(57)【要約】 【課題】  低Ｃ／Ｎ時においても衛星から受信する電波の周波数変動を補正するＡＦＣを短い時間で確立するＡＦＣ装置およびＡＦＣ方法を提供する。【解決手段】  制御部３のＡＦＣ制御機能３４は、Ｃ／Ｎ測定部６４から通知される制御チャネル信号のＣ／Ｎと、予め定めたＣ／Ｎの値に対応するＵ／Ｗ検出部６２から通知されるＵ／Ｗ検出回数を照合し、必要な回数が満たされるまでキャリヤ周波数ｆｐと現在のローカル信号ｆ０との差であるΔｆを小さくする発振周波数制御信号をＮＣＯ２へ出力して周波数補正を行う調整手順を繰り返し、所定のＵ／Ｗ検出回数が得られるとＡＦＣに必要なキャリヤのキャプチャとロック手順を終了したと判定し、トラッキングモードへ移行する。【選択図】  図１
2011087191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＳＡＴ地球局が静止衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数を測定し、測定された前記キャリヤ周波数をキャプチャ・ロックする様にローカル信号発生手段から発生するローカル信号の周波数を調整するＡＦＣを行うＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ装置において、
前記受信電波のベースバンド信号への変換に用いるローカル信号を出力するローカル信号発生手段と、
前記ベースバンド信号を検波して復調信号を出力する検波器と、
前記ベースバンド信号で、前記ローカル信号の周波数と前記衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数との差に相当する周波数差を測定して出力する周波数測定手段と、
前記ベースバンド信号のＣ／Ｎを測定し、測定されたＣ／Ｎデータを出力するＣ／Ｎ測定手段と、
前記復調信号から当該電波信号に適用されたＵ／Ｗを検出し、Ｕ／Ｗ検出結果を出力するＵ／Ｗ検出手段と、
前記周波数差と、前記Ｃ／Ｎデータと、前記Ｕ／Ｗ検出結果とが入力され、
前記Ｕ／Ｗ検出結果に基づき、Ｕ／Ｗ検出された回数をカウントし、
予め、ベースバンド信号のＣ／Ｎに対応して、前記キャプチャ・ロックしたと判定するＵ／Ｗ検出回数が設定された判定基準を記憶し、
入力された前記周波数差を小さくする発振周波数制御信号を前記ローカル信号発生手段へ出力し、
前記発振周波数制御信号を出力したタイミングで前記Ｃ／Ｎデータと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを前記判定基準と照合し、前記Ｕ／Ｗ検出回数が前記判定基準に達した場合に前記キャプチャ・ロックしたと判定するＡＦＣ制御を行う
制御手段とを具備することを特徴とするＡＦＣ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記Ｃ／Ｎデータと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを所定のタイミングでサンプリングして入力して前記判定基準と前記照合することを特徴とする請求項１記載のＡＦＣ装置。
【請求項３】
前記判定基準は、
前記Ｃ／Ｎに応じて、前記Ｃ／Ｎと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを入力するタイミングのサンプリング間隔が定められていることを特徴とする請求項１記載のＡＦＣ装置。
【請求項４】
前記判定基準は、
前記Ｃ／Ｎが低い場合に、前記Ｃ／Ｎと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを入力するタイミングのサンプリング間隔が短くなるよう定められていることを特徴とする請求項１記載のＡＦＣ装置。
【請求項５】
前記電波信号は、
前記衛星が送信するＣＳＣの制御チャネル信号であることを特徴とする請求項１から４記載の何れか１項に記載のＡＦＣ装置。
【請求項６】
