JP5721467B2 - Tracking receiver - Google Patents
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Description
この発明は、例えば、衛星などの移動体を追尾する際に、アンテナの指向方向と移動体の角度誤差を検出して、その角度誤差をアンテナ制御系に供給するモノパルス方式の追尾受信機に関するものである。 The present invention relates to a monopulse tracking receiver that detects an antenna pointing direction and an angle error of a moving body and tracks the angle error to an antenna control system when tracking a moving body such as a satellite. It is.
衛星から到来する信号を受信することで、その衛星を自動追尾する衛星通信システムにおける追尾受信機の役割は、衛星から到来する信号の和信号(SUM信号)と差信号(ERR信号)から、その衛星に対するアンテナの方位角AZの角度誤差及び仰角ELの角度誤差を算出して、その方位角AZの角度誤差及び仰角ELの角度誤差をアンテナ制御系に供給することである。
アンテナ制御系では、追尾受信機から角度誤差を受けることで、アンテナの指向方向を衛星に向けることが可能になり、衛星の自動追尾を実現することができる。
The role of the tracking receiver in the satellite communication system that automatically tracks the satellite by receiving the signal arriving from the satellite is based on the sum signal (SUM signal) and difference signal (ERR signal) of the signals arriving from the satellite. The angle error of the azimuth angle AZ and the angle error of the elevation angle EL of the antenna with respect to the satellite is calculated, and the angle error of the azimuth angle AZ and the angle error of the elevation angle EL are supplied to the antenna control system.
In the antenna control system, by receiving the angle error from the tracking receiver, the antenna directivity direction can be directed to the satellite, and automatic tracking of the satellite can be realized.
図5は以下の特許文献1に開示されている追尾受信機を示す構成図である。
以下、図5の追尾受信機の動作を簡単に説明する。
アンテナ101は複数のホーンを備えており、複数のホーンが衛星から到来する信号を受信する。
受信回路102は、アンテナ101における複数のホーンが信号を受信すると、複数のホーンで受信された信号の周波数を変換し、周波数変換後の複数の信号の和を取ることで、和信号であるSUM信号を生成する。
また、周波数変換後の複数の信号の差を取ることで、差信号であるERR信号を生成する。
FIG. 5 is a block diagram showing a tracking receiver disclosed in
Hereinafter, the operation of the tracking receiver of FIG. 5 will be briefly described.
The
When a plurality of horns in the
Further, an ERR signal that is a difference signal is generated by taking a difference between the plurality of signals after frequency conversion.
追尾受信機の帯域通過型フィルタ103A(図では、「BPF」と表記している)は、受信回路102により生成されたSUM信号における不要な帯域を除去するために、そのSUM信号の帯域制限を行う。
帯域通過型フィルタ103B(図では、「BPF」と表記している)は、受信回路102により生成されたERR信号における不要な帯域を除去するために、そのERR信号の帯域制限を行う。
The
The band-
図5の追尾受信機では、アンテナの方位角AZと仰角ELの角度誤差をSUM信号でERR信号を検波することで検出するため、基準となるSUM信号の信号レベルを一定にする必要がある。
そのため、自動制御利得増幅器104A(図では、「AGC」と表記している)は、AGC回路111(図では、「AGC CTRL」と表記している)から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ103Aから出力されたSUM信号を増幅する。
自動制御利得増幅器104B(図では、「AGC」と表記している)についても、AGC回路111から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ103Bから出力されたERR信号を増幅する。
In the tracking receiver of FIG. 5, since the angle error between the azimuth angle AZ and the elevation angle EL of the antenna is detected by detecting the ERR signal with the SUM signal, the signal level of the reference SUM signal needs to be constant.
Therefore, the automatic
The automatic
アナログ・デジタルコンバータ105A(図では、「A/D」と表記している)は、自動制御利得増幅器104Aにより増幅されたSUM信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるSUM信号を検波器108A,108Bに出力する。
アナログ・デジタルコンバータ105B(図では、「A/D」と表記している)は、自動制御利得増幅器104Bにより増幅されたERR信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるERR信号を検波器108C,108Dに出力する。
The analog-to-
The analog-to-
準同期検波用クロックを発振するクロック発振源106、準同期検波用クロックの位相を90度移相する90度移相器107A(図では、「π/2」と表記している)及び検波器108A,108Bから、SUM信号の準同期検波を実施して、そのSUM信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する信号変換手段が構成されており、検波器108AからI信号が出力され、検波器108BからQ信号が出力される。
また、クロック発振源106、90度移相器107B(図では、「π/2」と表記している)及び検波器108C,108Dから、ERR信号の準同期検波を実施して、そのERR信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する信号変換手段が構成されており、検波器108CからI信号が出力され、検波器108DからQ信号が出力される。
A
Further, the ERR signal is subjected to quasi-synchronous detection from the
低域通過型フィルタ109A〜109D(図では、「LPF」と表記している)は、検波器108A〜108Dから出力されたI信号又はQ信号の中で、所定の帯域より高域の信号の通過を阻止して、低域の信号だけを通過させる。
電力算出部110(図では、「x2+y2」と表記している)は、低域通過型フィルタ109Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ109Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)の二乗和を算出することでSUM信号の信号レベルを算出する。
AGC回路111は、基準となるSUM信号の信号レベルを一定にするため、電力算出部110により算出されたSUM信号の信号レベルに基づいて、自動制御利得増幅器104A,104Bに出力するAGC制御電圧を調整する。
The low-
The power calculator 110 (denoted as “x 2 + y 2 ” in the figure) outputs an I signal (a signal converted from a SUM signal) output from the low-
The
乗算処理部112Aは、低域通過型フィルタ109Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ109Cから出力されたI信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、乗算処理部112Bは、低域通過型フィルタ109Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ109Dから出力されたQ信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、加算処理部113Aは、乗算処理部112Aの乗算結果と乗算処理部112Bの乗算結果とを加算する。
The
乗算処理部112Cは、低域通過型フィルタ109Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ109Dから出力されたQ信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、乗算処理部112Dは、低域通過型フィルタ109Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ109Cから出力されたI信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、加算処理部113Bは、乗算処理部112Cの乗算結果から乗算処理部112Dの乗算結果を減算する。
The multiplication processing unit 112C includes an I signal (signal converted from the SUM signal) output from the low-
逆数演算処理部114(図では、「1/x」と表記している)は、電力算出部110により算出されたSUM信号の信号レベルの逆数を算出する。
乗算処理部115Aは、逆数演算処理部114により算出された逆数を加算処理部113Aの加算結果に乗算することで方位角AZの角度誤差を算出し、その方位角AZの角度誤差をアンテナ制御系に供給する。
乗算処理部115Bは、逆数演算処理部114により算出された逆数を加算処理部113Bの減算結果に乗算することで仰角ELの角度誤差を算出し、その仰角ELの角度誤差をアンテナ制御系に供給する。
The reciprocal arithmetic processing unit 114 (denoted as “1 / x” in the figure) calculates the reciprocal of the signal level of the SUM signal calculated by the
The
The
これにより、アンテナ制御系では、追尾受信機から出力された方位角AZ及び仰角ELの角度誤差にしたがってアンテナの指向方向を衛星に向ける制御が行われるが、周回衛星における衛星通信システムでは、可能な限り衛星と通信可能な状態を維持することが望まれるため、例えば、衛星が地平線から昇る段階の環境下など、衛星から到来する信号レベルが低い環境下でも、正確な角度誤差がアンテナ制御系に供給されることが望まれる。 As a result, in the antenna control system, control is performed to direct the antenna pointing direction toward the satellite according to the angle error of the azimuth angle AZ and the elevation angle EL output from the tracking receiver. As long as it is desirable to maintain communication with the satellite as long as possible, an accurate angle error is generated in the antenna control system even in an environment where the signal level coming from the satellite is low, such as in an environment where the satellite is rising from the horizon. It is desired to be supplied.
