專利名稱:含有話音驅(qū)動的發(fā)送功率控制器的單信道單載波通信系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明介紹單信道單載波(SCPC)多路存取通信系統(tǒng)，并更詳細(xì)地介紹適用于衛(wèi)星通信的、含有話音驅(qū)動的發(fā)送功率控制器的單信道單載波多路存取的通信系統(tǒng)。
對衛(wèi)星通信來說單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)(在廣義上常稱作“SCPC”(Single-Channel-Per-Carrier)系統(tǒng))是廣泛用作在大量的地面站之間建立有效的通信信道的通信系統(tǒng)。
在這類系統(tǒng)中，每一信道種利用一個獨(dú)立的載波，信號通過此載波傳輸，正如在SPADE(單信道單載波、脈沖編碼調(diào)制、按需分配)系統(tǒng)和SCPC系統(tǒng)中那樣。(這里的SCPC系統(tǒng)是就其狹義而言的，即對每一信道分配到一個固定的載波頻率)。
在這種單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)中，話音驅(qū)動的技術(shù)用于使每一個通信信道的發(fā)送設(shè)備僅當(dāng)信道處于接通狀態(tài)而話音信號又實際輸入信道中時才發(fā)發(fā)送載波，以達(dá)到減少衛(wèi)星功率消耗并且防止衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器因飽和而出現(xiàn)交調(diào)的目的。因此，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，調(diào)制器的輸出端，曾裝過一種門電路用控制已調(diào)載波的通/斷。該門電路由話音信號檢測器輸出和信道接通信號共同控制;其中話音信號檢測器檢測話音信號的有無，而信道接通信號用作信道的接通控制。在信道未接通期間，也就是說當(dāng)信道未被要求用作通信時，由于通過此門電路的任何泄漏信號會帶來不希望有的電磁波輻射的因素，容易對其它信道產(chǎn)生不良影響，因此這種泄漏信號應(yīng)盡量減小。這不但使門電路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且還免不了會有下述缺點(diǎn)在使用相移鍵控(PSK)數(shù)字調(diào)制的場合(如在SPADE系統(tǒng)中)，由于當(dāng)不存在話音輸入時，電磁波輻射幾乎完全消失，話音驅(qū)動就形成短脈沖信號，因而使接收解調(diào)器中的各種同步系統(tǒng)(其中包括載波恢復(fù)電路和比特定時電路)在設(shè)計及結(jié)構(gòu)上都復(fù)雜化了。
為進(jìn)一步了解上述SCPC通信系統(tǒng)的詳細(xì)情況，可參考以下文獻(xiàn)(1)T·塔卡哈西等人的《用于SPADE終端的發(fā)送附屬系統(tǒng)》，第二屆數(shù)字衛(wèi)星通信國際會義，(法國)巴黎，1972年11月28～30日。
(2)約翰G·皮尤特等人的《用于商業(yè)衛(wèi)星的多路存取技術(shù)》，電氣與電子工程協(xié)會(IEEE)會刊，第59卷，第2號218～229頁，1971年2月。
(3)C·J·小沃利索等人的《用于衛(wèi)星通信的相移鍵控(PSK)調(diào)制解調(diào)器》，國際通訊衛(wèi)星組織(INTELSAT)/電氣工程師協(xié)會(IEE)關(guān)于數(shù)字衛(wèi)星通信的國際會議，122～143頁，1969第11月25～27日。
本發(fā)明目的在于提供一個不存在上述所遇到的缺點(diǎn)的單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個話音驅(qū)動的發(fā)送功率控制器。所設(shè)控制器在沒有信號輸入信道時，不是切斷發(fā)送功率輸出，而是給發(fā)送功率輸出以一預(yù)定的衰減，形成一定量的微小功率輸出。
本發(fā)明，提供一個單信道單載波多路存取系統(tǒng)。此系統(tǒng)中，在頻率利用的基礎(chǔ)上，采用許多鄰近排列并且分別各為一獨(dú)立信道信號所調(diào)制的載波。該系統(tǒng)的特征在于它包括用于控制各信道調(diào)制器部分的接通控制器;以便在信道處于接通狀態(tài)時發(fā)送載波而信道處于斷開狀態(tài)時不發(fā)送載波;用于在信號輸入信道時信號的檢測器以及檢測器輸出控制下工作的電平控制器，以便在信道處于接通狀態(tài)而在信道上沒有信號輸入時給予載波以一預(yù)定的衰減。
接下來就要參照附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖的簡要說明
