[发明专利]卫星通信发射控制系统以及小型地球站

说明书

发明领域

本发明涉及数字卫星通信系统，更具体地说，本发明涉及卫星通信发射控制系统以及小型地球站(aperture terminal)，这种卫星通信发射控制系统使用一个中心台以及多个小型地球站，并且能够通过卫星中继器执行频分多址通信。

对现有技术的说明

在由一个中心台和多个地球站组成的数字卫星通信系统中，有一种众所周知的卫星通信方法，该方法可通过卫星中继器在中心台与多个地球站之间或在多个地球站之间交换调制载波，从而执行频分多址(以下称为FDMA)通信。

在FDMA卫星通信系统中，调制载波中心频率的精度必须被设定得足够高，从而不会对沿卫星中继器的频率轴相邻的调制载波产生影响。换句话说，中心台和地球站总被禁止在发送的调制载波中发送不稳定的信号。

当多个调制载波A、B和C被发往卫星中继器时，如图1A所示，具有较高精度的调制载波的中心频率不会导致问题出现。但是，如果给定调制载波的中心频率有一个很大的错误时，该调制载波将会对相邻的调制载波产生干扰，并且会严重地影响到其自身，如图1B所示。

传统的无线通信中，在发射机内有一种已知的发射控制系统，该系统用于防止发射机开启之后发射瞬间不稳定传输信号。

例如，在日本已审定专利公报No.60-056778中揭示出了一种无线发射机，该发射机包括一个定时器(通电定时器)，它能够按照一定的延时仅打开位于天线一侧的电路的电源，其目的是为了防止当开启电源时在从晶振电路反馈至天线期间所产生的局部振荡而造成的任何错误，在晶振电路被打开之后，该发射机开始通过天线发射传输信号。日本专利No.2944480中揭示了一种发射输出控制系统，在该系统中，发射机由控制器(CPU)、硬件控制器以及通电复位电路(通电定时器)组成，电源打开时，发射输出受到硬件控制器的控制，当控制器(CPU)被激活时，发射输出根据来自相应接收机的接收电平信息而受到控制。

日本未审查专利公报No.64-001335中揭示出了一种带有防止噪声生成的电路的发射机，该电路能够检测出从发射机的自动相位控制器(APC)之内的数字鉴相器中产生的噪声，并且能够在停止产生噪声之后将发射机的输出侧开关打开一段预定时间，其目的是为了在发射机打开时，即使当含有参考频率振荡器的APC的压控振荡器(VCO)被一和基于参考频率振荡器的中心频率不同的频率激活时，也不在接收侧产生噪声。在日本审定专利公报No.09-135178揭示出了一种发射输出控制系统，该系统利用一个报警检测电路监视来自类似的APC之中的相位检测器(鉴相器)的输出，并且控制发射开关的开启/关闭，该系统还含有一个通电复位电路(通电定时器)，当打开电源时，该通电复位电路(通电定时器)能够禁止发射的开启，从而防止了发射输出中由于报警检测电路的不稳定操作而造成的波动。

如上所述，在通过卫星中继器在一个中心台与多个地球站之间或在多个地球站之间执行通信的数字卫星通信系统中，各个地球站或类似装置都能利用FDMA方法通过卫星中继器来执行通信。发射信号必须在其频带不能相互重叠的情况下被发射。具体来说，在开启电源时，必须防止不稳定发射信号的发射。

例如，Ku带的频带经常被用在一种卫星通信系统之中，在该系统中，地球站在与卫星的上行链接中形成了从14.0GHz至14.5GHz的超下型地球站范围。调制载波的发射频率误差为1ppm(＝1×10^-6)。该误差对应于14KHz，在宽扩频ADPCM语音通信数字卫星通信中，对于调制速率为32kbps的调制载波来说，这个误差是不能被忽略的。在这种系统中，作为发射频率的允许误差的发射频率误差允限约为±0.1ppm或更小。

地球站所发出的调制波的发射频率精度取决于发射部分中的发射频率转换器(以下称为U/C(增频转换器))。U/C含有一个本机振荡器，它决定了调制载波的中心发射频率。

该本机振荡器由一个合成型PLL电路形成。一个具有几十MHz(例如：10MHz)频率的晶振被用作振荡源。该频率被倍频并且被本机振荡器使用(例如，对10MHz的振荡源来说，乘以1400将会产生14GHz)。如果此振荡源具有1ppm的误差，则该误差也会相应地被放大，并且在本机振荡器中也将出现1ppm的误差。

振荡源的精度决定了调制载波的中心发射频率。因此，用作振荡源的晶振必须保持很高的精度。