因みに、搬送波対雑音比であるC/N(Carrier to Noise ratio)が低い場合、追尾受信機の動作において、SUM信号の信号レベルの算出精度に影響が現れる。
即ち、電力算出部110により算出されるSUM信号の信号レベルは、システム雑音を含んでいるSUM信号の信号レベルであるため、C/Nが高い場合には、システム雑音の影響が小さく、正確な角度誤差を算出することができる。
しかし、C/Nが低い場合には、システム雑音の影響を無視することができず、SUM信号の信号レベルの算出結果が、実際のSUM信号の信号レベルと比べて高くなる。
Incidentally, when C / N (Carrier to Noise ratio), which is a carrier-to-noise ratio, is low, the calculation accuracy of the signal level of the SUM signal appears in the operation of the tracking receiver.
That is, since the signal level of the SUM signal calculated by the
However, when C / N is low, the influence of system noise cannot be ignored, and the calculation result of the signal level of the SUM signal is higher than the signal level of the actual SUM signal.
このように、SUM信号の信号レベルの算出結果が高くなってしまうと、AGC回路111から出力されるAGC制御電圧が低くなるため、自動制御利得増幅器104A,104BにおけるSUM信号,ERR信号の増幅量が抑えられ、方位角AZ及び仰角ELの角度誤差の検出量が低下する。特に、C/Nが10dBより低くなると、乗算処理部115A,115Bにより算出される方位角AZ及び仰角ELの角度誤差が、実際の角度誤差より1dB以上低下する。
As described above, when the calculation result of the signal level of the SUM signal becomes high, the AGC control voltage output from the
従来の追尾受信機は以上のように構成されているので、C/Nが高い環境下では、方位角AZ及び仰角ELの角度誤差を正確に算出することができるが、C/Nが低い環境下では、方位角AZ及び仰角ELの角度誤差を正確に算出することができず、衛星の追尾が困難になることがあるなどの課題があった。 Since the conventional tracking receiver is configured as described above, the angle error of the azimuth angle AZ and the elevation angle EL can be accurately calculated in an environment where the C / N is high, but the environment where the C / N is low. Below, the angle error of the azimuth angle AZ and the elevation angle EL cannot be accurately calculated, and there is a problem that tracking of the satellite may be difficult.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、C/Nが低い環境下における方位角AZ及び仰角ELの角度誤差の検出量の低下を抑制することができる追尾受信機を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a tracking receiver that can suppress a decrease in the amount of detection of the angle error of the azimuth angle AZ and the elevation angle EL in an environment where the C / N is low. The purpose is to obtain.
この発明に係る追尾受信機は、移動体から到来する信号の和信号及び差信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号に基づいて和信号及び差信号を増幅する信号増幅手段と、信号変換手段により変換されたベースバンド帯のI信号とQ信号から、移動体に対する方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差を算出する角度誤差算出手段と、和信号と雑音の比に対応する角度誤差増幅係数を角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算する角度誤差増幅手段とを備え、角度誤差増幅手段は、和信号と雑音の比ごとに、雑音を除いた和信号の信号レベルと雑音を含む和信号の信号レベルとの比の逆数を角度誤差増幅係数として予め記憶しているテーブルを有し、信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号を二乗和して和信号の信号レベルを算出し、当該和信号の信号レベルから予め計算により求められた雑音を除き、当該雑音を除いた和信号の信号レベルと雑音の比に対応する角度誤差増幅係数をテーブルから取得して、当該角度誤差増幅係数を角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算するようにしたものである。 The tracking receiver according to the present invention includes signal conversion means for converting a sum signal and a difference signal of signals arriving from a mobile body into baseband I and Q signals, and I converted from the sum signal by the signal conversion means. A signal amplifying means for amplifying a sum signal and a difference signal based on the signal and the Q signal, and an angle error of an azimuth angle and an elevation angle angle from the baseband I signal and Q signal converted by the signal converting means An angle error calculating means for calculating an error, and an angle error amplifying means for multiplying the angle error of the azimuth angle and the angle error of the elevation angle calculated by the angle error calculating means by an angle error amplification coefficient corresponding to the ratio of the sum signal and noise. The angle error amplifying means previously stores, as an angle error amplification coefficient, for each ratio of the sum signal and noise, an inverse of the ratio between the signal level of the sum signal excluding noise and the signal level of the sum signal including noise. The signal level of the sum signal is calculated by summing the squares of the I signal and the Q signal converted from the sum signal by the signal conversion means, and the noise is obtained in advance from the signal level of the sum signal. The angle error amplification coefficient corresponding to the signal level and noise ratio of the sum signal excluding the noise is obtained from the table, and the angle error amplification coefficient is calculated by the angle error calculation means. And the angle error of the elevation angle is multiplied.