検波器と、周波数測定手段と、Ｃ／Ｎ測定手段と、Ｕ／Ｗ検出手段と、制御手段とを備えるＶＳＡＴ地球局が静止衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数を測定し、測定した前記キャリヤ周波数をキャプチャする様にローカル信号発生手段から発生するローカル信号の周波数を調整するＡＦＣを行うＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ方法において、
前記検波器は、電波信号を受信・検波して復調信号を前記Ｕ／Ｗ検出手段へ出力し、
前記周波数測定手段は、
前記検波器でのローカル信号周波数と前記電波信号のキャリヤ周波数との周波数差を測定して前記制御手段へ出力し、
前記Ｃ／Ｎ測定手段は、受信する前記電波信号のＣ／Ｎを測定したデータを前記制御手段へ出力し、
前記復調信号が入力される前記Ｕ／Ｗ検出手段は、前記復調信号から当該電波信号に適用されたＵ／Ｗを検出したことを前記制御手段へ出力し、
前記周波数差と、前記Ｃ／Ｎデータと、前記Ｕ／Ｗ検出結果とが入力される制御手段は、
入力された前記周波数差が小さくなるローカル信号とするように発振周波数制御信号を前記ローカル信号発生手段へ出力する制御と、
前記発振周波数制御信号で前記入力される前記Ｃ／Ｎデータと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを、予め記憶部に記憶される、受信電波のＣ／Ｎに対応して前記キャプチャ・ロックしたと判定するＵ／Ｗ検出回数が設定された判定基準と照合し、前記判定基準に前記Ｕ／Ｗ検出回数が達した場合に前記キャプチャ・ロックしたと判定するＡＦＣ制御を行う
ことを特徴とするＡＦＣ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信衛星からの電波を受信する衛星地球局の受信回路に使用するＡＦＣ装置およびＡＦＣ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＳＡＴ（Very Small Aperture Terminal）と呼ばれる小型の衛星地球局（ＶＳＡＴ地球局）では、静止衛星が送信する電波を受信するが、受信電波を復調するにあたり通信衛星との間で精確に周波数が一致した基準信号を内部発振器で生成する必要がある。特に、静止軌道に在る衛星も実際には８の字運動と言われる衛星ドリフトがあり、ＶＳＡＴ地球局側では衛星ドリフトに起因した周波数変動（シフト）を持った衛星からの信号電波をＡＦＣ（自動周波数制御）して受信する。
【０００３】
従来は、衛星から周波数同期用の無変調キャリヤのパイロット信号が送信され、そのパイロット信号とＰＬＬ（Phase Locked Loop）同期を取ることにより受信器側（ＶＳＡＴ地球局側）で衛星からの送信電波周波数に追随する周波数の基準信号を生成していた。
【０００４】
ところで衛星から送信される信号は、このパイロット信号の他に、例えば、音声、映像、データ等を伝送する情報チャネルの信号と、衛星の運用に関わるモニタ、制御データの制御チャネルの信号とが送信される。最近は、周波数の有効活用等からパイロット信号を設けず、ＣＳＣ（Common Signaling Channel）と呼ばれる制御チャネル信号のうち、連続するダウンリンク信号のキャリヤ周波数成分を利用してＡＦＣ（自動周波数制御）を行う等の方法も採られている。しかしながら、この方法では短時間でのＡＦＣ処理が困難であり、特に低Ｃ／Ｎ（Carrier to Noise）比の場合においてはＡＦＣを確立するのに時間がかかる問題があった（例えば、特許文献１。