JP2555928B2 - ステップトラック追尾装置 - Google Patents
ステップトラック追尾装置Info
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Description
置に関し、特に断続的な(バースト状の)受信信号をア
ンテナに受けるステップトラック追尾装置に関する。
テナビームを衛星に正しく向けるために、アンテナを機
械的にステップ駆動してアンテナの指向方向を微小角変
化させ、この指向方向の変化前後の受信信号レベルを比
較判断し、受信レベルが最大となるようにアンテナ指向
方向を制御するステップトラック追尾装置を用意してい
る。この種のステップトラック追尾装置の一つが公開特
許公報,特開昭60−222780に開示されている。
このステップトラック追尾装置は、ステップ駆動の前後
のアンテナ静止期間中に受信信号の時間的なレベル変動
dLを測定し、このレベル変動dLが予め定めた基準変
動値dL0よりも小さいとアンテナを駆動してステップ
トラック動作を行い、逆にレベル変動dLが基準変動値
dL0より大きいとアンテナ駆動を行わない。また、こ
のステップトラック追尾装置は、雑音による受信信号の
レベル変動を減少させるために、上記受信信号のレベル
を一定時間積分している。
プトラック追尾装置は、受信信号が断続的に送出される
場合の追尾,例えばボイスアクチベーションを用いる通
信方式のように音声(情報)のないときにはメンテナン
スバーストを断続的に送出する場合には、受信信号が常
に変動するので、アンテナのステップ駆動ができないと
いう問題があった。
ク追尾装置は、バースト状の受信信号を受けるとともに
駆動指令信号に制御されてアンテナ指向方向をステップ
状に変えるアンテナ回路と、バースト状の前記受信信号
からレベルが前記受信信号のレベルに比例する中間周波
数信号を生じる受信回路と、前記受信回路からの前記中
間周波数信号を基準信号に位相同期させ,この位相同期
状態には同期信号と前記中間周波数信号のレベルを表わ
す受信レベル信号とを生じる復調器と、前記同期信号と
前記受信レベル信号とに応答して前記受信レベル信号を
所定期間積分して積分受信レベル信号を生じる信号処理
回路と、前記積分受信レベル信号と前回の同期信号の入
力時に得られた前記積分受信レベル信号との比較により
前記駆動指令信号を生じる駆動制御回路とを備えてい
る。
いて、前記積分受信レベル信号が、前記所定時間を確保
するために複数バーストの前記受信信号を積分したもの
を含んでもよい。
おいて、前記受信信号が、先頭に無変調信号(CW信
号)の期間を有するバースト信号であり、前記受信回路
と前記復調器とが、前記CW信号の区間だけ前記中間周
波数信号の同期を可能とする手段を有してもよい。
ル信号をデジタル形式にするアナログ/デジタル変換器
と、前記同期信号を受けているときには前記デジタル形
式の受信レベル信号を前記所定時間だけ積分する受信レ
ベル積分手段,この積分された受信レベル信号を単位時
間あたりの受信レベルに換算する受信レベル換算手段お
よびこの単位時間あたりの受信レベルと前回の前記同期
信号の入力時に得た前記単位時間あたりの受信レベルと
を比較してデジタル形式の駆動制御信号を生じる駆動制
御信号生成手段を含むマイクロプロセッサと、前記デジ
タル形式の駆動制御信号を前記駆動制御信号に変換する
デジタル/アナログ変換器とを備えてもよい。
る。
る。このステップトラック追尾装置は、アンテナ1に断
続的な受信信号S1を受ける。受信信号S1は、受信回
路2の低雑音増幅器21によって増幅されたあと、電圧
制御発振器(VCO)22を局部発振器とする周波数変
換器(MIX)23によって中間周波数(IF)信号S
3に変換される。IF信号S3は復調器3に供給され
る。復調器3は、IF信号S3に応答して受信信号S1
のレベル(受信レベル)lを示す受信レベル信号S5
と、内蔵する基準信号発振器が生じる基準信号とIF信
号S3との位相同期(以下、位相同期を同期と省略する
ことがある)状態を識別する同期信号S7と、を生じ
る。また、復調器3は位相差信号S2をVCO22にフ
ィードバックし、IF信号S3を上記基準信号に位相同
期させて適正な周波数に自動制御する。ここで、この実