この発明によれば、移動体から到来する信号の和信号及び差信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号に基づいて和信号及び差信号を増幅する信号増幅手段と、信号変換手段により変換されたベースバンド帯のI信号とQ信号から、移動体に対する方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差を算出する角度誤差算出手段と、和信号と雑音の比に対応する角度誤差増幅係数を角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算する角度誤差増幅手段とを備え、角度誤差増幅手段は、和信号と雑音の比ごとに、雑音を除いた和信号の信号レベルと雑音を含む和信号の信号レベルとの比の逆数を角度誤差増幅係数として予め記憶しているテーブルを有し、信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号を二乗和して和信号の信号レベルを算出し、当該和信号の信号レベルから予め計算により求められた雑音を除き、当該雑音を除いた和信号の信号レベルと雑音の比に対応する角度誤差増幅係数をテーブルから取得して、当該角度誤差増幅係数を角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算するように構成したので、C/Nが低い環境下における方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差の検出量の低下を抑制することができる効果がある。 According to the present invention, the signal conversion means for converting the sum signal and the difference signal of the signals arriving from the mobile body into the baseband I signal and Q signal, and the I signal and Q converted from the sum signal by the signal conversion means. Calculates azimuth angle angle error and elevation angle error relative to the moving object from signal amplification means that amplifies the sum and difference signals based on the signal and baseband I and Q signals converted by the signal conversion means An angle error calculating means for multiplying the angle error amplification coefficient corresponding to the ratio of the sum signal and the noise by the angle error calculating means for multiplying the angle error of the azimuth and the angle error of the elevation angle calculated by the angle error calculating means, The angle error amplifying means stores in advance a reciprocal of the ratio between the signal level of the sum signal excluding noise and the signal level of the sum signal including noise as an angle error amplification coefficient for each ratio of the sum signal and noise. The signal level of the sum signal is calculated by summing the squares of the I signal and the Q signal converted from the sum signal by the signal conversion means, and the noise previously obtained by calculation is removed from the signal level of the sum signal. The angle error amplification coefficient corresponding to the ratio of the signal level of the sum signal excluding the noise to the noise is obtained from the table, and the angle error amplification coefficient calculated by the angle error calculation means is used as the angle error amplification coefficient. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the detected amount of the azimuth angle error and the elevation angle error in an environment where the C / N is low.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による追尾受信機を示す構成図である。
図1において、アンテナ1は複数のホーンを備えており、複数のホーンが衛星から到来する信号を受信する。
受信回路2はアンテナ1における複数のホーンが信号を受信すると、複数のホーンで受信された信号の周波数を変換し、周波数変換後の複数の信号の和を取ることで、和信号であるSUM信号を生成する処理を実施する。また、周波数変換後の複数の信号の差を取ることで、差信号であるERR信号を生成する処理を実施する。
1 is a block diagram showing a tracking receiver according to
In FIG. 1, an
When a plurality of horns in the
追尾受信機の帯域通過型フィルタ3A(図では、「BPF」と表記している)は受信回路2により生成されたSUM信号における不要な帯域を除去するために、そのSUM信号の帯域制限を行うフィルタである。
帯域通過型フィルタ3B(図では、「BPF」と表記している)は受信回路2により生成されたERR信号における不要な帯域を除去するために、そのERR信号の帯域制限を行うフィルタである。
The bandpass filter 3A (denoted as “BPF” in the figure) of the tracking receiver limits the band of the SUM signal in order to remove an unnecessary band in the SUM signal generated by the receiving circuit 2. It is a filter.
The band-
自動制御利得増幅器4A(図では、「AGC」と表記している)はAGC回路11から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ3Aから出力されたSUM信号を増幅する処理を実施する。
自動制御利得増幅器4B(図では、「AGC」と表記している)はAGC回路11から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ3Bから出力されたERR信号を増幅する処理を実施する。
The automatic
The automatic
アナログ・デジタルコンバータ5A(図では、「A/D」と表記している)は自動制御利得増幅器4Aにより増幅されたSUM信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるSUM信号を検波器8A,8Bに出力する処理を実施する。
アナログ・デジタルコンバータ5B(図では、「A/D」と表記している)は自動制御利得増幅器4Bにより増幅されたERR信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるERR信号を検波器8C,8Dに出力する処理を実施する。
The analog /
The analog /
クロック発振源6は準同期検波用クロックを発振する発振器である。
90度移相器7A(図では、「π/2」と表記している)はクロック発振源6から発振された準同期検波用クロックの位相を90度移相して、90度移相後の準同期検波用クロックを検波器8Bに出力する処理を実施する。
90度移相器7B(図では、「π/2」と表記している)はクロック発振源6から発振された準同期検波用クロックの位相を90度移相して、90度移相後の準同期検波用クロックを検波器8Dに出力する処理を実施する。
The
The 90-
The 90-degree phase shifter 7B (indicated as “π / 2” in the figure) shifts the phase of the quasi-synchronous detection clock oscillated from the
検波器8Aはクロック発振源6から発振された準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Aから出力されたSUM信号をベースバンド帯のI信号に変換する処理を実施する。
検波器8Bは90度移相器7Aから出力された90度移相後の準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Aから出力されたSUM信号をベースバンド帯のQ信号に変換する処理を実施する。
The
The
検波器8Cはクロック発振源6から発振された準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Bから出力されたERR信号をベースバンド帯のI信号に変換する処理を実施する。
検波器8Dは90度移相器7Bから出力された90度移相後の準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Bから出力されたERR信号をベースバンド帯のQ信号に変換する処理を実施する。
なお、アナログ・デジタルコンバータ5A,5B、クロック発振源6、90度移相器7A,7B及び検波器8A〜8Dから信号変換手段が構成されている。
The
The detector 8D converts the ERR signal output from the analog /
The analog /
低域通過型フィルタ9A〜9D(図では、「LPF」と表記している)は検波器8A〜8Dから出力されたI信号又はQ信号の中で、所定の帯域より高域の信号の通過を阻止して、低域の信号だけを通過させるフィルタである。
電力算出部10(図では、「x2+y2」と表記している)は低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)の二乗和を算出することでSUM信号の信号レベルを算出する処理を実施する。