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３６０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＶＳＡＴシステムではパイロット信号を設けずに制御チャネル信号等からＡＦＣの基準となる周波数成分を抜き出す方法が採られる場合、短時間でのＡＦＣ処理が困難であり、特に低Ｃ／Ｎ時においてはＡＦＣを確立するのに時間がかかる問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、低Ｃ／Ｎ時においてもＡＦＣを短い時間で確立するＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ装置およびＡＦＣ方法提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のＡＦＣ装置は、  ＶＳＡＴ地球局が静止衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数を測定し、測定された前記キャリヤ周波数をキャプチャ・ロックする様にローカル信号発生手段から発生するローカル信号の周波数を調整するＡＦＣを行うＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ装置において、前記受信電波のベースバンド信号への変換に用いるローカル信号を出力するローカル信号発生手段と、前記ベースバンド信号を検波して復調信号を出力する検波器と、前記ベースバンド信号で、前記ローカル信号の周波数と前記衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数との差に相当する周波数差を測定して出力する周波数測定手段と、前記ベースバンド信号のＣ／Ｎを測定し、測定されたＣ／Ｎデータを出力するＣ／Ｎ測定手段と、前記復調信号から当該電波信号に適用されたＵ／Ｗを検出し、Ｕ／Ｗ検出結果を出力するＵ／Ｗ検出手段と、前記周波数差と、前記Ｃ／Ｎデータと、前記Ｕ／Ｗ検出結果とが入力され、前記Ｕ／Ｗ検出結果に基づき、Ｕ／Ｗ検出された回数をカウントし、予め、ベースバンド信号のＣ／Ｎに対応して、前記キャプチャ・ロックしたと判定するＵ／Ｗ検出回数が設定された判定基準を記憶し、入力された前記周波数差を小さくする発振周波数制御信号を前記ローカル信号発生手段へ出力し、前記発振周波数制御信号を出力したタイミングで前記Ｃ／Ｎデータと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを前記判定基準と照合し、前記Ｕ／Ｗ検出回数が前記判定基準に達した場合に前記キャプチャ・ロックしたと判定するＡＦＣ制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明のＡＦＣ方法は、検波器と、周波数測定手段と、Ｃ／Ｎ測定手段と、Ｕ／Ｗ検出手段と、制御手段とを備えるＶＳＡＴ地球局が静止衛星から受信する電波信号のキャリヤ周波数を測定し、測定した前記キャリヤ周波数をキャプチャする様にローカル信号発生手段から発生するローカル信号の周波数を調整するＡＦＣを行うＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ方法において、前記検波器は、電波信号を受信・検波して復調信号を前記Ｕ／Ｗ検出手段へ出力し、前記周波数測定手段は、前記検波器でのローカル信号周波数と前記電波信号のキャリヤ周波数との周波数差を測定して前記制御手段へ出力し、前記Ｃ／Ｎ測定手段は、受信する前記電波信号のＣ／Ｎを測定したデータを前記制御手段へ出力し、前記復調信号が入力される前記Ｕ／Ｗ検出手段は、前記復調信号から当該電波信号に適用されたＵ／Ｗを検出したことを前記制御手段へ出力し、前記周波数差と、前記Ｃ／Ｎデータと、前記Ｕ／Ｗ検出結果とが入力される制御手段は、入力された前記周波数差が小さくなるローカル信号とするように発振周波数制御信号を前記ローカル信号発生手段へ出力する制御と、前記発振周波数制御信号で前記入力される前記Ｃ／Ｎデータと前記Ｕ／Ｗ検出結果とを、予め記憶部に記憶される、受信電波のＣ／Ｎに対応して前記キャプチャ・ロックしたと判定するＵ／Ｗ検出回数が設定された判定基準と照合し、前記判定基準に前記Ｕ／Ｗ検出回数が達した場合に前記キャプチャ・ロックしたと判定するＡＦＣ制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、低Ｃ／Ｎ時においてもＡＦＣを短い時間で確立するＶＳＡＴ地球局のＡＦＣ装置およびＡＦＣ方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例のＡＦＣ装置に係わる機能復調処理に係わる機能ブロック図。
