ信号処理装置８でＰＣＭ信号として解読さ
れる。
行体１から送信されたダウンリンク信号を受信するが、
このとき、ダウンリンク信号の周波数（ｆｄ−Δｆ）
は、ドップラーシフトされることによってｆｄ−Δｆ＋
Δｆ＝ｆｄの周波数で地球局２のアンテナ６に受信され
る。受信されたダウンリンク信号は、受信装置７で復調
され、ＰＣＭ信号処理装置８でＰＣＭ信号として解読さ
れる。
【００２３】本実施の形態によれば、以上のように宇宙
航行体１がダウンリンク信号を送信する際に、ドップラ
ーシフトされる逆側に、予めドップラーシフトしておく
ようにしたので、地球局２は、ドップラーシフトが補償
された状態のダウンリンク信号を受信することができ
る。これにより、地球局２においては、従来において必
要であった宇宙航行体１の軌道情報の取込み機能及びド
ップラーシフト量計算機能等ドップラーシフトを行うた
めの装置が不要となるので、地上側において宇宙航行体
１との衛星通信に必要な装置を簡易かつ安価に形成する
ことができる。このため、地上側における装置構成を携
帯電話機程度に小型化することができる。なお、上記説
明においては、宇宙航行体１が衛星通信を行う相手を便
宜的に単一の地球局２としたが、本実施の形態では、複
数の地球局２が存在する場合にも上記作用を保証してい
る。
航行体１がダウンリンク信号を送信する際に、ドップラ
ーシフトされる逆側に、予めドップラーシフトしておく
ようにしたので、地球局２は、ドップラーシフトが補償
された状態のダウンリンク信号を受信することができ
る。これにより、地球局２においては、従来において必
要であった宇宙航行体１の軌道情報の取込み機能及びド
ップラーシフト量計算機能等ドップラーシフトを行うた
めの装置が不要となるので、地上側において宇宙航行体
１との衛星通信に必要な装置を簡易かつ安価に形成する
ことができる。このため、地上側における装置構成を携
帯電話機程度に小型化することができる。なお、上記説
明においては、宇宙航行体１が衛星通信を行う相手を便
宜的に単一の地球局２としたが、本実施の形態では、複
数の地球局２が存在する場合にも上記作用を保証してい
る。
【００２４】前述したように、本実施の形態における基
準パイロット信号送出部１９は、各地球局２に割り当て
られている基準パイロット信号をミキサ１３に対して送
出するが、この基準パイロット信号送出部１９における
動作を詳述すると、基準パイロット信号送出部１９は、
受信装置１２が受信したパイロット信号を送信した地球
局２をその受信パイロット信号データに基づき特定し、
その地球局２に対応した基準パイロット信号をミキサ１
３に対して送出する。この動作は、既知である各地球局
２に対応した基準パイロット信号を予めテーブルに登録
しておき、基準パイロット信号送出部１９は、地球局２
を特定したときに対応する基準パイロット信号をそのテ
ーブルから取り出すようにしてもよい。あるいは、受信
パイロット信号データに含まれている地球局２の識別コ
ードあるいは周波数算出用のデータから所定の計算式に
基づき基準パイロット信号の周波数（ｆｄ）を算出し
て、その算出した周波数の信号を生成するようにしても
よい。
準パイロット信号送出部１９は、各地球局２に割り当て
られている基準パイロット信号をミキサ１３に対して送
出するが、この基準パイロット信号送出部１９における
動作を詳述すると、基準パイロット信号送出部１９は、
受信装置１２が受信したパイロット信号を送信した地球
局２をその受信パイロット信号データに基づき特定し、
その地球局２に対応した基準パイロット信号をミキサ１
３に対して送出する。この動作は、既知である各地球局
２に対応した基準パイロット信号を予めテーブルに登録
しておき、基準パイロット信号送出部１９は、地球局２
を特定したときに対応する基準パイロット信号をそのテ
ーブルから取り出すようにしてもよい。あるいは、受信
パイロット信号データに含まれている地球局２の識別コ
ードあるいは周波数算出用のデータから所定の計算式に
基づき基準パイロット信号の周波数（ｆｄ）を算出し
て、その算出した周波数の信号を生成するようにしても
よい。
【００２５】基準ダウンリンク搬送波信号送出部２０に
おいても同様に、受信装置１２が受信したパイロット信
号を送信した地球局２に割り当てられているダウンリン
ク搬送波信号を基準ダウンリンク搬送波信号としてミキ
サ１５に送出することができる。
おいても同様に、受信装置１２が受信したパイロット信
号を送信した地球局２に割り当てられているダウンリン
ク搬送波信号を基準ダウンリンク搬送波信号としてミキ
サ１５に送出することができる。
【００２６】このように、各地球局２に対して各々異な
る基準パイロット信号と基準ダウンリンク搬送波周波数
を割り当てることにより、複数の地球局２と宇宙航行体
１との通信についてもドップラーシフトの補償が可能と
なる。
る基準パイロット信号と基準ダウンリンク搬送波周波数
を割り当てることにより、複数の地球局２と宇宙航行体
１との通信についてもドップラーシフトの補償が可能と
なる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、地球局側に設置するド
ップラーシフトを補償するための装置を不要にすること
ができる。これにより、地球局側に必要な宇宙航行体と
の通信用機器の小型化を促進するという効果がある。
ップラーシフトを補償するための装置を不要にすること
ができる。これにより、地球局側に必要な宇宙航行体と
の通信用機器の小型化を促進するという効果がある。
【００２８】また、複数の地球局それぞれに対して異な
る基準パイロット信号あるいは基準ダウンリンク搬送波
周波数を割り当てることにより、複数の地球局２と宇宙
航行体１との間で衛星通信を行う際にもドップラーシフ
トを補償することができる。
る基準パイロット信号あるいは基準ダウンリンク搬送波
周波数を割り当てることにより、複数の地球局２と宇宙
航行体１との間で衛星通信を行う際にもドップラーシフ
