(57)【要約】      （修正有）【課題】スペクトル占有を制限できる増幅するシステムを提供する。【解決手段】−有限インパルス応答を伴う第１の帯域通過デジタルフィルタＦ１および第１のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ１を備える第１の経路Ｖ１と、−周波数置換手段ＭＴＦと、−増幅装置ＤＡと、を備えるシステムにおいて、−有限インパルス応答を伴う第２の帯域通過デジタルフィルタＦ２、前記第２のデジタルフィルタＦ２の出力側に配置されたゲイン手段Ｇ、位相従属型の数値制御式発振器ＮＣＯ、および第２のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ２を備える第２の経路Ｖ２と、−前記第１および第２の経路Ｖ１、Ｖ２の信号を合計するための再結合装置Ｓと、をさらに備える。【選択図】図１
2013005438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星の信号を生成するためのユニット（ＵＧＳ）によって生成された信号を増幅するためのシステム（ＳＡ）であって、
−前記ユニット（ＵＧＳ）によって生成されたそれ自体の有用帯域デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第１の帯域通過デジタルフィルタ（Ｆ１）と、前記第１のデジタルフィルタ（Ｆ１）の出力側に配置された第１のデジタル／アナログコンバータ（ＣＮＡ１）と、を備える第１の経路（Ｖ１）と、
−ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換するための周波数置換手段（ＭＴＦ）と、
−前置増幅器および増幅器を備える増幅装置（ＤＡ）と、
を備えるシステムにおいて、
−前記ユニット（ＵＧＳ）によって生成されたそれ自体の有用帯域幅デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第２の帯域通過デジタルフィルタ（Ｆ２）、前記第２のデジタルフィルタ（Ｆ２）の出力側に配置されたゲイン手段（Ｇ）、前記ゲイン手段（Ｇ）の出力側に配置された位相従属型の数値制御式発振器（ＮＣＯ）、および前記数値制御式発振器（ＮＣＯ）の出力側に配置された第２のデジタル／アナログコンバータ（ＣＮＡ２）を備える第２の経路（Ｖ２）と、
−前記第１および第２の経路（Ｖ１、Ｖ２）の信号を合計するための再結合装置（Ｓ）と、
をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記周波数置換手段（ＭＴＦ）が、前記再結合装置（Ｓ）の出力側と前記増幅装置（ＤＡ）の入力側との間に配置されている、請求項１に記載のシステム（ＳＡ）。
【請求項３】
前記周波数置換手段（ＭＴＦ）が、ローカル発振器（ＯＬ）と、前記周波数置換手段（ＭＴＦ）の入力信号および前記ローカル発振器（ＯＬ）の出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適応させたミキサー（ＭＥＬ）と、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタ（Ｆ３）と、を備える、請求項２に記載のシステム（ＳＡ）。
【請求項４】
前記周波数置換手段（ＭＴＦ）が、
−前記第１のコンバータ（ＣＮＡ１）の出力側と加算器（Ｓ）の入力側との間にある前記第１の経路（Ｖ１）に配置された第１の周波数置換下位手段（ＭＴＦ１）と、
−前記第２のコンバータ（ＣＮＡ２）の出力側と前記加算器（Ｓ）の入力側との間にある前記第２の経路（Ｖ２）に配置された第２の周波数置換下位手段（ＭＴＦ２）と、
を備える、請求項１に記載のシステム（ＳＡ）。
【請求項５】
前記第１および第２の周波数置換下位手段（ＭＴＦ１、ＭＴＦ２）が、ローカル発振器（ＯＬ１、ＯＬ２）と、前記周波数置換下位手段（ＭＴＦ１、ＭＴＦ２）の入力信号および前記ローカル発振器（ＯＬ１、ＯＬ２）の出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適応させたミキサー（ＭＥＬ１、ＭＥＬ２）と、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタ（Ｆ３＿１、Ｆ３＿２）と、を備える、請求項４に記載のシステム（ＳＡ）。
【請求項６】
衛星の信号を増幅するための方法であって、
−第１の経路（Ｖ１）で、発信された信号をデジタル的にフィルタリングして（Ｆ１）、有用帯域外の部分を排除し、取得されたデジタル信号をアナログ信号に変換する（ＣＮＡ１）ことと、