【図２】本発明の実施例のＡＦＣ装置の動作手順を説明するフローチャート。
【図３】本発明の実施例のＡＦＣ装置のローカル信号のスイープ処理を説明する動作概念図。
【図４】キャリヤ信号成分とノイズとの関係の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
従来ＡＦＣ装置は、受信信号中に設けられたＡＦＣ用のパイロット信号を基準に受信機内の基準発振器の出力と比較するフィードバックＰＬＬ制御を行うか、パイロット信号の代わりに、例えば、衛星の監視・制御を行うための制御チャネル信号のキャリヤ信号成分を抜き出して周波数基準信号を再生出力していた。
【００１４】
本実施例では、従来と同じくＣＳＣ（Common Signaling Channel）の制御チャネル信号を利用してＡＦＣ処理を行うが、キャリヤ信号成分を用いたＰＬＬ処理によらずに復調（ＤＥＭ）部から出力される復調信号のＵ／Ｗ（ユニークワード）を監視してＡＦＣ処理を行うことにより回路規模や消費電力を少なく抑えることも可能としている。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係わるＡＦＣ処理装置の動作を説明する機能ブロック図である。
【００１６】
図１において、ＡＦＣ装置は、衛星からの受信電波の例えば、１ＧＨｚ帯のＩＦ（Intermediate Frequency）信号をＩチャネル、Ｑチャネルの（両系統とも同様の処理を行うのでここでは、１系統のみ記載している。）それぞれ所要のベースバンド信号に変換するベースバンド変換部１と、ベースバンド変換部１がＩＦ信号をベースバンド信号へ変換する際に用いるローカル信号をベースバンド変換部１に出力するＮＣＯ（数値制御発振器）２と、ベースバンド変換部１から出力されるベースバンド信号を所要の伝送レートにフィルタリングして抽出するＬＰＦ（低域フィルタ）４と、それらのベースバンド信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５と、これらのＡ／Ｄ変換された両チャネル信号が入力され、それらのチャネル信号を検波して所定のデータに復調した復調データを出力する復調部（以下、ＤＥＭ部と呼ぶ。）６と、ＤＥＭ部６から入力されるＡＦＣ処理に関わる復調データを監視し、ＮＣＯ（数値制御発振器）２へ発振周波数制御データを出力する制御部３と、以上の各構成の動作の基準となる基準クロック信号を出力・供給する基準発振器７を備えている。なお、これらの構成の間は、図示しないが、データバスおよびクロックバス等で接続され、制御部３の制御に従ってＡＦＣ処理が実行される。
【００１７】
なお、ここではローカル信号を発生する手段（ローカル信号発生手段）をＮＣＯ（数値制御発振器）を例に説明しているが、ＶＣＯ（電圧制御発振器）であっても良いことは言うまでもない。
【００１８】
ＤＥＭ部６は、衛星通信処理では、ＣＳＣモデムと呼ばれる検波・復調回路になっている。Ａ／Ｄ変換器５から出力されるベースバンドデジタル信号を制御チャネル信号の復調帯域（ウィンドウサイズ）でフィルタリングして出力するデジタルフィルタ（ＢＰＦ）６０と、その抽出された信号を検波・復調した制御チャネル信号のキャリヤ信号成分の周波数であるキャリヤ周波数ｆｐの情報および復調信号を出力する検波器（ＤＥＴ）６１、その復調信号が入力され制御キャリヤ信号に含まれる同期用信号であるＵ／Ｗを検出して制御部３に通知するＵ／Ｗ検出部６２、抽出された帯域内のＣ／Ｎを測定し制御部３に通知するＣ／Ｎ測定部６４とを備えている。Ｃ／Ｎ測定は、検波器６１における検波信号の信号レベルとその検波器におけるノイズレベルとを比較測定するものでも良いことは勿論である。Ｕ／Ｗ検出や、Ｃ／Ｎの測定のサンプリング周期、タイミングは、制御部３により設定される。