トを補償することができる。
【図１】 本発明に係る衛星通信システムにおけるドッ
プラーシフト補償装置の一実施の形態を示したブロック
構成図である。
プラーシフト補償装置の一実施の形態を示したブロック
構成図である。
【図２】 本実施の形態におけるダウンリンク信号のド
ップラーシフト補償処理を示したフローチャートであ
る。
ップラーシフト補償処理を示したフローチャートであ
る。
【図３】 宇宙航行体と地上とのデータ通信を示す概念
図である。
図である。
【図４】 従来の衛星通信システムにおけるドップラー
シフト補償装置を示した構成図である。
シフト補償装置を示した構成図である。
１ 宇宙航行体、２ 地球局、６，１１ アンテナ、
７，１２ 受信装置、８ＰＣＭ信号処理装置、９ パイ
ロット信号発生装置、１０，１８ 送信装置、１３，１
５ ミキサ、１４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１６
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１７ 変調器、１９
基準パイロット信号送出部、２０ 基準ダウンリンク
搬送波信号送出部。
７，１２ 受信装置、８ＰＣＭ信号処理装置、９ パイ
ロット信号発生装置、１０，１８ 送信装置、１３，１
５ ミキサ、１４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、１６
バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１７ 変調器、１９
基準パイロット信号送出部、２０ 基準ダウンリンク
搬送波信号送出部。
Claims (4)
- 【請求項１】 宇宙航行体と１乃至複数の地球局との間
で双方向通信を行う衛星通信システムにおいて、 前記宇宙航行体は、 前記地球局から伝送されてくるドップラーシフトされた
パイロット信号と、受信したパイロット信号がドップラ
ー効果を受ける前の基準パイロット信号とによりドップ
ラーシフト成分を抽出するドップラーシフト成分抽出処
理手段と、 前記地球局へダウンリンク信号を送信するための基準ダ
ウンリンク搬送波信号を、前記ドップラーシフト成分抽
出処理手段が抽出したドップラーシフト成分だけ、搬送
するダウンリンク信号がドップラー効果を受ける方向と
は逆側にシフトするダウンリンク搬送波信号生成処理手
段と、 を有し、ダウンリンク信号を予めシフトしてから前記地
球局へ送信することを特徴とする衛星通信システムにお
けるドップラーシフト補償装置。 - 【請求項２】 受信したパイロット信号を送信した前記
地球局に割り当てられている基準パイロット信号を前記
ドップラーシフト成分抽出処理手段に対して送出する基
準パイロット信号送出手段を有することを特徴とする請
求項１記載の衛星通信システムにおけるドップラーシフ
ト補償装置。 - 【請求項３】 受信したパイロット信号を送信した前記
地球局に割り当てられているダウンリンク搬送波信号を
基準ダウンリンク搬送波信号として前記ダウンリンク搬
送波信号生成処理手段へ送出する基準ダウンリンク搬送
波信号送出手段を有することを特徴とする請求項１記載
の衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装
置。 - 【請求項４】 １乃至複数の地球局との間で双方向通信
を行う衛星通信システムにおける宇宙航行体において、 前記地球局から伝送されてくるドップラーシフトされた
パイロット信号と、受信したパイロット信号がドップラ
ー効果を受ける前の基準パイロット信号とによりドップ
ラーシフト成分を抽出するドップラーシフト成分抽出ス
テップと、 前記地球局へダウンリンク信号を送信するための基準ダ
ウンリンク搬送波信号を、前記ドップラーシフト成分抽
出ステップにより抽出したドップラーシフト成分だけ、
搬送するダウンリンク信号がドップラー効果を受ける方
向とは逆側にシフトさせるダウンリンク搬送波信号生成
ステップと、 を含み、ダウンリンク信号を予めシフトしてから前記地
球局へ送信することを特徴とする衛星通信システムにお
けるドップラーシフト補償方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323271A JP2003134022A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001323271A JP2003134022A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003134022A true JP2003134022A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19140187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001323271A Pending JP2003134022A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003134022A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024158A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Ihi Aerospace Co Ltd | 通信装置 |
| JP2020515202A (ja) * | 2017-03-02 | 2020-05-21 | リンク グローバル、インコーポレイテッド | 軌道上の環境内で動作中の宇宙船と地上電気通信デバイスとの間の通信を取り扱うための方式および装置 |
| CN116840859A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-10-03 | 中国人民解放军92728部队 | 基于动态估计的卫星导航接收机通道保持方法 |