The low-pass filters 9A to 9D (denoted as “LPF” in the drawing) pass signals in a higher band than a predetermined band among the I signals or Q signals output from the
The power calculation unit 10 (denoted as “x 2 + y 2 ” in the figure) outputs an I signal (a signal converted from a SUM signal) output from the low-pass filter 9A and a low-
AGC回路11(図では、「AGC CTRL」と表記している)は基準となるSUM信号の信号レベルを一定にするため、電力算出部10により算出されたSUM信号の信号レベルに基づいて、自動制御利得増幅器4A,4Bに出力するAGC制御電圧を調整する処理を実施する。
なお、自動制御利得増幅器4A,4B、電力算出部10及びAGC回路11から信号増幅手段が構成されている。
The AGC circuit 11 (denoted as “AGC CTRL” in the figure) automatically sets the signal level of the reference SUM signal to be constant based on the signal level of the SUM signal calculated by the
The automatic
乗算処理部12Aは低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ9Cから出力されたI信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、その乗算結果を加算処理部13Aに出力する処理を実施する。
乗算処理部12Bは低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ9Dから出力されたQ信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、その乗算結果を加算処理部13Aに出力する処理を実施する。
The
The
乗算処理部12Cは低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ9Dから出力されたQ信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、その乗算結果を加算処理部13Bに出力する処理を実施する。
乗算処理部12Dは低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号(SUM信号から変換された信号)と低域通過型フィルタ9Cから出力されたI信号(ERR信号から変換された信号)とを乗算し、その乗算結果を加算処理部13Bに出力する処理を実施する。
The
The
加算処理部13Aは乗算処理部12Aの乗算結果と乗算処理部12Bの乗算結果とを加算し、その加算結果を乗算処理部15Aに出力する処理を実施する。
加算処理部13Bは乗算処理部12Cの乗算結果から乗算処理部12Dの乗算結果を減算し、その減算結果を乗算処理部15Bに出力する処理を実施する。
逆数演算処理部14(図では、「1/x」と表記している)は電力算出部10により算出されたSUM信号の信号レベルの逆数を算出する処理を実施する。
The
The
The reciprocal arithmetic processing unit 14 (denoted as “1 / x” in the figure) performs a process of calculating the reciprocal of the signal level of the SUM signal calculated by the
乗算処理部15Aは逆数演算処理部14により算出された逆数を加算処理部13Aの加算結果に乗算することで方位角AZの角度誤差を算出する処理を実施する。
乗算処理部15Bは逆数演算処理部14により算出された逆数を加算処理部13Bの減算結果に乗算することで仰角ELの角度誤差を算出する処理を実施する。
なお、電力算出部10、乗算処理部12A〜12D、加算処理部13A,13B、逆数演算処理部14及び乗算処理部15A,15Bから角度誤差算出手段が構成されている。
The
The
The
角度誤差増幅係数テーブル16は例えばRAMなどの記録媒体から構成されており、SUM信号のC/N(SUM信号と雑音の比)に対応する角度誤差増幅係数αを記憶している。
角度誤差増幅係数取得部17は角度誤差増幅係数テーブル16からSUM信号のC/Nに対応する角度誤差増幅係数αを取得して、その角度誤差増幅係数αを乗算処理部18A,18Bに出力する処理を実施する。
The angle error amplification coefficient table 16 is composed of a recording medium such as a RAM, for example, and stores an angle error amplification coefficient α corresponding to the C / N (SUM signal to noise ratio) of the SUM signal.
The angle error amplification coefficient acquisition unit 17 acquires an angle error amplification coefficient α corresponding to C / N of the SUM signal from the angle error amplification coefficient table 16, and outputs the angle error amplification coefficient α to the
乗算処理部18Aは角度誤差増幅係数取得部17から出力された角度誤差増幅係数αを乗算処理部15Aにより算出された方位角AZの角度誤差に乗算する処理を実施する。
乗算処理部18Bは角度誤差増幅係数取得部17から出力された角度誤差増幅係数αを乗算処理部15Bにより算出された仰角ELの角度誤差に乗算する処理を実施する。
なお、角度誤差増幅係数テーブル16、角度誤差増幅係数取得部17及び乗算処理部18A,18Bから角度誤差増幅手段が構成されている。
The
The
The angle error amplification coefficient table 16, the angle error amplification coefficient acquisition unit 17, and the multiplication processing units 18 </ b> A and 18 </ b> B constitute angle error amplification means.
次に動作について説明する。
アンテナ1は、複数のホーンを備えており、複数のホーンが衛星から到来する信号を受信する。
受信回路2は、アンテナ1における複数のホーンが信号を受信すると、複数のホーンで受信された信号の周波数を変換し、周波数変換後の複数の信号の和を取ることで、和信号であるSUM信号を生成するとともに、周波数変換後の複数の信号の差を取ることで、差信号であるERR信号を生成する。
Next, the operation will be described.
The
When a plurality of horns in the
このSUM信号とERR信号が、モノパルス方式を採用している追尾受信機の入力となるが、時刻tにおけるSUM信号をSSUM(t)、時刻tにおけるERR信号をSERR(t)とすると、SSUM(t)及びSERR(t)は、一般的に下記の式(1)、式(2)で与えられる。
ここで、rsはSUM信号の振幅、θsはSUM信号の位相、reはERR信号の振幅、θeはERR信号の位相、fcは中間周波数である。
The SUM signal and the ERR signal are input to a tracking receiver that employs a monopulse system. When the SUM signal at time t is S SUM (t) and the ERR signal at time t is S ERR (t), S SUM (t) and S ERR (t) are generally given by the following formulas (1) and (2).
Here, r s amplitude of the SUM signal, theta s the SUM signal phase, the r e the amplitude of ERR signal, theta e is ERR signal of the phase, the f c is the intermediate frequency.
追尾受信機の帯域通過型フィルタ3Aは、受信回路2により生成されたSUM信号における不要な帯域を除去するために、そのSUM信号の帯域制限を行い、帯域制限後のSUM信号を自動制御利得増幅器4Aに出力する。
帯域通過型フィルタ3Bは、受信回路2により生成されたERR信号における不要な帯域を除去するために、そのERR信号の帯域制限を行い、帯域制限後のERR信号を自動制御利得増幅器4Bに出力する。
The bandpass filter 3A of the tracking receiver performs band limitation of the SUM signal in order to remove an unnecessary band in the SUM signal generated by the receiving circuit 2, and automatically controls the band-limited SUM signal for the SUM signal. Output to 4A.
The band-
図1の追尾受信機では、アンテナの方位角AZと仰角ELの角度誤差をSUM信号でERR信号を検波することで検出するため、基準となるSUM信号の信号レベルを一定にする必要がある。
そのため、自動制御利得増幅器4Aは、後述するAGC回路11から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ3Aから出力されたSUM信号を増幅し、増幅後のSUM信号をアナログ・デジタルコンバータ5Aに出力する。
自動制御利得増幅器4Bについても、AGC回路11から出力されるAGC制御電圧にしたがって、帯域通過型フィルタ3Bから出力されたERR信号を増幅し、増幅後のERR信号をアナログ・デジタルコンバータ5Bに出力する。
In the tracking receiver of FIG. 1, the angle error between the azimuth angle AZ and the elevation angle EL of the antenna is detected by detecting the ERR signal with the SUM signal, so the signal level of the reference SUM signal needs to be constant.