【００１９】
なお、キャリヤ周波数ｆｐの検出手段については、検波器６１が受信帯域内のピーク周波数を分析出力するか、又は、例えば、別に設けるＦＦＴ等による周波数分析手段により制御部３へ通知するものであっても良い。
【００２０】
制御部３は、図示されないＣＰＵとワークメモリと（ファームウェアでも良い。）が所定のＡＦＣ動作処理プログラムによって、ＮＣＯ２を制御して所定のステップでローカル信号の周波数（ローカル周波数ｆ０）をスイープするスイープ機能３１、スイープ中に検出されたＵ／Ｗ検出回数をカウントするＵ／Ｗカウント機能３２、および、スイープしているＮＣＯ２が出力するローカル信号から算出されるローカル周波数ｆ０とＵ／Ｗを検出したタイミングで検波器６１で観測されたキャリヤ周波数ｆｐとの周波数差Δｆをカウントして出力する周波数（ｆ）カウント機能３３を備え、Ｃ／Ｎ測定部６４から入力されるＣ／ＮデータとＵ／Ｗカウント機能６２から通知されるＵ／Ｗカウント回数とを監視することにより制御チャネル信号のキャリヤ信号成分をキャプチャしたか否かを判定するＡＦＣ判定機能３４を実行する。
【００２１】
またＡＦＣ判定機能３４は、上記のプログラムによりＡＦＣ処理に関わるシーケンス制御を実行する。
【００２２】
図２は、ＡＦＣ処理の動作処理手順を示すフローチャート、図３は、ローカル信号のＡＦＣのスイープ処理を説明する動作概念図、図４は、受信したキャリヤ信号成分とノイズとの関係の説明図である。
【００２３】
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施例におけるＡＦＣ処理装置の動作を説明する。
【００２４】
ＡＦＣ処理装置の動作は、大別して、サーチモード、コース調整、およびファイン調整の３段階がある。
【００２５】
まず、サーチモードに入る前に、電源オン、又はリセット等により受信器が初期設定される（ステップｓ０）。即ち、制御部３は、基準発振器７からの基準クロックに基づき、衛星ドリフトが無い場合の基準の周波数と想定するＮＣＯ２の（自走）発振周波数（ローカル周波数）ｆ０を設定する発振周波数制御信号をＮＣＯ２へ出力する。ベースバンド変換器１は、このローカル周波数ｆ０を用いてベースバンド信号に変換し、そのベースバンド信号がＬＰＦ４へ出力可能になる。
【００２６】
また、ＤＥＭ部６のＢＰＦ６０とＤＥＴ６１とには、衛星からの制御チャネル信号を受信検波するための帯域（例えば６ｋＨｚ）、復調方式（例えばＱＰＳＫ復調）、およびキャリヤ信号成分をサーチする際のスイープにおける周波数のシフト量等の基本動作パラメータが設定され、Ｕ／Ｗカウンタ機能３２とスイープ機能３１が初期状態になる。
【００２７】
図３（ａ）は、ＡＦＣ処理装置の動作のうち、サーチモードの条件を示す概念図である。
【００２８】
制御部３のＣＰＵは、例えば電源投入後３０秒経過すると、ドリフトを受けてシフトした制御チャネル信号のキャリヤ信号成分を捜すために、例えば、１秒間隔で受信帯域（復調帯域）の６ｋＨｚのウィンドウに所定のレベル以上のキャリヤが有ったか否かを確認するキャリヤサーチを開始する（ステップｓ１）。
【００２９】
このキャリヤ有無の確認は、検波器６１で検波した信号のレベルを測定すると同時にＵ／Ｗ検出を行うことによって目的のキャリヤ信号成分であることを確認する様にしても良い。そして、ここでは３回繰り返して検波器６１でキャリヤ（又は、Ｕ／Ｗ検出部６２からのＵ／Ｗ検出通知）が見つからなかった場合（ステップｓ２がＮｏ）、ローカル周波数（即ち、ウィンドウ）をシフトする（ずらす）様にスイープ機能３１へサーチコマンドを送出する。
【００３０】
つまり、ＮＣＯ２に対して、最初は、１ＧＨｚ帯のＩＦ信号をベースバンド信号に変換するｆ０＝１，０００，０００ｋＨｚの周波数のローカル信号を出力する設定がされている。ところが、ステップｓ２がＮｏの場合、キャリヤ信号成分（又は、Ｕ／Ｗ）を検出出来なかったので、衛星から受信している電波（制御チャネル信号）のキャリヤ周波数ｆｐがドリフトによってシフトしているとＡＦＣ判定部３４は判断し、制御チャネル信号のキャリヤ信号成分を見つけるためにローカル信号の周波数であるローカル周波数ｆ０（ここでは、復調帯域６ｋＨｚに対して＋３ｋＨｚとする。）を３ｋＨｚシフトさせるように周波数を設定するサーチコマンドをスイープ機能３１に出力する（ステップｓ３）。