−第２の経路（Ｖ２）で、発信された信号をデジタル的にフィルタリングして（Ｆ２）、有用帯域外の部分を排除し、取得されたデジタル信号にゲイン（Ｇ）を適用し、前記信号を前記第１の経路の信号と同期させ、取得されたデジタル信号をアナログ信号に変換する（ＣＮＡ２）ことと、
−前記第１および第２の経路（Ｖ１、Ｖ２）の信号を合計する（Ｓ）ことと、
−周波数置換（ＭＴＦ）を実行して、ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換することと、
−発信前に信号を増幅する（ＤＡ）ことと、
からなるステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星信号生成ユニットによって生成された信号を増幅するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信衛星や航行衛星などの衛星増幅システムは、それらの効率を最大化する領域で使用されており、実際、非線形の電力レスポンスを生み出している。
【０００３】
これらの非線形により、有用帯域外への電力拡散（相互変調成分）、すなわち「スプリアス」が発生する。周波数規制を遵守するためには、このスプリアスを高電力でフィルタリングする必要がある。
【０００４】
それゆえ、かかる処理の実行により、衛星のペイロードが質量と体積との両面で増加し、複雑化する。
【０００５】
例えば米国特許第６  ５４９  ０６７Ｂ１号明細書によって例示されるように、信号の生成時に信号デジタル前置歪みを用いて増幅器を線形化するための技法が知られている。
【０００６】
かかる実施形態は、ＲＦ段すなわち無線周波数段用の高帯域を課すため、衛星のペイロードという面からの影響が大きい。
【０００７】
例えば仏国特許出願第ＦＲ２  ７２２  ３５０号明細書によって例示されるような、非線形の位相対立における、特にダイオードによる電力方向のエミュレーションによって増幅装置の入力側において非線形の補償を実行するハードウェア線形化装置に基づいた技法も知られている。
【０００８】
ただし、かかる実施形態は、衛星で広く用いられるトランジスタベースの増幅器の場合には効果がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記課題を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に従い、衛星信号生成ユニットによって生成された信号を増幅するためのシステムであって、
−有限インパルス応答を伴い、前記ユニットによって生成されたデジタル信号の有用帯域外をフィルタリングするための第１の帯域通過デジタルフィルタと、前記第１のデジタルフィルタの出力側に配置された第１のデジタル／アナログコンバータと、を備える第１の経路と、
−ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換するための周波数置換手段と、
−前置増幅器および増幅器を備える増幅装置と、
を備えるシステムにおいて、
−前記ユニットによって生成されたそれ自体の有用帯域幅デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第２の帯域通過デジタルフィルタ、前記第２のデジタルフィルタの出力側に配置されたゲイン手段、前記ゲイン手段の出力側に配置された位相従属型（Ｐｈａｓｅ−ｓｌａｖｅｄ）の数値制御式発振器、および前記数値制御式発振器の出力側に配置された第２のデジタル／アナログコンバータを備える第２の経路と、
−前記第１および第２の経路の信号を合計するための再結合装置と、
をさらに備えることを特徴とするシステムが提案される。
【００１１】
かかるシステムにより、本方法の効果を、既存のソリューションによって提案されているようにグローバルに適用するのではなく、非線形の現象による影響を受けた周波数帯に集約することができる。このようにして高電力出力フィルタリングを無くすことにより、完全なチェーンを簡約化できる可能性がある。
【００１２】
一実施形態によれば、前記周波数置換手段は、前記再結合装置の出力側と前記増幅装置の入力側との間に配置される。
【００１３】
この場合には、有用信号および補償信号に対して同一時期に１つの周波数置換および増幅装置が必要である。
【００１４】