Therefore, the automatic
The automatic
アナログ・デジタルコンバータ5A、クロック発振源6、90度移相器7A及び検波器8A,8Bから構成されている信号変換手段は、自動制御利得増幅器4Aから増幅後のSUM信号を受けると、そのSUM信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する。
即ち、アナログ・デジタルコンバータ5Aは、自動制御利得増幅器4Aから増幅後のSUM信号を受けると、そのSUM信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるSUM信号を検波器8A,8Bに出力する。
90度移相器7Aは、クロック発振源6から発振された準同期検波用クロックの位相を90度移相して、90度移相後の準同期検波用クロックを検波器8Bに出力する。
When the signal conversion means including the analog /
That is, when the analog /
The 90-
検波器8Aは、クロック発振源6から発振された準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Aから出力されたSUM信号をベースバンド帯のI信号に変換する。
検波器8Bは、90度移相器7Aから出力された90度移相後の準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Aから出力されたSUM信号をベースバンド帯のQ信号に変換する。
The
The
また、アナログ・デジタルコンバータ5B、クロック発振源6、90度移相器7B及び検波器8C,8Dから構成されている信号変換手段は、自動制御利得増幅器4Bから増幅後のERR信号を受けると、そのERR信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する。
即ち、アナログ・デジタルコンバータ5Bは、自動制御利得増幅器4Bから増幅後のERR信号を受けると、そのERR信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタル信号であるERR信号を検波器8C,8Dに出力する。
90度移相器7Bは、クロック発振源6から発振された準同期検波用クロックの位相を90度移相して、90度移相後の準同期検波用クロックを検波器8Dに出力する。
Further, when the signal conversion means composed of the analog /
That is, when the analog /
The 90-degree phase shifter 7B shifts the phase of the quasi-synchronous detection clock oscillated from the
検波器8Cは、クロック発振源6から発振された準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Bから出力されたERR信号をベースバンド帯のI信号に変換する。
検波器8Dは、90度移相器7Bから出力された90度移相後の準同期検波用クロックを用いて、アナログ・デジタルコンバータ5Bから出力されたERR信号をベースバンド帯のQ信号に変換する。
The
The detector 8D converts the ERR signal output from the analog /
ここで、検波器8A〜8Dから出力されて低域通過型フィルタ9A〜9Dを通過したベースバンド帯のI信号とQ信号は、下記の式(3)〜(6)で表される。図2はベースバンド帯のI信号とQ信号のイメージを示す説明図である。
ここで、IsはSUM信号から変換されたベースバンド帯のI信号、QsはSUM信号から変換されたベースバンド帯のQ信号、IeはERR信号から変換されたベースバンド帯のI信号、QeはERR信号から変換されたベースバンド帯のQ信号である。
Here, the baseband I and Q signals output from the
Here, I s is the baseband I signal converted from the SUM signal, Q s is the baseband Q signal converted from the SUM signal, and I e is the baseband I signal converted from the ERR signal. , Q e are baseband Q signals converted from ERR signals.
詳細は後述するが、電力算出部10、乗算処理部12A〜12D、加算処理部13A,13B、逆数演算処理部14及び乗算処理部15A,15Bから構成されている角度誤差算出手段は、ERR信号をSUM信号で検波することで得られる方位角AZの角度誤差Azidealと仰角ELの角度誤差Elidealは、下記の式(7)、式(8)で表される。
ここで、θはSUM信号の位相を基準にしたときのERR信号の位相である。
Although details will be described later, the angle error calculation means including the
Here, θ is the phase of the ERR signal when the phase of the SUM signal is used as a reference.
方位角AZの角度誤差Azidealと仰角ELの角度誤差Elidealは、式(3)〜(8)より、Is、Qs、Ie、Qeのみで表現すると、下記の式(9)、式(10)のようになる。
The angle error Az ideal of the azimuth angle AZ and the angle error El ideal of the elevation angle EL can be expressed by the following formula (9) from the formulas (3) to (8) only by I s , Q s , I e , and Q e. The equation (10) is obtained.
乗算処理部12Aは、低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号であるIsと、低域通過型フィルタ9Cから出力されたI信号であるIeとを乗算し、その乗算結果(IsIe)を加算処理部13Aに出力する。
乗算処理部12Bは、低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号であるQsと、低域通過型フィルタ9Dから出力されたQ信号であるQeとを乗算し、その乗算結果(QsQe)を加算処理部13Aに出力する。
The
乗算処理部12Cは、低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号であるIsと、低域通過型フィルタ9Dから出力されたQ信号であるQeとを乗算し、その乗算結果(QeIs)を加算処理部13Bに出力する。
乗算処理部12Dは、低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号であるQsと、低域通過型フィルタ9Cから出力されたI信号であるIeとを乗算し、その乗算結果(IeQs)を加算処理部13Bに出力する。
The
加算処理部13Aは、乗算処理部12Aの乗算結果(IsIe)と乗算処理部12Bの乗算結果(QsQe)とを加算し、その加算結果(IsIe+QsQe)を乗算処理部15Aに出力する。
加算処理部13Bは、乗算処理部12Cの乗算結果(QeIs)から乗算処理部12Dの乗算結果(IeQs)を減算し、その減算結果(QeIs−IeQs)を乗算処理部15Bに出力する。
The
The
電力算出部10は、SUM信号の信号レベルとして、低域通過型フィルタ9Aから出力されたI信号であるIsと、低域通過型フィルタ9Bから出力されたQ信号であるQsとの二乗和(Is 2+Qs 2)を算出する。
逆数演算処理部14は、電力算出部10がSUM信号の信号レベルとして、IsとQsの二乗和(Is 2+Qs 2)を算出すると、その信号レベルの逆数(1/(Is 2+Qs 2))を算出する。
The
When the
乗算処理部15Aは、逆数演算処理部14により算出された逆数(1/(Is 2+Qs 2))を加算処理部13Aの加算結果(IsIe+QsQe)に乗算することで、方位角AZの角度誤差Azidealを算出する(式(9)を参照)。
乗算処理部15Bは、逆数演算処理部14により算出された逆数(1/(Is 2+Qs 2))を加算処理部13Bの減算結果(QeIs−IeQs)に乗算することで、仰角ELの角度誤差Elidealを算出する(式(10)を参照)。
AGC回路11は、基準となるSUM信号の信号レベルを一定にするため、電力算出部10により算出されたSUM信号の信号レベルに基づいて、自動制御利得増幅器4A,4Bに出力するAGC制御電圧を調整する。
しかし、SUM信号のC/Nが低い場合、システム雑音の影響を無視することができず、SUM信号の信号レベルの算出結果が、実際のSUM信号の信号レベルと比べて高くなり、AGC回路11から出力されるAGC制御電圧が低くなるため、自動制御利得増幅器4A,4BにおけるSUM信号,ERR信号の増幅量が抑えられ、方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealの検出量が低下する。
The
However, when the C / N of the SUM signal is low, the influence of the system noise cannot be ignored, and the calculation result of the signal level of the SUM signal becomes higher than the signal level of the actual SUM signal, and the
そこで、この実施の形態1では、角度誤差増幅係数取得部17が、角度誤差増幅係数テーブル16からSUM信号のC/Nに対応する角度誤差増幅係数αを取得し、乗算処理部18A,18Bが、その角度誤差増幅係数αを方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealの検出量に乗算することで、その角度誤差Azideal,Elidealの検出量の低下を抑制している。
具体的には、以下の通りである。
Therefore, in the first embodiment, the angle error amplification coefficient acquisition unit 17 acquires the angle error amplification coefficient α corresponding to the C / N of the SUM signal from the angle error amplification coefficient table 16, and the
Specifically, it is as follows.