【００３１】
そして、スイープ機能３１は、ローカル周波数ｆ０が（１，０００，０００＋３）ｋＨｚとなる発振周波数制御信号をＮＣＯ２へ出力する。言い換えれば、元のローカル周波数に対して３ｋＨｚシフトしたローカル周波数ｆ０がベースバンド変換するために見かけ上、１，０００，０００ｋＨｚの周波数として扱われる。
【００３２】
そして、再び、キャリヤ信号成分（又は、Ｕ／Ｗ）が検出出来なければ、今度は反対に１，０００，０００ｋＨｚから−３ｋＨｚシフトさせてサーチするサーチコマンドを出力する。それでも更に検出できなければ（ステップｓ２がＮｏ）、キャリヤ信号成分（又は、Ｕ／Ｗ）を検出するまで３ｋＨｚ刻みで周波数のプラスとマイナス方向にシフト量を増やしてサーチするサーチコマンドを出力する。つまり、１，０００，０００ｋＨｚから−３ｋＨｚシフトさせても検出できなければ、次は、１，０００，０００ｋＨｚから＋６ｋＨｚシフトさせ、それでも検出できなければ、１，０００，０００ｋＨｚから−６ｋＨｚシフトさせるものである。
【００３３】
そして、図３（ｂ）の様にウィンドウ内に、例えば、１０ｄＢ以上のＣ／Ｎが得られるキャリヤを検出する（ステップｓ２がＹｅｓ）と更にＵ／Ｗ確認が行われ、Ｕ／Ｗを検出したことがＵ／Ｗカウンタ機能３２へ通知され、この検出通知のカウント回数が更にＡＦＣ判定機能３４へ通知される（ステップｓ４）。
【００３４】
またそれと共に、その検出されたタイミングでのＣ／Ｎ比のデータがＡＦＣ判定機能３４へ、復調帯域内でのピークのキャリヤ周波数ｆｐの情報が検波器６１から周波数カウンタ機能３３へと通知され（ステップｓ５）、周波数カウンタ機能３３へ通知されたキャリヤの周波数ｆｐの情報が、現在のローカル周波数との周波数差ΔｆとしてＡＦＣ判定機能３４へ通知される（ステップｓ６）。
【００３５】
これらの通知を受けたＡＦＣ判定機能３４は、ローカル周波数ｆ０を３ｋＨｚ内の精度で粗調整するコース調整を開始する。
【００３６】
なお、サーチモードで一旦Ｕ／Ｗ検出が行われてもその後Ｕ／Ｗ検出を失敗する場合も生じる。例えば、単位時間内でのＵ／Ｗ検出回数、成功率が悪く、２回連続して失敗することもある。このような場合は、検出履歴を参照することにより３ｋＨｚシフトして隣接する未測定の帯域を確認し、そこでＵ／Ｗ検出回数を調べるサーチを行い、成功確率の良い方のローカル周波数（ウィンドウ）でコース調整をする判定処理を行う。
【００３７】
さて、ＡＦＣ判定機能３４は、通知された周波数差Δｆが所定のコース調整の許容精度、例えば、３ｋＨｚを越えて１６ｋＨｚとなっている場合、その１６ｋＨｚ相当のシフトを速やかにしたい。その為にシフトする単位として許容範囲の倍数（ステップ）にあたる３×５＝１５ｋＨｚ、または、３×６＝１８ｋＨｚでローカル周波数をシフトさせる発振周波数制御信号を出力させるためのコース調整コマンドをスイープ機能３１へ出力する（ステップｓ７）。
【００３８】
ここで図４によりキャリヤレベルとノイズレベルの比であるＣ／Ｎ比（以下、単にＣ／Ｎと記す。）とＵ／Ｗ検出との関係について説明を行う。
【００３９】
図４（ａ）、と（ｂ）は、ノイズレベルＮＬが一定で、（ａ）は天候が晴の様なキャリヤレベルＣＬが高い場合、図４（ｂ）は、降雨、雲の影響でキャリヤレベルＣＬのみが低下している場合、図４（ｃ）はノイズレベルＮＬが、太陽活動の影響で大きい場合、図４（ｃ）は、天候の影響でキャリヤレベルＮＬおよびノイズレベルＮＬが共に低下している場合のイメージである。
【００４０】
ＤＥＭ部６は、このＣ／Ｎの高低によりＵ／Ｗを検出して引き込む速度が変化する。Ｕ／Ｗの検出引き込み時間は、パイロット信号を用いてＰＬＬ同期を取る迄のロックアップ時間と同様にＣ／Ｎによる影響が大きい。
【００４１】
ＰＬＬ同期を利用するＡＦＣ処理の代わりにＵ／Ｗを検出してローカル周波数を調整する方法は、従来は余裕を含んでＵ／Ｗ検出を繰り返しておこなうため５〜６秒以上の一律な時間をかけて確認していた。
【００４２】
しかし、パイロット信号を用いる場合と同様に好天時のＣ／Ｎが良い状態では数秒かけることなく受信開始と同時にＵ／Ｗを安定して検出出来る。そこで、本実施例では予め、ＤＥＭ部６についてＣ／ＮとＵ／Ｗの検出引き込み時間の特性を調べておき制御部３の図示されないメモリにＣ／Ｎに対する必要なＵ／Ｗ確認回数、言い換えれば引き込みが済んだとする判定基準をテーブル化して記憶する。制御部３は、Ｃ／Ｎに対応してＵ／Ｗ検出の確認時間、即ち回数を変化させる。このことにより不要に時間をかけること無く速やかにローカル周波数を所要の周波数に設定することが可能になる。
【００４３】
即ち、ＡＦＣ判定機能３４は、キャリヤ信号成分検出に伴いＵ／Ｗ検出通知を受信すると、このＣ／Ｎを予め定めた判定基準を読み出して照合し（ステップｓ８）、この判定基準に対応してそのタイミングで設定されているローカル周波数ｆ０でＵ／Ｗ検出を繰り返す（ステップｓ９）。
【００４４】
そして、所定の回数Ｕ／Ｗが安定に受信出来た場合、即ち所定のＵ／Ｗ検出回数になると更にローカル周波数ｆ０の微調整（ファイン調整）を進める手順へ移行する。これらの設定されたローカル周波数に対するＵ／Ｗ検出履歴は、ワークメモリに一時記憶される。
【００４５】
この判定基準は、例えば、レベル１の基準としてＣ／Ｎが２０ｄＢであれば、ＡＦＣ判定機能３４は、Ｕ／Ｗ検出を１回で次のコース調整へ移行させる。また、レベル２の２０〜１５ｄＢで有れば３回連続した場合、レベル３の１５〜１０ｄＢの場合５回中４回以上検出した場合に、ファイン調整へ移行させる。
【００４６】
この１回目の周波数差Δｆを修正後、Ｕ／Ｗ検出を例えば、１００ｍｓｅｃ間隔で４回繰り返し、周波数差Δｆの平均値を求める。そして、ＡＦＣ判定機能３４は、この周波数差Δｆの平均値が３ｋＨｚ以下になった場合（ステップｓ１０がＹｅｓ）、更に周波数差Δｆを小さくする微調整（ファイン調整）に進める。もし、周波数差Δｆが３ｋＨｚ以上で有れば（ステップｓ１０がＮｏ）、図３（ｂ）の様に３ｋＨｚ以下になるまでコース調整を繰り返す。
【００４７】
ファイン調整を行うために、まずＡＦＣ判定機能３４は、ローカル周波数ｆ０をスイープする際のコース調整時の３ｋＨｚ単位のシフト量を解除し周波数差Δｆに直接対応する様に連続的に変化する連続シフト量に設定を変更する（ステップｓ１１）。なお、このような連続シフトさせる代わりに、コース調整の場合３ｋＨｚステップであったのと同様に、ファイン調整での最大許容周波数偏差の例えば、４００Ｈｚ単位のステップにしても良い。
【００４８】
そして、ＡＦＣ判定機能３４は、上記の場合の周波数差Δｆ＝１ｋＨｚを小さくする様に周波数変化を与える発振周波数制御信号をＮＣＯ２に出力させるためのファイン調整コマンドをスイープ機能３１へ出力する（ステップｓ１２）。
【００４９】
ファイン調整コマンドによりＮＣＯ２から出力されたローカル周波数ｆ０に変更された後、Ｕ／Ｗが検出されるタイミングにコース調整時と同様に、Ｃ／Ｎおよびキャリヤ周波数ｆｐがＡＦＣ判定機能３４へ通知され（ステップｓ１３）、ファイン調整におけるＣ／Ｎに対する判定基準と照合され（ステップｓ１３−１）、例えば、判定機従のＵ／Ｗ検出回数になるまで（ステップｓ１４）繰り返し測定を行う。
【００５０】
この判定基準は、コース調整と同様に、例えば、レベル１のＣ／Ｎが２０ｄＢ以上であり、２回連続してＵ／Ｗが検出され、キャリヤ周波数ｆｐとローカル周波数ｆ０との周波数差Δｆが図３（ｃ）の様に許容周波数偏差の４００Ｈｚ以内で有れば（ステップｓ１５がＹｅｓ）、その発振周波数制御信号を維持してＡＦＣ処理が完了したと判定する。そして、衛星がドリフト運動することによりローカル周波数も変動する事に備えるトラッキングモードへ移行する（ステップｓ１６）。
【００５１】
また、ファインモードでは、コース調整と同様の判定基準でも良いが、コース調整とは異なる判定基準（ステップｓ１３−１）と照合するようにしても良い。これは、「衛星ドリフトによる周波数シフトは不規則に大きく変化するものでは無い」ことから、ファイン調整時のＣ／Ｎに対する判定基準は、一旦Ｕ／Ｗを検出が検出されればＣ／Ｎが低くても繰り返す回数をコース調整の判定基準より少なくするようにしても良いためである。
【００５２】
例えば、Ｃ／Ｎがレベル２の１５〜２０ｄＢの範囲に有る場合、２０ｄＢ以上の場合と同様に２回連続してＵ／Ｗが検出され、かつ許容周波数偏差の４００Ｈｚ以内で有れば、制御チャネル信号のキャリヤ信号成分のキャプチャおよびロックが終了、即ちＡＦＣ処理が完了したと判定する基準にしても良い。更にレベル３の１０〜１５ｄＢに有る場合に対しても３回連続してＵ／Ｗが検出され、かつ許容周波数偏差の４００Ｈｚ以内ならばＵ／Ｗ引き込み（ＡＦＣ装置がキャプチャ）完了としても良い。
【００５３】
この処理により、好天に限らずパイロット信号を用いてＰＬＬ同期をする場合に準じるＡＦＣ処理時間が達成できる。
【００５４】
トラッキングモードでは、Ｃ／Ｎを監視し、所定のレベルから劣化した場合、周波数差Δｆを補正するよう発振周波数制御信号を上下に変化させることにより上記手順のファイン調整を再実行するか、又は周波数差Δｆの変化方向を継続監視し、その監視結果に基づき発振周波数制御信号を出力するように制御を行うことによりＡＦＣ処理が実施される。
【００５５】
また、詳細説明は省略するが、ファイン調整以降でもＣ／Ｎが１０ｄＢ前後でありＵ／Ｗ検出が失敗する場合や、Δｆが３ｋＨｚ以上ずれてしまう場合は、コース調整に戻って再調整される。
【００５６】
また上記のレベル３にあるＣ／Ｎに対するＵ／Ｗの検出と周波数差Δｆの測定条件は、１００ｍｓｅｃ間隔で４回という様に、サンプリング間隔（タイミング）を一定にした状態でＵ／Ｗの検出回数を変えているが、Ｃ／Ｎに応じてサンプリング間隔を変更する様にしても良い。前述の通り、衛星ドリフトによって生じる制御チャネルの周波数シフトは急激にホップしないので単位時間内でのＵ／Ｗ検出をカウントする（サンプリングする）回数を増し、同じ検出回数を満たす様にする。こうすれば、悪天候でＣ／Ｎが劣化しても測定を早く済ませることが出来るのでＡＦＣを処理する時間が長くなるのを防ぐ効果がある。
【００５７】
また、上記説明では、ＣＳＣの制御チャネル信号に適用されるＵ／Ｗを検出する場合を例に取ってＡＦＣ動作を説明したが、本発明は、ＣＳＣの制御チャネル信号を利用する場合に限られることなく、Ｕ／Ｗが送信される連続するダウンリンク信号で上記実施例と同様なＣ／ＮとＵ／Ｗ検出回数との対応関係を利用してＡＦＣを行うＡＦＣ装置、およびＡＦＣ方法についても適用出来る。
【００５８】
以上本発明によれば、パイロット周波数を用いることなく、ＣＳＣの制御信号のＣ／Ｎを参照して繰り返しＵ／Ｗを検出するローカル周波数ｆ０の設定を行うことにより短時間で所要のＡＦＣを実現することが出来る。
【００５９】
また、上記説明の主旨を逸脱することなく、例えば、コース調整時やファイン調整時のローカル周波数ｆ０の設定を、ステップ単位で調整することなく周波数差Δｆに対応して連続量で調整したり、また、Ｃ／Ｎ、Ｕ／Ｗ検出のサンプリング時間と回数の組み合わせによるキャリヤ信号成分のキャプチャおよびロックの判定条件を定めたり等、上記構成や処理手順を省略又は組み替えることにより本発明を適用出来る。
【符号の説明】
【００６０】
１  ベースバンド変換部
２  ＮＣＯ（数値制御発振器）
３  制御部
３１  スイープ機能
３２  Ｕ／Ｗカウント機能
３３  周波数（ｆ）カウンタ機能
３４  ＡＦＣ変換機能
４  ＬＰＦ
５  Ａ／Ｄ変換器
６  復調部（ＤＥＭ部）
６０  ＢＰＦ
６１  検波器（ＤＥＴ）
６２  Ｕ／Ｗ検出部
６４  Ｃ／Ｎ測定部
７  基準発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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