施例における復調器3は、図2を参照して後述するとお
り、IF信号S3がCW信号のときだけIF信号S3の
同期信号S7および受信レベル信号S5の送出動作が可
能である。なお、復調器3としては、IF信号S3が変
調信号のときにも動作する周知の復調器を使用すること
は勿論可能である。この場合の復調器3は、IF信号S
3の変調信号期間にも同期状態を表わす同期信号S7と
受信レベル信号S5とを送出するとともに、IF信号S
3から復調信号S6を再生する。
駆動制御回路5に供給される。駆動制御回路5は、同期
信号S7が同期状態を表わすときには受信レベル信号S
5を積分し、この積分値Lを単位時間あたりの受信レベ
ルaに換算する。そして、駆動制御回路5は駆動指令信
号S8をステップモーターを含む電動機4に送出し、電
動機4は駆動信号S4によりアンテナ1を予め定めた方
向に僅かに駆動する。復調器3(IF信号S3)の非同
期状態を経過したあと、復調器3の同期の回復により同
期信号S7が再び同期状態を表わすと、駆動制御回路5
は、新たに受信レベル信号S5を積分し、この積分値L
からアンテナ1のステップ駆動後の単位時間あたりの受
信レベルbを得る。このあと、駆動制御回路5は、受信
レベルaとbとを比較して、アンテナ1の駆動方向を決
定し、この決定に基づくアナログ形式の駆動指令信号S
8を電動機4に送出する。上述の受信レベル比較および
アンテナ1のステップ駆動を繰り返すことにより、アン
テナ1は、受信レベル信号S5が最大となる適正な方向
にアンテナ指向性を向ける。
使用した復調器3の詳細を説明するための図であり、
(a)はブロック図、(b)はこのステップトラック追
尾装置に供給される受信信号S1(復調器3に供給され
るIF信号S3)の一例を示している。
ecのバースト状信号であり、このIF信号S3の先頭
には38mSec間だけCW信号の期間を設けている。
このCW信号のあとに変調信号が続き、これらCW信号
と変調信号とで1パケットを形成する。なお、変調方式
は、AM,FM,BPSK,QPSK等いずれであって
もよい。
IF信号S3は復調器3のAGC増幅器31により一定
レベルのIF信号S31とされる。このIF信号S31
の一部と基準信号発振器35からの基準信号S35と
が、位相検波器32によって位相比較され、位相差信号
S32を生じる。位相差信号S32はループフィルタ3
3によって上記変調信号の帯域以下に帯域制限されて位
相差信号S2になる。この位相差信号S2は、受信回路
2のVCO22に供給され、IF信号S3を基準信号発
振器35からの基準信号S35に位相同期させて適切な
周波数に制御する。即ち、受信回路2のVCO22およ
びMIX23と復調器3のAGC増幅器31,位相検波
器32,ループフィルタ33および基準信号発振器34
とがフェーズロックループを形成している。また、IF
信号S31の他の一部と基準信号S35とが同期検波器
34に供給され、同期検波器34は基準信号S35基準
でIF信号S31を同期検波して直流の復調信号S36
を生じる。この復調信号S36が、低域通過ろ波器(L
PF)36を通り、AGC増幅器31の利得を制御する
とともに受信信号S1の受信レベルを表わす受信レベル
信号S5とされる。
W信号のとき同期状態になり、この同期状態において、
受信レベル信号S36はIF信号S3(受信信号S1)
のレベルに比例した直流信号になる。同期検出器37
は、復調信号S36の直流レベルが予め定めた閾値を超
えているかどうかを判定して復調器3の同期,非同期を
検出し、同期状態のときには“H”,非同期状態のとき
には“L”の同期信号S7を生じる。
ルタ33の帯域をIF信号S3の変調信号の帯域より狭
くしている。従って、IF信号S3の上記変調信号の期
間には、IF信号S3の周波数制御を行う上記フェーズ
ロックループが動作せず、同期検出器37からはレベル
の変動する交流の復調信号S36が出力される。この交
流の復調信号S36は通常LPF36を通過せず、従っ
て、この復調器3はIF信号S3の変調信号の期間には
受信レベル信号S5を生じない。
る信号図である。また、図4は図3の信号状態における
図1の実施例の動作を示すフローチャートである。
ステップトラック追尾装置の動作を説明する。期間T1
の始めに受信信号S1がこのステップトラック追尾装置