| US11863250B2 (en) | 2021-01-06 | 2024-01-02 | Lynk Global, Inc. | Satellite communication system transmitting navigation signals using a wide beam and data signals using a directive beam |
| US11876601B2 (en) | 2017-04-26 | 2024-01-16 | Lynk Global, Inc. | Method and apparatus for handling communications between spacecraft operating in an orbital environment and terrestrial telecommunications devices that use terrestrial base station communications |
| US12040880B2 (en) | 2018-09-06 | 2024-07-16 | Lynk Global, Inc. | Cellular core network and radio access network infrastructure and management in space |
| US12389213B1 (en) | 2021-03-08 | 2025-08-12 | Lynk Global, Inc. | Routing emergency cellular communications and associated detected location information using orbital base stations |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001323271A patent/JP2003134022A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024158A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-03 | Ihi Aerospace Co Ltd | 通信装置 |
| JP2020515202A (ja) * | 2017-03-02 | 2020-05-21 | リンク グローバル、インコーポレイテッド | 軌道上の環境内で動作中の宇宙船と地上電気通信デバイスとの間の通信を取り扱うための方式および装置 |
| JP7029478B2 (ja) | 2017-03-02 | 2022-03-03 | リンク グローバル、インコーポレイテッド | 軌道上の環境内で動作中の宇宙船と地上電気通信デバイスとの間の通信を取り扱うための方式および装置 |
| JP2022078122A (ja) * | 2017-03-02 | 2022-05-24 | リンク グローバル、インコーポレイテッド | 軌道上の環境内で動作中の宇宙船と地上電気通信デバイスとの間の通信を取り扱うための方式および装置 |
| US12250064B2 (en) | 2017-03-02 | 2025-03-11 | Lynk Global, Inc. | Method and apparatus for handling communications between spacecraft operating in an orbital environment and terrestrial telecommunications devices that use terrestrial base station communications |
| JP2024054144A (ja) * | 2017-03-02 | 2024-04-16 | リンク グローバル、インコーポレイテッド | 軌道上の環境内で動作中の宇宙船と地上電気通信デバイスとの間の通信を取り扱うための方式および装置 |
| US11876601B2 (en) | 2017-04-26 | 2024-01-16 | Lynk Global, Inc. | Method and apparatus for handling communications between spacecraft operating in an orbital environment and terrestrial telecommunications devices that use terrestrial base station communications |
| US12244401B2 (en) | 2017-04-26 | 2025-03-04 | Lynk Global, Inc. | Method and apparatus for handling communications between spacecraft operating in an orbital environment and terrestrial telecommunications devices that use terrestrial base station communications |
| US12040880B2 (en) | 2018-09-06 | 2024-07-16 | Lynk Global, Inc. | Cellular core network and radio access network infrastructure and management in space |
