(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペクトラム拡散信号を受信する指向制御自在に設けられたアンテナと、
このアンテナで受信したスペクトラム拡散信号の信号レベルを検出する中間周波数回路と、
この中間周波数回路で逆拡散に必要な周波数帯域制限された信号により相関値を求める相関値算出手段と、
前記中間周波数回路で検出した信号レベルにおける希望波と妨害波のレベルに基づいて前記信号レベルあるいは該信号レベルを前記相関値算出手段で求めた相関値より補正した値のいずれか一方により選択的にアンテナ追尾信号を生成して前記受信アンテナを指向制御するアンテナ追尾手段と
を具備したことを特徴とするアンテナ制御装置。
【請求項２】
前記アンテナ追尾手段は、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける妨害波と希望波とを比較して希望波のレベルが妨害波のレベルより大の状態で前記信号レベルに基づいてアンテナ追尾信号を生成し、前記希望波のレベルが妨害波のレベルより小の状態で相関値に基づいて希望波のレベルを求めてアンテナ追尾信号を生成することを特徴とする請求項１記載のアンテナ制御装置。
【請求項３】
前記アンテナ追尾手段は、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける妨害波と希望波とを比較して希望波のレベルが妨害波のレベルと同等以下の状態で前記信号レベルを相関値に基づいて補正してアンテナ追尾信号を生成してなることを特徴とする請求項２記載のアンテナ制御装置。
【請求項４】
前記アンテナ追尾手段は、信号レベルにおける妨害波と希望波のレベルを、相関値算出手段で算出した相関値に基づいて検出してなることを特徴とする請求項２又は３記載のアンテナ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばスペクトラム拡散通信方式の衛星通信システム等の移動体通信システムに係り、特にそのアンテナをスペクトラム拡散信号の到来方向に指向制御するのに用いられるアンテナ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、衛星通信システムにおいては、静止衛星から送信されるＰＮコードと称する拡散符号で位相変調したスペクトラム拡散信号を地上で受信して、この受信したスペクトラム拡散信号を、その拡散符号と相関を採って情報を抽出する方法が採られている。このような衛星通信システムに用いられるアンテナは、その静止衛星が東西南北方向に±０．１程度の位置変化が生じるために、その位置変化に対応して静止衛星に指向される。
【０００３】
ところで、このようなアンテナを指向制御するアンテナ制御装置においては、ステップトラック法と称し、一定時間間隔で指向方向を少しずつ動かして、受信したスペクトラム拡散信号の信号レベルが最大となるようにアンテナの指向方向を制御する方法が採られている。
【０００４】
しかしながら、上記アンテナ制御装置では、例えばその気象条件が雨天の場合、その雨が雑音となり、妨害波が希望波より大きくなると、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける希望波が妨害波に埋もれて、その希望波の正確なレベルを検出することが困難となり、アンテナの指向精度が低下されるという問題を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来のアンテナ制御装置では、気候の変化等により、指向精度が低下されるという問題を有する。
【０００６】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、気象条件等に影響を受けることなく、確実にして、高精度なアンテナ指向制御を実現し得るようにしたアンテナ制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、スペクトラム拡散信号を受信する指向制御自在に設けられたアンテナと、このアンテナで受信したスペクトラム拡散信号の信号レベルを検出する中間周波数回路と、この中間周波数回路で逆拡散に必要な周波数帯域制限された信号より拡散符号の相関値を求める相関値算出手段と、前記中間周波数回路で検出した信号レベルにおける希望波と妨害波のレベルに基づいて前記信号レベルあるいは該信号レベルを前記相関値算出手段で求めた相関値より補正した値のいずれか一方により選択的にアンテナ追尾信号を生成して前記受信アンテナを備えてアンテナ制御装置を構成したものである。