に供給されると(ステップ11)、復調器3はレベルl
1の受信レベル信号S5および同期状態を表わす同期信
号S7を送出する。受信レベル信号S5は、駆動制御回
路5のアナログ/デジタル変換器(A/D)51によ
り、デジタル形式に変換される。また、同期信号S7
は、駆動制御回路5のマイクロプロセッサ(CPU)5
4に供給される。CPU54は、同期信号S7により、
復調器3の同期・非同期を判定する(ステップ12)。
同期信号S7が非同期状態を示すと(ステップ12のN
O)、CPU54は、ステップ12を繰り返す。ステッ
プ12において同期信号S7が同期状態を示すと(ステ
ップ12のYES,例えばT1期間)、CPU54はT
1期間におけるA/D51からのデジタル形式の受信レ
ベル信号(l1)を逐次加算,即ち積分し、この積分値
L1(=∫l1dt)をメモリ55に格納する(ステッ
プ13)。次に、CPU54は、積分値L1を単位時間
あたりの受信レベルa(=L1/T1)に換算する(ス
テップ14)。ステップ13およびステップ15は、復
調器3の同期が継続している間続けられる(ステップ1
5のYES)。
状態になる,例えば受信信号S1が途切れると(ステッ
プ15のNO)、CPU54はデジタル/アナログ変換
器(D/A)53および駆動増幅器52を介してアンテ
ナ1の所定の駆動ステップおよび方向を示す駆動指令信
号S8を電動機4に送出し、電動機4は駆動信号S4に
よりアンテナ1をステップ駆動する(ステップ16)。
このあと、CPU54は、復調器3が同期状態になるま
で、復調器3の動作をさらにチェックする(ステップ1
7)。期間T2に至って復調器3が同期状態を示すと
(ステップ17のYES)、CPU54はT2期間にお
けるA/D51からの受信信号レベル(l2)を積分
し、この積分値L2(=∫l2dt)をメモリ55に格
納する(ステップ18)。次に、CPU54は、積分値
L2を単位時間あたりの受信レベルb(=L2/T2)
に換算する(ステップ19)。
を比較し(ステップ20)、受信レベルbがaより大き
いときには先と同じ方向の駆動ステップを行わせる駆動
指令信号S8を出力するとともに受信レベルbをaに置
き換える(ステップ21)。電動機4はアンテナ1をス
テップ駆動する(ステップ16)。また、受信レベルb
がaより小さいときには(ステップ22)、CPU54
は、先と反対方向の駆動ステップを行わせる駆動指令信
号S8を出力するとともに受信信号bをaに置き換える
(ステップ23)。電動機4はアンテナ1を反転ステッ
プ駆動する(ステップ16)。
ク追尾装置は、受信信号が断続して送られてくる信号で
あっても、アンテナ1の適切なステップトラック駆動を
実行することができる。
明する信号図である。この図は受信信号S1のCW信号
の期間が短い場合(期間T1,T2およびT3)および
復調器3の同期状態期間に長短(期間T1,T2および
T3の各各と期間T4との違い)がある場合を示してい
る。以下、図1のステップトラック追尾装置が図5のよ
うな受信信号S1を受ける場合の受信レベルの算出手法
について説明する。
に必要な受信レベル信号S5の最低積分期間をTsとす
る。この場合には、駆動回路5は、(T1+T2+T3
+,…,Ti,…Tn)〉Tsが成立するまで受信レベ
ル信号S5を積分する(iおよびnは正整数)。図5で
は(T1+T2+T3)〉Tsが成立しており、アンテ
ナ1をステップ駆動する前の受信レベルaは、a=(L
1+L2+L3)/(T1+T2+T3)となる。ここ
で、L1=∫l1dT1,L2=∫l2dT2,L3=
∫l3dT3である。アンテナ1の最初の駆動後は、1
回の同期期間T4においてT4〉Tsが成立しているの
で、受信レベルb=L4/T4になる。ここで、L4=
∫l4dT4である。
S1の同期期間にばらつきがあっても、受信レベルを十
分な精度で決定できる。
同期期間に一致して受信レベル信号の積分を行うことに
より追尾情報を得るとともにこの復調器の非同期状態の
ときにアンテナをステップ駆動するので、受信信号がバ
ースト信号であっても、パイロット信号なしにステップ
トラックによる衛星等の追尾制御ができるという効果が
ある。
た復調器3の詳細を説明するための図であり、(a)は
ブロック図、(b)はこのステップトラック追尾装置に