まず、方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealの検出量が低下する原因は、システム雑音がSUM信号に含まれていることである。
電力算出部10により算出されるSUM信号の信号レベルを示す電力値CTOTALは、下記の式(11)で表される。
First, the cause of the decrease in the detection amount of the angle error Az ideal of the azimuth angle AZ and the angle error El ideal of the elevation angle EL is that the system noise is included in the SUM signal.
The power value C TOTAL indicating the signal level of the SUM signal calculated by the
ここで、CSUM[dBm]は自動制御利得増幅器4Aから出力されたSUM信号の信号レベル、TSUM[K]はSUM系システム雑音温度、k[J/K]はボルツマン定数(1.38×10−23)、B[Hz]は追尾受信機の帯域(帯域通過型フィルタ3A,3Bの通過帯域)である。
式(12)はSUM信号の信号レベルCSUM[dBm]を真数に変換する式であり、単位は[W]である。式(13)はシステム雑音を表す式である。
Here, C SUM [dBm] is the signal level of the SUM signal output from the automatic
Expression (12) is an expression for converting the signal level C SUM [dBm] of the SUM signal into a true number, and its unit is [W]. Expression (13) is an expression representing system noise.
したがって、AGC回路11では、式(11)で表される電力値CTOTALからAGC制御電圧を生成することになるが、SUM信号のC/Nが低い場合(特に、C/Nが10dBより低い場合)、システム雑音の影響が大きく、AGC制御電圧が抑制されることが分かる。
一方、追尾受信機で、方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealが検出される際にも、システム雑音が含まれているSUM信号及びERR信号が使用される。SUM信号及びERR信号のI成分とQ成分には、システム雑音がそれぞれ含まれているが、それぞれのシステム雑音は無相関である。
Therefore, the
On the other hand, when the tracking receiver detects the angle error Az ideal of the azimuth angle AZ and the angle error El ideal of the elevation angle EL, the SUM signal and the ERR signal including system noise are used. The I and Q components of the SUM signal and the ERR signal each contain system noise, but each system noise is uncorrelated.
したがって、角度誤差Azideal,Elidealの検出において、式(9)、式(10)の分子は、I成分及びQ成分を積算してからフィルタにかけて平均化すれば、システム雑音の影響が小さくなって無視することができるようになる。
しかし、式(9)、式(10)の分母は、SUM信号の電力を示すため、システム雑音の影響がある。
そこで、式(9)、式(10)をシステム雑音の影響を含んでいる式に書き直すと、下記の式(14)、式(15)のようになる。
Therefore, in the detection of the angle errors Az ideal and El ideal , if the numerators of the equations (9) and (10) are integrated with the I component and the Q component and then averaged by filtering, the influence of the system noise is reduced. Can be ignored.
However, since the denominators of Equation (9) and Equation (10) indicate the power of the SUM signal, there is an influence of system noise.
Therefore, when the equations (9) and (10) are rewritten into equations including the influence of system noise, the following equations (14) and (15) are obtained.
よって、AGC制御電圧によるSUM信号及びERR信号の増幅量が抑圧された分だけ角度誤差Azideal,Elidealの検出量が低下することになり、本来検出されるべき角度誤差Azideal,Elidealと、実際に検出される角度誤差Azreal,Elrealとの比RERRは、(Azreal/Azideal)または(Elreal/Elideal)を計算することで求まり、下記の式(16)のようになる。
Therefore, an amount corresponding angular error amplification amount of the SUM signal and ERR signal by the AGC control voltage is suppressed Az ideal, will be detected amount of El ideal is lowered, the angle error Az ideal to be detected originally, and El ideal The ratio R ERR with the actually detected angular errors Az real , El real is obtained by calculating (Az real / Az ideal ) or (El real / El ideal ), and is expressed by the following equation (16): become.
式(16)より、本来検出されるべき角度誤差を得るには、システム雑音で抑制されている角度誤差Azideal,Elidealに比RERRの逆数αを乗算すればよい。
例えば、自動制御利得増幅器4Aから出力されたSUM信号の信号レベルとシステム雑音が同一値のときは(C/N=0dB)、式(16)より、比RERRが1/2になるので、比RERRの逆数である“2”を乗算することで、本来検出すべき角度誤差を取得することができる。
In order to obtain the angular error that should be detected from the equation (16), the angular errors Az ideal and El ideal that are suppressed by the system noise may be multiplied by the inverse α of the ratio R ERR .
For example, when the signal level of the SUM signal output from the automatic
ここで、図3はSUM信号のC/Nに対応する比RERRを示す特性図である。
システム雑音で抑制されている角度誤差Azideal,Elidealに乗算する比RERRの逆数αが角度誤差増幅係数αであるとすると、角度誤差増幅係数αは式(17)で表される。
SUM信号のC/Nが分かれば、角度誤差増幅係数αを算出することが可能であり、システム雑音は受信系システムで決まるものである。
そのため、この実施の形態1では、予め、式(17)を利用して、SUM信号における各種の信号レベルに対応する角度誤差増幅係数αを算出することで、その角度誤差増幅係数αを角度誤差増幅係数テーブル16に格納し、C/Nに対応する角度誤差増幅係数αを記憶している角度誤差増幅係数テーブル16を用意する。
Here, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the ratio R ERR corresponding to C / N of the SUM signal.
Assuming that the reciprocal α of the ratio R ERR multiplied by the angular errors Az ideal and El ideal suppressed by the system noise is the angular error amplification coefficient α, the angular error amplification coefficient α is expressed by Expression (17).
If the C / N of the SUM signal is known, the angle error amplification coefficient α can be calculated, and the system noise is determined by the receiving system.
Therefore, in the first embodiment, the angle error amplification coefficient α corresponding to various signal levels in the SUM signal is calculated in advance using Expression (17), so that the angle error amplification coefficient α is converted into the angle error. An angle error amplification coefficient table 16 is prepared which is stored in the amplification coefficient table 16 and stores the angle error amplification coefficient α corresponding to C / N.
角度誤差増幅係数テーブル16は、そのテーブルを構成するデバイスのメモリ容量にもよるが、例えば、SUM信号の信号レベルの1dBステップ毎に値を計算し、例えば、50〜100個程度のデータをテーブル情報として保持し、それらのテーブル情報を補間して角度誤差増幅係数αを算出することで十分な効果が期待される。 Although the angle error amplification coefficient table 16 depends on the memory capacity of the devices constituting the table, for example, a value is calculated for each 1 dB step of the signal level of the SUM signal. For example, about 50 to 100 pieces of data are stored in the table. A sufficient effect can be expected by holding the information and calculating the angle error amplification coefficient α by interpolating the table information.
最後に、追尾受信機内でのC/Nの算出方法について説明する。
システム雑音は回線設計を行うことで、机上で求めることができるため、そのシステム雑音をNSUMとして、デバイスに記憶させる。
追尾受信機内の動作において、電力算出部10により算出されるSUM信号の信号レベルを示す電力値CTOTALは、式(11)に示すように、SUM信号の信号レベルCSUMとシステム雑音NSUMを合わせたものである。
したがって、電力算出部10により算出された電力値CTOTALから、デバイスに記憶させているシステム雑音NSUMを取り除くことによって、SUM信号の真の信号レベルが求められ、C/Nを算出することができる。
Finally, a method for calculating C / N in the tracking receiver will be described.
Since the system noise can be obtained on the desk by designing the line, the system noise is stored in the device as NSUM .
In the operation within the tracking receiver, the power value C TOTAL indicating the signal level of the SUM signal calculated by the
Therefore, by removing the system noise N SUM stored in the device from the power value C TOTAL calculated by the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、移動体から到来する信号のSUM信号及びERR信号をベースバンド帯のI信号とQ信号に変換する信号変換手段と、信号変換手段によりSUM信号から変換されたI信号とQ信号に基づいて、SUM信号及びERR信号を増幅する信号増幅手段と、信号変換手段により変換されたベースバンド帯のI信号とQ信号から、移動体に対する方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealを算出する角度誤差算出手段とを設け、角度誤差増幅手段がSUM信号のC/Nに対応する角度誤差増幅係数αを角度誤差算出手段により算出された方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealに乗算するように構成したので、C/Nが低い環境下における方位角AZの角度誤差Azideal及び仰角ELの角度誤差Elidealの検出量の低下を抑制することができるようになり、その結果、C/Nが低い環境下でも、衛星の追尾を行うことができる効果を奏する。 As is apparent from the above, according to the first embodiment, the signal conversion means for converting the SUM signal and ERR signal of the signal arriving from the mobile body into the baseband I signal and Q signal, and the signal conversion means Based on the I and Q signals converted from the SUM signal, the signal amplifying means for amplifying the SUM signal and the ERR signal, and the baseband I signal and Q signal converted by the signal converting means, the direction to the moving body An angle error calculating means for calculating an angle error Az ideal of the angle AZ and an angle error El ideal of the elevation angle EL, and the angle error amplifying means determines the angle error amplification coefficient α corresponding to C / N of the SUM signal as the angle error calculating means. since it is configured to multiply the angular error El ideal angular error Az ideal and elevation EL of the calculated azimuth angle AZ, the low C / N It becomes possible to suppress a decrease in the detected amount of angular error Az ideal and elevation EL angular error El ideal azimuthal AZ under environment, as a result, C / N is at a low environment, tracking of satellites There is an effect that can be performed.
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2による追尾受信機を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
角度誤差増幅係数算出部19は電力算出部10により算出されたSUM信号の信号レベルを示す電力値CTOTALからシステム雑音NSUMを減算してCSUMを求め、そのCSUMとシステム雑音NSUMから角度誤差増幅係数αを算出する処理を実施する。なお、角度誤差増幅係数算出部19は増幅係数算出手段を構成している。
Embodiment 2. FIG.
