RU96101192A

RU96101192A - Пакет канала сигнализации для системы связи с опорным сигналом, модулированным по закону, зависящему от времени

Info

Publication number: RU96101192A
Application number: RU96101192/09A
Authority: RU
Inventors: Шиодини Алан; Кумар Винод; Тиенпон Жан-Марк
Original assignee: Алькатель Н.В.
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1998-03-20

Claims

1. Пакет канала сигнализации для системы связи, отличающийся тем, что содержит опорный сигнал, модулированный в соответствии с законом модуляции, представляющим собой заданную функцию (f) от времени в пределах пакета.

2. Пакет канала сигнализации по п. 1, отличающийся тем, что опорный сигнал является частотно-модулированным.

3. Пакет канала сигнализации по п.2, отличающийся тем, что закон модуляции представляет собой линейную функцию (f) от времени.

4. Пакет канала сигнализации по п. 3, отличающийся тем, что закон модуляции используется в двух квадратурных каналах (1, Q ), причем для каждого канала используются две отдельные функции.

5. Устройство для оценивания доплеровского сдвига несущей, предназначенной для передачи пакета сигнализации по любому из пп. 1 - 3, отличающееся тем, что содержит гетеродин (VСО), смеситель (М) для приема несущей и выходного сигнала гетеродина (VСО), фильтр (ВР) для приема выходного сигнала смесителя (М) и формирования сигнала промежуточной частоты (IF), схему анализатора (МF1, МF2, Мf3, СОRR ) для приема сигнала промежуточной частоты (IF) и формирования сигнала сдвига (SН), характеризующего частотный сдвиг, обусловленный доплеровским эффектом, между теоретическим значением частоты (fT) и частотой сигнала промежуточной частоты (IF), схему управления (СС) для управления гетеродином (VСО) для получения оценки доплеровского сдвига из сформированного сигнала сдвига (SН).

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что схема управления (СС) обеспечивает управление гетеродином (VСО) для уменьшения упомянутого частотного сдвига.

7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что схема анализатора содержит по меньшей мере первый фильтр (МF1), настроенный на упомянутую опорную частоту, с центральной частотой, равной упомянутому теоретическому значению частоты (fT), и схему коррекции (СОRR) для формирования первого коэффициента формы (W1) выходного сигнала этого фильтра, а схема управления (СС) обеспечивает управление гетеродином для максимизации упомянутого первого коэффициента формы (W1).

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что схема управления (СС) обеспечивает управление гетеродином (VСО) путем последовательной аппроксимации, вводя частотную коррекцию с каждой стороны от частоты, которая обеспечивает наибольший коэффициент формы (W1) для того, чтобы осуществлять повторный поиск наибольшего коэффициента формы, причем последовательные процедуры поиска проводятся с уменьшающимися значениями частотной коррекции до достижения заданного порога коррекции.

9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что амплитуда сдвига (Δf), имеет значение, существенно равное максимальному доплеровскому сдвигу сигнала промежуточной частоты (IF ), и что оно дополнительно содержит второй и третий фильтры (MF2, MF3), настроенные на упомянутый опорный сигнал и имеющие центральную частоту, равную упомянутому теоретическому значению частоты (f_т, соответственно уменьшенному и увеличенному на упомянутую амплитуду сдвига (Δf), причем схема коррекции определяет, помимо первого коэффициента формы (W1), второй и третий коэффициенты формы (W2, W3) выходного сигнала упомянутых второго и третьего настроенных фильтров (МF2, МF3) соответственно и формирует упомянутый сигнал сдвига (SH), пропорциональный обратной величине центра тяжести центральных частот настроенных фильтров ( MF1, MF2, МFЗ), взвешенных соответствующими коэффициентами формы (W1, W2, W3).

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что схема управления (СС) управляет гетеродином (VСО) таким образом, чтобы сигнал промежуточной частоты (IF) имел частоту увеличенную на частоту упомянутого сдвига.