【０００８】
上記構成によれば、アンテナ追尾手段は、アンテナで受信したスペクトラム拡散信号の信号レベルにおける希望波と妨害波のレベルに基づいて信号レベルあるいは該信号レベルを拡散符号の相関値により補正した値のいずれか一方で選択的にアンテナ追尾信号を生成してアンテナを駆動制御していることにより、雑音による妨害波の大きさに影響されることなく、希望波に対応した高精度な追尾制御が実現される。従って、気象条件等の雑音に起因する妨害波の大きさに影響されることなく、高精度なアンテナ追尾信号の取得が可能となり、高精度なアンテナ指向制御が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、この発明の一実施の形態に係るアンテナ制御装置を示すもので、アンテナ１０は、追尾機構１１を介して例えば図示しない静止衛星に対して指向制御自在に配設され、上記静止衛星（図示せず）から送信される拡散符号で位相変調したスペクトラム拡散信号を受信する。そして、アンテナ１０の出力端には、中間周波数回路１２が接続される。
【００１１】
この中間周波数回路１２は、その一方の出力端が追尾制御部１３に接続され、アンテナ１０を介して入力したスペクトラム拡散信号の信号レベルを検出して追尾制御部１３に出力する。そして、この中間周波数回路１２の他方の出力端には、相関値算出部１４が接続される。この相関値算出部１４は、その出力端子が上記追尾制御部１３に接続され、中間周波数回路１２を介して周波数帯域制限されたスペクトラム拡散信号の中間周波数の拡散符号の相関値を後述するように算出して追尾制御部１３に出力する。
【００１２】
また、追尾制御部１３の出力端には、上記追尾機構１１の信号入力端に接続される。そして、追尾制御部１３は、入力したスペクトラム拡散信号の信号レベルの自動利得処理を施すと共に、上記相関値算出部１４からの相関値情報に基づいてスペクトラム拡散信号の信号レベルの希望波及び妨害波の関係を判定して、中間周波数回路１２からの信号レベルあるいは信号レベルを相関値より補正した値のいずれか一方により選択的にアンテナ追尾信号を生成して上記追尾機構１１に出力する。追尾機構１１は、入力したアンテナ追尾信号に基づいて駆動制御されて、上記アンテナ１０をスペクトラム拡散信号の到来する上記静止衛星（図示せず）方向に指向制御する。
【００１３】
ここで、上記相関値算出部１４で算出する拡散符号の相関値の相関特性（相互相関関数）
【００１４】
【数１】
0003552205.tif 000002
【００１５】
の式で表わされる。
【００１６】
但し、式において、Ｘｊ（ｔ）は、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける希望波の時間符号系列、Ｘｋ（ｔ）は、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける妨害波を含む全ての波形（希望波を含む）、Ｔは、希望波の符号系列の周期、τは、Ｘｊ（ｔ）とＸｋ（ｔ）の位相差である。
【００１７】
この式より信号レベルに妨害波がなくＸｊ（ｔ）とＸｋ（ｔ）が等しい場合には、τ＝０で同相の時、相関値が最大となり、シフトレジスタの段数をｎとすると、最大の相関値＝２ｎ−１となる。そして、信号レベルにおける希望波が、妨害波より大きい場合には、２ｎ−１に近い相関値となり、妨害波より小さい場合には、妨害波に対する希望波のレベルの比により相関値が変化される関係を有することが解る。
【００１８】
そこで、追尾制御部１３は、相関値算出部１４からの相関値により、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける希望波と妨害波の関係を判定し、その希望波のレベルが図２に示す位置妨害波のレベルと同等のＡ位置までを中間周波数回路１２からの信号レベルに基づいてアンテナ追尾信号を生成する。そして、追尾制御部１３は、相関値より、希望波のレベルが妨害波のレベルと同等のＡ位置以下を判定した状態で、中間周波数回路１２からの信号レベルを相関値により補正した値に基づいてアンテナ追尾信号を生成する。これにより、追尾制御部１３は、信号レベルの希望波及び妨害波の大きさに影響を受けることなく、図２に示すような信号レベルの希望波に対応したアンテナ追尾信号Ｂが生成され、このアンテナ追尾信号に基づいて追尾機構１１を駆動制御し、アンテナ１０の指向方向をスペクトラム拡散信号の到来方向に指向させる。
【００１９】
上記追尾制御部１３には、例えば予め相関値のしきい値が設定されており、そのしきい値に基づいて相関値算出部１４からの相関値を判定して信号レベルにおける希望波と妨害波の関係を判定する。
【００２０】
そして、追尾制御部１３は、拡散符号がいわゆる１チップ以上ずれて測距が困難と判断した場合、予め設定したアンテナ追尾信号を追尾機構１１に出力してアンテナを基本位置（余分な動きをしないための位置）に制御する。
【００２１】
上記構成において、アンテナ１０がスペクトラム拡散信号を受信すると、スペクトラム拡散信号が中間周波数回路１２に入力されて信号レベルが検出される。すると、この信号レベルは、追尾制御部１３のみに入力される。相関値算出部１４は、入力した周波数帯域制限された信号の拡散符号の相関値を算出して上記追尾制御部１３に出力する。
【００２２】
追尾制御部１３は、相関値算出部１４からの相関値により、スペクトラム拡散信号の信号レベルにおける希望波と妨害波の関係を判定する。そして、追尾制御部１３は、その希望波のレベルが妨害波のレベルと同等以下の状態を判定すると、中間周波数回路１２からの信号レベルに基づいてアンテナ追尾信号を生成して追尾機構１１を駆動制御し、アンテナ１０をスペクトラム拡散信号の到来方向に指向させる。
【００２３】
また、追尾制御部１３は、相関値より、希望波のレベルが妨害波のレベルに満たないのを判定すると、中間周波数回路１２からの信号レベルを相関値により補正してアンテナ追尾信号を生成して追尾機構１１を駆動制御し、アンテナ１０をスペクトラム拡散信号の到来方向に指向させる。
【００２４】
このように、上記アンテナ制御装置は、アンテナ１０で受信したスペクトラム拡散信号の信号レベルの相関値を相関値算出部１４で求めて、追尾制御部１３で、その信号レベルの相関値より希望波が所定値に達しているか否かを判定して、達しているのを判定した状態で、信号レベルに基づいてアンテナ追尾信号を生成し、希望波が所定値以下を判定した状態で、その信号レベルを相関値により補正した値に対応してアンテナ追尾信号を生成してアンテナ１０を駆動制御するように構成した。
【００２５】
これによれば、雑音による妨害波の大きさに影響されることなく、希望波に対応した高精度な追尾制御が実現されて、例えば気象条件等の雑音が存在した場合においても、希望波に対応した高精度なアンテナ追尾信号の取得が可能となり、高精度なアンテナ指向制御が実現される。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、相関値算出部１４で相関値を求めて追尾制御部１３で、相関値より信号レベルにおける希望波と妨害波の関係を判定するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、相関値算出部１４において相関値に基づいて信号レベルにおける希望波と妨害波の関係を判定して、判定信号とと共に、相関値情報を追尾制御部１３に出力するように構成することも可能である。
【００２７】
また、上記実施の形態では、信号レベルにおける希望波のレベルが妨害波のレベルと同等の位置Ａ以下の状態で、相関値に基づいて信号レベルを補正するように構成した場合で説明したが、その他、アンテナ追尾信号を生成するための選択基準を、その位置Ａを含まない同等未満の状態で相関値に基づいて信号レベルを補正するように構成してもよい。
【００２８】
さらに、上記実施の形態では、静止衛星を用いてスペクトラム拡散信号を送受する衛星通信システムに適用した場合で説明したが、この衛星通信システムに限ることなく、各種の移動体通信システムにおいて適用可能であり、略同様の効果が期待される。
【００２９】
また、上記実施の形態では、アンテナ１０を地上局に配備する構成のものに適用した場合で説明したが、これに限ることなく、例えば他の宇宙航行体等の飛翔体に搭載したアンテナにおいても適用可能である。
【００３０】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明によれば、気象条件等に影響を受けることなく、確実にして、高精度なアンテナ指向制御を実現し得るようにしたアンテナ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るアンテナ制御装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１のスペクトラム拡散信号の信号レベルとアンテナ追尾信号との間系を示した特性図である。
【符号の説明】
１０  …  アンテナ。
１１  …  追尾機構。
１２  …  中間周波数回路。
１３  …  追尾制御部。
１４  …  相関値算出部。
【図１】
0003552205.tif 000003
【図２】
0003552205.tif 000004