4 is a block diagram showing a tracking receiver according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
Angle error amplification
上記実施の形態1では、予め、C/Nに対応する角度誤差増幅係数αを記憶している角度誤差増幅係数テーブル16を作成し、角度誤差増幅係数部17が角度誤差増幅係数テーブル16からC/Nに対応する角度誤差増幅係数αを取得するものを示したが、角度誤差増幅係数算出部19が電力算出部10により算出されたCTOTALからシステム雑音NSUMを減算してCSUMを求め、そのCSUMとシステム雑音NSUMを式(17)に代入することで角度誤差増幅係数αを算出し、その角度誤差増幅係数αを角度誤差増幅係数部17に出力するようにしてもよい。
この場合も、上記実施の形態1と同様の効果が得られる。
In the first embodiment, the angle error amplification coefficient table 16 that stores the angle error amplification coefficient α corresponding to C / N is created in advance, and the angle error amplification coefficient unit 17 stores the angle error amplification coefficient table C from the angle error amplification coefficient table 16. Although the angle error amplification coefficient α corresponding to / N is obtained, the angle error amplification
Also in this case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 アンテナ、2 受信回路、3A,3B 帯域通過型フィルタ、4A,4B 自動制御利得増幅器(信号増幅手段)、5A,5B アナログ・デジタルコンバータ(信号変換手段)、6 クロック発振源(信号変換手段)、7A,7B 90度移相器(信号変換手段)、8A〜8D 検波器(信号変換手段)、9A〜9D 低域通過型フィルタ、10 電力算出部(信号増幅手段、角度誤差算出手段)、11 AGC回路(信号増幅手段)、12A〜12D 乗算処理部(角度誤差算出手段)、13A,13B 加算処理部(角度誤差算出手段)、14 逆数演算処理部(角度誤差算出手段)、15A,15B 乗算処理部(角度誤差算出手段)、16 角度誤差増幅係数テーブル(角度誤差増幅手段)、17 角度誤差増幅係数取得部(角度誤差増幅手段)、18A,18B 乗算処理部(角度誤差増幅手段)、19 角度誤差増幅係数算出部(増幅係数算出手段)、101 アンテナ、102 受信回路、103A,103B 帯域通過型フィルタ、104A,104B 自動制御利得増幅器、105A,105B アナログ・デジタルコンバータ、106 クロック発振源、107A,107B 90度移相器、108A〜108D 検波器、109A〜109D 低域通過型フィルタ、110 電力算出部、111 AGC回路、112A〜112D 乗算処理部、113A,113B 加算処理部、114 逆数演算処理部、115A,115B 乗算処理部。 1 antenna, 2 receiving circuit, 3A, 3B band pass filter, 4A, 4B automatic control gain amplifier (signal amplifying means), 5A, 5B analog-digital converter (signal converting means), 6 clock oscillation source (signal converting means) , 7A, 7B 90 degree phase shifter (signal conversion means), 8A to 8D detector (signal conversion means), 9A to 9D low-pass filter, 10 power calculation section (signal amplification means, angle error calculation means), DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 AGC circuit (signal amplification means), 12A-12D Multiplication processing part (angle error calculation means), 13A, 13B Addition processing part (angle error calculation means), 14 Reciprocal number arithmetic processing part (angle error calculation means), 15A, 15B Multiplication processing unit (angle error calculation means), 16 angle error amplification coefficient table (angle error amplification means), 17 angle error amplification coefficient acquisition section (angle error amplification) Means), 18A, 18B multiplication processing unit (angle error amplification means), 19 angle error amplification coefficient calculation unit (amplification coefficient calculation means), 101 antenna, 102 receiving circuit, 103A, 103B band-pass filter, 104A, 104B automatic control Gain amplifier, 105A, 105B analog / digital converter, 106 clock oscillation source, 107A, 107B 90-degree phase shifter, 108A-108D detector, 109A-109D low-pass filter, 110 power calculator, 111 AGC circuit, 112A ˜112D multiplication processing unit, 113A, 113B addition processing unit, 114 reciprocal calculation processing unit, 115A, 115B multiplication processing unit.
Claims (2)
上記信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号に基づいて上記和信号及び上記差信号を増幅する信号増幅手段と、
上記信号変換手段により変換されたベースバンド帯のI信号とQ信号から、上記移動体に対する方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差を算出する角度誤差算出手段と、
上記和信号と雑音の比に対応する角度誤差増幅係数を上記角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算する角度誤差増幅手段と
を備え、
上記角度誤差増幅手段は、
上記和信号と雑音の比ごとに、上記雑音を除いた和信号の信号レベルと上記雑音を含む和信号の信号レベルとの比の逆数を上記角度誤差増幅係数として予め記憶しているテーブルを有し、
上記信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号を二乗和して和信号の信号レベルを算出し、当該和信号の信号レベルから予め計算により求められた上記雑音を除き、当該雑音を除いた和信号の信号レベルと雑音の比に対応する上記角度誤差増幅係数を上記テーブルから取得して、当該角度誤差増幅係数を上記角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算することを特徴とする追尾受信機。 Signal conversion means for converting a sum signal and a difference signal of signals arriving from a mobile body into baseband I and Q signals;
Signal amplifying means for amplifying the sum signal and the difference signal based on the I and Q signals converted from the sum signal by the signal converting means;
An angle error calculation means for calculating an angle error of an azimuth angle and an angle error of an elevation angle with respect to the moving body from the baseband I signal and Q signal converted by the signal conversion means;
Angle error amplification means for multiplying the angle error amplification coefficient corresponding to the ratio of the sum signal and noise by the angle error of the azimuth and the angle error of the elevation angle calculated by the angle error calculation means ,
The angle error amplifying means is
For each ratio of the sum signal and noise, there is a table in which the reciprocal of the ratio of the signal level of the sum signal excluding the noise and the signal level of the sum signal including the noise is stored in advance as the angle error amplification coefficient. And
The signal level of the sum signal is calculated by squaring the I signal and the Q signal converted from the sum signal by the signal conversion means, and the noise determined in advance is calculated from the signal level of the sum signal. and obtaining the angular error amplification factor corresponding to the ratio of the signal level and the noise of the sum signal excluding from the table, the angle error and elevation angle of the azimuth angle calculated by the angle error calculation means the angular error amplification factor A tracking receiver characterized by multiplying the angle error of.
上記信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号に基づいて上記和信号及び上記差信号を増幅する信号増幅手段と、
上記信号変換手段により変換されたベースバンド帯のI信号とQ信号から、上記移動体に対する方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差を算出する角度誤差算出手段と、
上記和信号と雑音の比に対応する角度誤差増幅係数を上記角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算する角度誤差増幅手段と
を備え、
上記角度誤差増幅手段は、
上記信号変換手段により和信号から変換されたI信号とQ信号を二乗和して和信号の信号レベルを算出し、予め計算により求められる上記雑音を除いた和信号の信号レベルと上記雑音を含んだままの和信号の信号レベルとの比の逆数を上記角度誤差増幅係数として算出する増幅係数算出手段を有し、
上記増幅係数算出手段により算出された上記角度誤差増幅係数を上記角度誤差算出手段により算出された方位角の角度誤差及び仰角の角度誤差に乗算することを特徴とする追尾受信機。 Signal conversion means for converting a sum signal and a difference signal of signals arriving from a mobile body into baseband I and Q signals;
Signal amplifying means for amplifying the sum signal and the difference signal based on the I and Q signals converted from the sum signal by the signal converting means;
An angle error calculation means for calculating an angle error of an azimuth angle and an angle error of an elevation angle with respect to the moving body from the baseband I signal and Q signal converted by the signal conversion means;
Angle error amplification means for multiplying the angle error amplification coefficient corresponding to the ratio of the sum signal and noise by the angle error of the azimuth and the angle error of the elevation angle calculated by the angle error calculation means ,
The angle error amplifying means is
The signal level of the sum signal is calculated by summing the squares of the I signal and Q signal converted from the sum signal by the signal conversion means, and includes the signal level of the sum signal excluding the noise obtained in advance and the noise. Amplification coefficient calculation means for calculating the reciprocal of the ratio of the signal level of the sum signal as it is as the angle error amplification coefficient,
Tracking receivers, characterized in that multiplying the angular error amplification coefficient calculated by the amplification coefficient calculating section to the angle error and elevation angle error of the azimuth angle calculated by the angle error calculation means.
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