11. Устройство для синхронизации с сигналом несущей, обеспечивающей передачу пакета сигнализации по любому из пп.1-3, причем упомянутый опорный сигнал имеет длительность Т и передается периодически с периодом повторения Тг, а интервал измерения имеет заданную длительность, большую или равную Т+Тг, отличающееся тем, что содержит гетеродин (VСО), - смеситель (М) для приема сигнала несущей и выходного сигнала гетеродина (VСО), фильтр (ВР) для приема выходного сигнала смесителя (М) и формирования сигнала промежуточной частоты (IF), схему анализатора (MF1, MF2, MF3, CORR) для приема сигнала промежуточной частоты и формирования сигнала смены частоты (CF), если опорный сигнал не обнаружен, или сигнала сдвига частоты (SН), представляющего сдвиг между теоретическим значением частоты (f_т) и частотой сигнала промежуточной частоты (IF), схему управления (СС) для управления гетеродином (VСО) таким образом, что он настраивается на упомянутую несущую и затем, спустя интервал измерения, либо настраивается на другую несущую при наличии сигнала смены частоты, либо уменьшает значение упомянутого сигнала сдвига частоты (SH) при отсутствии сигнала смены частоты (CF).

12. Устройствo по п. 11, отличающееся тем, что схема анализатора содержит по меньшей мере первый фильтр (MF1), настроенный на упомянутый опорный сигнал, с центральной частотой, равной теоретическому значению частоты (f_т) и схему коррекции (CORR) для формирования первого коэффициента формы (W1) выходного сигнала этого фильтра, а схема управления (СС) управляет гетеродином для максимизации упомянутого первого коэффициента формы (W1).

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что схема управления (СС) управляет гетеродином (VСО) путем последовательной аппроксимации, вводя частотную коррекцию с любой стороны частоты, которая формирует максимальный коэффициент формы (W1), для осуществления повторного поиска максимального коэффициента формы, причем последовательные процедуры поиска осуществляются с уменьшающимися значениями частотной коррекции до достижения заданного порога коррекции.

14. Устройство для синхронизации с сигналом несущей, обеспечивающей передачу пакета сигнализации по любому из пп. 1-3, причем упомянутый опорный сигнал передается периодически с периодом повторения Тг, отличающееся тем, что содержит гетеродин (VСО), смеситель (М) для приема сигнала несущей и выходного сигнала гетеродина (VСО), фильтр (ВР) для приема выходного сигнала смесителя (М) и формирования сигнала промежуточной частоты (IF), схему анализатора (MF1, MF2, MF3, CORR ) для приема сигнала промежуточной частоты и формирования сигнала сдвига частоты (SH), представляющего временной интервал между приемом двух последовательных пакетов сигнализации, схему управления (СС) для управления гетеродином (VСО) для уменьшения сдвига между сигналом сдвига частоты (SН) и упомянутым периодом повторения Т_г.

15. Устройство для оценивания канала передачи с помощью сигнала несущей, обеспечивающей передачу пакета сигнализации по п. 2 или 3, отличающееся тем, что содержит гетеродин (VСО), смеситель (М) для приема сигнала несущей и выходного сигнала гетеродина (VСО), фильтр (ВР) для приема выходного сигнала смесителя (М) и формирования сигнала промежуточной частоты (IF), схему анализатора для приема сигнала промежуточной частоты (IF) и преобразования ее в полосу модулирующих сигналов для формирования спектра упомянутого канала, схeму управления (СС) для управления гетеродином (VСО) для определения оценки упомянутого канала, исходя из полученного спектра этого канала.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что упомянутый опорный сигнал имеет частотную характеристику с постоянным наклоном (-μ), схемa управления (СС) управляет гетеродином (VСО) таким образом, чтобы он формировал частоту, характеристика наклона (μ) которой противоположна соответствующей характеристике опорного сигнала, начиная с приема этого сигнала по кратчайшему пути t_o упомянутого канала, спектр канала имеет набор спектральных линий, каждaя из которых идентифицируется частотой r_i и амплитудой h_i, причем конкретная спектральная линия соответствует пути t_i и имеет частоту, связанную с длиной этого пути, а схема управления формирует оценку, определяя каждый путь распространения t_i по его вкладу, который пропорционален амплитуде соответствующей спектральной линии h_i и по его временной задержке τ_i, которая имеет значение (r_i-го)/μ, для всех значений i от 0 до n, если рассматривается (n + 1) отдельных путей распространения.

17. Терминал подвижной установки радиосвязи, предназначенный для приема пакета сигнализации по п. 4, отличающийся тем, что он содержит средства, предназначенные для приема пакета данного типа, известного как пакетный сигнал FCCHd, для приема (17,18) в двух каналах (1) и (Q) квадратурного приемника множества выборок, достаточных для осуществления последующих вычислений, и запоминания (22, 23) этих выборок S_I(t) и S_Q(t), причем t является переменной времени; для получения (24) и запоминания (25) различных произведений S_I(KT)•S_Q(KT) причем КТ обозначает переменную времени (дискретное представление); для цифровой низкочастотной фильтрации (26) для исключения наивысшей частотной составляющей из каждого полученного произведения, для спектрального анализа (28) полученного отфильтрованного сигнала (27) для определения разности (f_I) мeжду мгновенными частотами двух квадратурных каналов (1, Q) в момент упомянутого приема; для вычисления (32), при известности длительности (Т_в) пакетного сигнала FССНd (10) и мгновенных частот (f_I) и (f_Q) в конце передаваемого пакетного сигнала, временного интервала (τ) между реальным началом пакетного сигнала FССНd и началом упомянутого приема с использованием следующего уравнения:

где f_I определяется спектральным анализом, а f_I предполагается большим, чем f_Q,
и затем для синхронизации (34) терминала с началом данного пакетного сигнала FССНd, который теперь известен.

18. Терминал по п. 17, отличающийся тем, что он содержит средства для определения абсолютного значения доплеровского сдвига (d ) путем приема (поз. 22, фиг. 9; поз. 23, фиг. 10) полного пакетного сигнала FССНd по одному из двух каналов квадратурного приемника путем запоминания выборок и затем, при необходимости, обработки (35-39, 63-68) этого запомненного сигнала, подверженного воздействию упомянутого доплеровского сдвига (d) для того, чтобы сохранить в нем только косинусную или только синусную составляющую (2πdt), к которой прибавлен фазовый член (φ), и наконец для выполнения спектрального анализа (69) полученного сигнала для определения значения упомянутого доплеровского сдвига (d), для определения знака этого доплеровского сдвига (d) путем аналогичного вычисления двух доплеровских сдвигов (d1) и (d2) на существенно продолжительных последовательных интервалах, например порядка по меньшей мере от одной до нескольких секунд, и вычисления (41, 42) разности между абсолютными значениями ([d2] - [d1] ) этих двух сдвигов для того, чтoбы определить направление изменения доплеровского сдвига (d) и, следовательно, его знак.

19. Терминал по п. 18, отличающийся тем, что он содержит средство компенсации доплеровского сдвига частоты (d) с использованием для демодуляции (46, 51, 52) принятого со спутника информационного сигнала (43, 44, 45) гетеродина (48), частота которого является не обычной фиксированной частотой (f_o), а равна частоте (f_o), имеющей доплеровский сдвиг частоты (d).

20. Терминал по п. 19, отличающийся тем, что для компенсации доплеровского сдвига в реальном времени на всем интервале движения спутника терминал содержит средство для генерации доплеровской коррекции (d), вводимой на управляющий вход (49) гетеродина (48) демодулятора, и средство для осуществления коррекции в реальном времени с помощью логического устройства (54) для автоматического отслеживания доплеровского сдвига (d) в соответствии с известным смещением конкретного спутника и с использованием ограниченного числа измерений доплеровского сдвига (d).

21. Терминал по п. 20, отличающийся тем, что логический блок (54) для слежения за доплеровским сдвигом в реальном времени включает память (56) для запоминания таблицы (57) известных изменений во времени доплеровского сдвига для различных максимальных возвышений каждого спутника," терминал предназначен для осуществления ограниченного числа измерений доплеровского сдвига и запоминания в энергозависимой памяти (58, 59), а также для сравнения результатов этих измерений в логическом блоке (60) с предварительно запомненными данными в таблице (57) для определения характеристики изменения доплеровского сдвига, необходимой для использования в данном случае, а второй блок вычислений (61) предназначен для прогнозирования и выдачи (49) напряжения корректировки доплеровского сдвига на гетеродин (48) демодулятора.

22. Базовая станция подвижной установки радиосвязи, отличающаяся тем, что она содержит средства для передачи пакета сигнализации по любому из пп. 1-4.