一実施形態では、前記周波数置換手段が、ローカル発振器と、前記周波数置換手段の入力信号およびローカル発振器の出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適応させたミキサーと、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタと、を備える。
【００１５】
別の実施形態によれば、前記周波数置換手段は、
−前記第１のコンバータの出力側と加算器（ｓｕｍｍａｔｏｒ）の入力側との間にある第１の経路に配置された第１の周波数置換下位手段と、
−前記第２のコンバータ（ＣＮＡ２）の出力側と前記加算器の入力側との間にある第２の経路に配置された第２の周波数置換下位手段と、
を備える。
【００１６】
この場合、有用信号専用の周波数置換装置の有用帯域幅（第１の経路）は、その信号の有用帯域に制限され得る。
【００１７】
一実施形態では、前記第１および／または第２の周波数置換下位手段が、ローカル発振器と、前記周波数置換下位手段の入力信号およびローカル発振器の出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適応させたミキサーと、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタと、をそれぞれ備える。
【００１８】
このようにして、補償信号は線形的に増幅され、それによってこの補償の従属処理を簡約化し得る。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、衛星の信号を増幅するための方法であって、
−第１の経路で、発信された信号をデジタル的にフィルタリングして、有用帯域外の部分を除去し、取得されたデジタル信号をアナログ信号に変換するステップと、
−第２の経路で、発信された信号をデジタル的にフィルタリングして、有用帯域外の部分を除去し、取得されたデジタル信号にゲインを適用し、前記信号を前記第１の経路の信号と同期させ、取得されたデジタル信号をアナログ信号に変換するステップと、
−前記第１および第２の経路の信号を合計するステップと、
−周波数置換を実行して、ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換するステップと、
−発信前に信号を増幅するステップと、
からなるステップを含む方法も提案される。
【００２０】
本発明は、完全に非制限的な例として記載され、かつ添付の図面によって示されたいくつかの実施形態を研究することにより、一層良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一態様に従い、衛星信号生成ユニットによって生成された信号を増幅するためのシステムの一実施形態を概略的に表す。
【図２】本発明の一態様に従い、衛星信号生成ユニットによって生成された信号を増幅するためのシステムの別の実施形態を概略的に表す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
すべての図において、同じ参照符号を有する要素は同様である。
【００２３】
図１は、衛星の信号生成ユニットＵＧＳによって生成された信号を増幅するためのシステムＳＡを概略的に表す。増幅システムＳＡは、ユニットＵＧＳによって生成されたそれ自体の有用帯域幅デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第１の帯域通過デジタルフィルタＦ１を備えた第１の経路Ｖ１と、前記第１のデジタルフィルタＦ１の出力側に配置された第１のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ１と、を備える。増幅システムＳＡは、ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換するための周波数置換モジュールＭＴＦと、前置増幅器および増幅器を備える増幅装置ＤＡと、も備える。
【００２４】
増幅システムＳＡは、ユニットＵＧＳによってデジタル的に生成されたそれ自体の有用帯域幅デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第２の帯域通過デジタルフィルタＦ２、前記第２のデジタルフィルタＦ２の出力側に配置されたゲインモジュールＧ、ゲインモジュールＧの出力側に配置された位相従属型の数値制御式発振器ＮＣＯ、数値制御式発振器ＮＣＯの出力側に配置された第２のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ２を備える第２の経路Ｖ２と、第１および第２の経路Ｖ１、Ｖ２の信号を合計するための再結合装置Ｓと、をさらに備える。