| US11863250B2 (en) | 2021-01-06 | 2024-01-02 | Lynk Global, Inc. | Satellite communication system transmitting navigation signals using a wide beam and data signals using a directive beam |
| US12476672B2 (en) | 2021-01-06 | 2025-11-18 | Lynk Global, Inc. | Satellite communication system transmitting navigation signals using a wide beam and data signals using a directive beam |
| US12389213B1 (en) | 2021-03-08 | 2025-08-12 | Lynk Global, Inc. | Routing emergency cellular communications and associated detected location information using orbital base stations |
| CN116840859B (zh) * | 2023-07-05 | 2024-02-09 | 中国人民解放军92728部队 | 基于动态估计的卫星导航接收机通道保持方法 |
| CN116840859A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-10-03 | 中国人民解放军92728部队 | 基于动态估计的卫星导航接收机通道保持方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8019541B2 (en) | Real-time data aiding for enhanced GPS performance | |
| JP3352954B2 (ja) | ワイヤレス端末装置 | |
| JP3294202B2 (ja) | 衛星測位補助システム | |
| US5729235A (en) | Coherent GPS translator with spread spectrum pilot tone | |
| US20010020912A1 (en) | GPS receiver and portable communication apparatus | |
| JPH05256927A (ja) | 世界測位システム用トラッキングシステム | |
| CN112835069A (zh) | 一种星载北斗三代多频导航接收系统 | |
| WO1991005420A1 (en) | Automatic frequency control of satellite transmitted spread spectrum signals | |
| TWI596363B (zh) | Satellite positioning signal receiving method and device | |
| US12176997B2 (en) | Systems and methods for communicating data over satellites | |
| EP0996241A1 (en) | Mobile communication system | |
| US5760738A (en) | GPS overlay system for a geostationary satellite | |
| JP2003134022A (ja) | 衛星通信システムにおけるドップラーシフト補償装置及びその方法 | |
| EP2235967B1 (en) | Common wave and sideband mitigation communication systems and methods for increasing communication speeds,spectral efficiency and enabling other benefits | |
| JP3838976B2 (ja) | 遠隔測定、トラッキング、および遠隔制御リンクを備えた衛星 | |
| JP5181344B2 (ja) | ナビゲーション信号送信装置、受信機、ナビゲーション信号の生成方法およびナビゲーション信号生成プログラム | |
| US7123895B2 (en) | Method and system for implementing a communications transceiver using modified GPS user equipment | |
| CN202916446U (zh) | 一种双频gps接收机 | |
| RU2442723C1 (ru) | Бортовая радиоаппаратура летательных аппаратов | |
| JP2546525B2 (ja) | 人工衛星の測距方式 | |
| US7545850B1 (en) | Analog compression of GPS C/A signal to audio bandwidth | |
| JPH0754920B2 (ja) | 衛星通信の自動周波数制御装置 | |
| CN115980794A (zh) | 发射信号的补偿方法、装置、设备、介质及产品 | |
| JP2002271776A (ja) | 映像監視システム | |
| JPS632378B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040303 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040303 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050301 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051025 |