供給される受信信号S1(復調器3に供給されるIF信
号S3)の一例を示している。
る。
フローチャートである。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 バースト状の受信信号を受けるとともに
駆動指令信号に制御されてアンテナ指向方向をステップ
状に変えるアンテナ回路と、バースト状の前記受信信号
からレベルが前記受信信号のレベルに比例する中間周波
数信号を生じる受信回路と、前記受信回路からの前記中
間周波数信号を基準信号に位相同期させ,この位相同期
状態には同期信号と前記中間周波数信号のレベルを表わ
す受信レベル信号とを生じる復調器と、前記同期信号と
前記受信レベル信号とに応答して前記受信レベル信号を
所定期間積分して積分受信レベル信号を生じる信号処理
回路と、前記積分受信レベル信号と前回の同期信号の入
力時に得られた前記積分受信レベル信号との比較により
前記駆動指令信号を生じる駆動制御回路とを備えること
を特徴とするステップトラック追尾装置。 - 【請求項2】 前記積分受信レベル信号が、前記所定時
間を確保するために複数バーストの前記受信信号を積分
したものを含むことを特徴とする請求項1記載のステッ
プトラック追尾装置。 - 【請求項3】 前記受信信号が、先頭に無変調信号の期
間を有するバースト信号であり、 前記受信回路と前記復調器とが、前記無変調信号の区間
だけ前記中間周波数信号の同期を可能とする手段を有す
ることを特徴とする請求項1記載のステップトラック追
尾装置。 - 【請求項4】 前記駆動制御回路が、前記受信レベル信
号をデジタル形式にするアナログ/デジタル変換器と、
前記同期信号を受けているときには前記デジタル形式の
受信レベル信号を前記所定時間だけ積分する受信レベル
積分手段,この積分された受信レベル信号を単位時間あ
たりの受信レベルに換算する受信レベル換算手段および
この単位時間あたりの受信レベルと前回の前記同期信号
の入力時に得た前記単位時間あたりの受信レベルとを比
較してデジタル形式の駆動制御信号を生じる駆動制御信
号生成手段を含むマイクロプロセッサと、前記デジタル
形式の駆動制御信号を前記駆動制御信号に変換するデジ
タル/アナログ変換器とを備えることを特徴とする請求
項1記載のステップトラック追尾装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5105793A JP2555928B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ステップトラック追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5105793A JP2555928B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ステップトラック追尾装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06318812A JPH06318812A (ja) | 1994-11-15 |
JP2555928B2 true JP2555928B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=14417014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5105793A Expired - Fee Related JP2555928B2 (ja) | 1993-05-07 | 1993-05-07 | ステップトラック追尾装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2555928B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-07 JP JP5105793A patent/JP2555928B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06318812A (ja) | 1994-11-15 |
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