【００２５】
周波数置換モジュールＭＴＦは、再結合装置Ｓの出力側と増幅装置ＤＡの入力側との間に配置される。
【００２６】
この事例では、周波数置換モジュールＭＴＦが、ローカル発振器ＯＬと、周波数置換モジュールＭＴＦの入力信号およびローカル発振器ＯＬの出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適応させたミキサーＭＥＬと、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタＦ３と、を備える。
【００２７】
ローカル発振器ＯＬは、再結合された信号が変調される搬送周波数を定める。アナログ帯域通過フィルタＦ３は、増幅装置ＤＡの入力を、補償を含め、その信号の有用帯域に制限することを可能にする。
【００２８】
図１の実施形態は、モジュールＭＴＦが有用信号と補償信号とを同一時期に管理することもできる任意選択の特性を利用している。
【００２９】
図２は、衛星の信号ＵＧＳを生成するためのユニットによって生成された信号を増幅するためのシステムＳＡを概略的に表す。増幅システムＳＡは、ユニットＵＧＳによって生成された有用帯域デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第１の帯域通過デジタルフィルタＦ１を備えた第１の経路Ｖ１と、前記第１のデジタルフィルタＦ１の出力側に配置された第１のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ１と、を備える。増幅システムＳＡは、ベースバンド内あるいは中間周波数内の信号をキャリア帯域内の信号に変換するための周波数置換モジュールＭＴＦと、前置増幅器および増幅器を備える増幅装置ＤＡと、も備える。
【００３０】
増幅システムＳＡは、ユニットＵＧＳによって生成されたそれ自体の有用帯域デジタル信号外をフィルタリングするための、有限インパルス応答を伴う第２の帯域通過デジタルフィルタＦ２、前記第２のデジタルフィルタＦ２の出力側に配置されたゲインモジュールＧ、ゲインモジュールＧの出力側に配置された位相従属型の数値制御式発振器ＮＣＯ、および数値制御式発振器ＮＣＯの出力側に配置された第２のデジタル／アナログコンバータＣＮＡ２を備える第２の経路Ｖ２と、第１および第２の経路Ｖ１、Ｖ２の信号を合計するための再結合装置Ｓと、をさらに備える。
【００３１】
周波数置換モジュールＭＴＦは、
−第１のコンバータＣＮＡ１の出力側と加算器Ｓの入力側との間にある第１の経路Ｖ１に配置された第１の周波数置換下位モジュールＭＴＦ１と、
−第２のコンバータＣＮＡ２の出力側と加算器Ｓの入力側との間にある第２の経路Ｖ２に配置された第２の周波数置換下位モジュールＭＴＦ２と、
を備える周波数置換モジュールＭＴＦを備える。
【００３２】
第１および／または第２の周波数置換下位モジュールＭＴＦ１、ＭＴＦ２は、ローカル発振器ＯＬ１、ＯＬ２と、周波数置換下位モジュールＭＴＦ１、ＭＴＦ２の入力信号およびローカル発振器ＯＬ１、ＯＬ２の出力信号を乗算によって周波数方向に加算するように適合させたミキサーＭＥＬ１、ＭＴＦ２と、前記乗算の結果を隔離するための第３のアナログ帯域通過フィルタＦ３＿１、Ｆ３＿２と、をそれぞれ備え、それにより、増幅装置ＤＡの入力で信号のスペクトル占有を制限することを可能にする。
【００３３】
図２の実施形態は、補償信号のゲインおよび同期という点から従属処理を簡約化する。
【符号の説明】
【００３４】
ＣＮＡ１  第１のデジタル／アナログコンバータ
ＣＮＡ２  第２のデジタル／アナログコンバータ
ＤＡ  増幅装置
Ｆ１  第１の帯域通過デジタルフィルタ
Ｆ２  第２の帯域通過デジタルフィルタ
Ｆ３  第３のアナログ帯域通過フィルタ
Ｆ３＿１  第３のアナログ帯域通過フィルタ
Ｆ３＿２  第３のアナログ帯域通過フィルタ
Ｇ  ゲインモジュール
ＭＥＬ  ミキサー
ＭＥＬ１  ミキサー
ＭＥＬ２  ミキサー
ＭＴＦ  周波数置換モジュール
ＭＴＦ１  第１の周波数置換下位モジュール
ＭＴＦ２  第２の周波数置換下位モジュール
ＮＣＯ  位相従属型の数値制御式発振器
ＯＬ  ローカル発振器
ＯＬ１  ローカル発振器
ＯＬ２  ローカル発振器
Ｓ  再結合装置
ＳＡ  増幅システム
ＵＧＳ  信号生成ユニット
Ｖ１  第１の経路
Ｖ２  第２の経路
【図１】
2013005438.tif 000003
【図２】
2013005438.tif 000004