圖1表示傳統(tǒng)的SPADE系統(tǒng)的調(diào)制器部分的方框圖。
圖2A～2E表示出現(xiàn)在圖1中相應(yīng)位置上的波形示意圖。
圖3為類似圖1的方框圖，它表示本發(fā)明調(diào)制器部分的一種實施方案。
圖4A～4E為表示在圖3中相應(yīng)位置上的波形示意圖。
為便于理解本發(fā)明，在介紹所述的最佳實施方案之前，首先對傳統(tǒng)的系統(tǒng)作一介紹。
圖1以方框圖的形式表示，在數(shù)字調(diào)制SPADE系統(tǒng)中，傳統(tǒng)信道裝置的調(diào)制器部分;圖2表示圖1中相應(yīng)點(diǎn)的波形。在圖1中，話音輸入信號101(圖2B)被編碼器1編碼(該編碼器可含有一保密器)，并在調(diào)制器2使變換后的編碼信號對載波102施行相位調(diào)制。調(diào)制器輸出信號103(圖2D)通過一門電路3以已調(diào)載波信號106(圖2E)的形式直接送到發(fā)射機(jī)，并經(jīng)過頻率變換以后從發(fā)射機(jī)發(fā)射。話音信號檢測器4檢測話音輸入信號101的出現(xiàn)與否并且產(chǎn)生一話音驅(qū)動的信號104(圖2C)，此話音驅(qū)動的信號在話音輸入出現(xiàn)時為“1”，在話音輸入消失時為“0”。此檢測器的輸出，也就是話音驅(qū)動的信號104，和信道接通信號105(圖2A)一起構(gòu)成“與門”7的輸出，其中信道接通信號105對于信道接通為“1”，對于信道未通為“0”。如圖所示，“與門”輸出被用來控制門電路3。
從而，如圖2D所示，調(diào)制器2的輸出信號103是連續(xù)的。此連續(xù)信號經(jīng)門電路3控制，結(jié)果發(fā)射機(jī)輸入信號就具有短脈沖的形式，如圖2E所示。在信道未接通期間通過門電路3的任何泄漏信號都會對相鄰的其它信道產(chǎn)生不良影響，因此都應(yīng)被減至最小，例如減小約45dB。但這是不利的，因為需要具有復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜的電路調(diào)整。此外，當(dāng)沒有話音輸入時，在接收端會因無載波接收而失步。這就需要重復(fù)對每一短脈沖恢復(fù)載波同步，并為了避免語言信號前端損失，需要采取一系列措施，如減少解調(diào)器的同步恢復(fù)時間以及給話音信號以一定的延遲。這都會不利地使解調(diào)器的設(shè)計和電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
接下來參照圖3和圖4A～4E。圖3表示具體實施本發(fā)明單信道單載波多路存取系統(tǒng)的調(diào)制器部分。圖4A～4E表示取自圖3中不同點(diǎn)的波形。圖3的電路除了包括象圖1中的編碼器1，調(diào)制器2，話音信號檢測器4和“與門”7同樣的布局外，還包括有接在調(diào)制器2載波輸入端并受信道接通信號105控制的門電路5和接在調(diào)制器2輸出端的電平控制器6。電平控制器6在話音驅(qū)動的信號104的控制下，當(dāng)話音輸入信號101消失時將調(diào)制器輸出信號107衰減到一預(yù)定值(例如衰減20dB，即至少能夠有效地維持接收端載波同步或同時還能夠維持位同步和幀同步的衰減值)，而當(dāng)話音輸入信號101出現(xiàn)時使調(diào)制器輸出信號107能夠無衰減地通過。
圖4A表示信道接通信號105;圖4B表示話音輸入信號101;圖4C表示話音驅(qū)動的信號104;圖4D表示調(diào)制器輸出信號107;圖4E表示在電平控制器6輸出端上已調(diào)載波信號108的波形。
依照所示實施方案的電路布局，僅當(dāng)信道為接通狀態(tài)(或者說信號105為“1”電平)時，才正常產(chǎn)生調(diào)制器輸出信號107，如圖4D所示。然而，在時間間隔T11，T12和T13上，調(diào)制器2輸出為經(jīng)話音編碼所調(diào)制的載波。而在時間間隔T01，T02和T03上，調(diào)制器2輸出為經(jīng)預(yù)定的信號編碼碼形(例如，0101……)或偽隨機(jī)編碼碼形所調(diào)制的載波。電平控制器6隨著“與門”7的輸出(109)而輸出已調(diào)載波9如圖4E所示。即，在時間間隔T11，T12和T13上，電平控制器6輸出具有正常電平的已調(diào)載波;在時間間隔T01，T02和T03上，輸出電平低于正常值(例如，比正常值低20dB)的已調(diào)載波。因此，在信道接通期間，無論話音輸入信號101存在與否，已調(diào)載波總是被不間斷地發(fā)送到接收機(jī)部分(接收機(jī)部分在圖中未畫出)如圖4E所示。所以，在解調(diào)設(shè)備中，載波同步恢復(fù)和位定時間同步能夠在全部時間始終繼續(xù)不斷地保持著。從而，當(dāng)話音輸入再次出現(xiàn)時，不存在語言信號前端損失的問題。因而，在接收端解調(diào)設(shè)備中，無需使用在信號傳輸?shù)臅r間上產(chǎn)生延遲的信號延遲電路。雖然信號沒有時延，但顯然仍無需特別要求同步恢復(fù)電路能夠任意高速進(jìn)行工作，因此解調(diào)設(shè)備在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上都能夠得到有效地簡化。
雖然門電路5是為了在信道斷開的同時，切斷載波輸入102而設(shè)置的，但門電路5總會有或多或少的泄漏，這一泄漏會在調(diào)制器2的輸出端產(chǎn)生一泄漏信號。然而，這一調(diào)制器輸出被進(jìn)一步衰減，事實上是不會被送到發(fā)射機(jī)中去的。這就帶來了更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，即無需專門為抑制信號泄漏而設(shè)置任何復(fù)雜的門電路。
顯而易見，當(dāng)話音輸入消失時，在處于接通狀態(tài)的信道中傳輸約為正常電平值-20dB的微弱功率不會對話音驅(qū)動的效果產(chǎn)生明顯的影響，其中包括節(jié)省衛(wèi)星功耗和抑制因衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器因飽和而形成的交調(diào)。
雖然，在上述所示的實施方案中，電平控制器6，作了一種設(shè)備給調(diào)制波以一預(yù)定的衰減而裝于調(diào)制器2的輸出端上;顯而易見，在調(diào)制器為線性調(diào)制器的情況下，它能夠裝在調(diào)制器的輸入端上，而不是在其輸出端上，而其效果相同。此外，盡管在以上所示實施方案中門電路5是作為信道接通控制器而裝于調(diào)制器2的載波輸入端;顯而易見，如果載波頻率合成器只要當(dāng)信道斷開時就將調(diào)制器2的載波輸入102的頻率置于調(diào)制器頻帶之外，那么不用上述門電路5同樣能夠切斷調(diào)制器輸出。
在圖3中，檢測器4的輸出104可以取代信號109，直接送到電平控制器6。在這種情況下，可省去“與門”7。
應(yīng)當(dāng)指出，技術(shù)熟練的人不僅能夠?qū)⒈景l(fā)明的技術(shù)概念應(yīng)用于諸如SPADF的單信道單載波按需分配系統(tǒng)，而且能夠應(yīng)用于諸如SCPC的單信道單載波預(yù)分配系統(tǒng)。
雖然在上文中僅就數(shù)字調(diào)制方面進(jìn)行了介紹，顯而易見，本發(fā)明同樣能夠應(yīng)用于頻率調(diào)制系統(tǒng)，同樣具有無需使用專門為抑制泄漏而設(shè)置復(fù)雜的門電路的優(yōu)點(diǎn)。
正如前面介紹中明顯地看到的那樣，本發(fā)明的單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)，即使在話音輸入消失的情況，只要信道處于接通狀態(tài)，就產(chǎn)生一有限的載波輻射，因此，無需使用任何專為抑制泄漏而設(shè)的門電路，并且在數(shù)字調(diào)制的情況下，接收端的解調(diào)設(shè)備能夠有效地加以簡化。
權(quán)利要求
單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)在頻率復(fù)用的基礎(chǔ)上應(yīng)用許多鄰近排列并且分別為獨(dú)立信道信號所調(diào)制的載波。上述系統(tǒng)包括用于控制各信道的調(diào)制器部分的接通控制器，以便在信道處于接通狀態(tài)時發(fā)送載波而在信道處于斷開狀態(tài)時不發(fā)送載波；用于在信道信號進(jìn)入信道時檢測信道信號的檢測器以及檢測器輸出的控制下工作的電平控制器，以便在信道處于接通狀態(tài)而沒有信道信號輸入到信道中時給載波以一預(yù)定的衰減。
專利摘要
含有話音驅(qū)動的發(fā)送功率控制器的單信道單載波多路存取通信系統(tǒng)，在話音檢測器輸出的控制下，當(dāng)話音信號輸入消失時將發(fā)送功率或調(diào)制器輸出的信號衰減到一預(yù)定電平，這就有利于接收端的載波同步恢復(fù)及簡化解調(diào)器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)。
文檔編號H04B7/005GK85106503SQ85106503
公開日1987年3月18日 申請日期1985年8月29日
發(fā)明者野口俊武 申請人:日本電氣株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan