发明名称 具有都卜勒频移追萐之卫星接收系统
摘要 一种卫星接收系统,其提供自轨道卫星所接收之都卜勒频移无线电信号之探测及频率追踪。该卫星接收系统(400) 包括一哥斯大斯 (Costas) 锁相回路 (100) ,该锁相回路接收该无线电信号,且在一误差信号输出 (134) 处提供一误差信号,用于控制一电压控制振荡器 (200) 所产生之变换频率。电压控制振荡器 (200) 耦接到哥斯大斯锁相回路 (100) ,且产生此变换频率,用以将哥斯大斯锁相回路 (100) 中之无线电信号降频。卫星接收系统(400) 进一步包括一耦接到电压控制振荡器 (200) 之都卜勒频率探测及追踪装置 (300) 。都卜勒频率探测及追踪装置 (300) 调整此变换频率,来补偿因为轨道卫星之轨道运动而在无线电信号中发生之都卜勒频移。
申请公布号 TW254026 申请公布日期 1995.08.11
申请号 TW084100343 申请日期 1995.01.16
申请人 摩托罗拉公司 发明人 洛伦索.彭斯.李昂;凯兹米尔.西维克
分类号 G01S1/02;H04N7/20 主分类号 G01S1/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种卫星接收系统,其提供接收自轨道卫星之都 卜勒频 移无线电信号的探测及频率追踪,该卫星接收系统 包含: 一哥斯大斯锁相回路,其接收该无线电信号,且在 一误差 信号输出处提供一误差信号,用于控制一电压控制 振荡器 所产生之转换频率; 该电压控制振荡器,其耦接到该哥斯大斯锁相回路 ,其中 该电压控制振荡器产生该变换频率,用以将该哥斯 大斯锁 相回路中之该无线电信号予以降频,且其中该电压 控制振 荡器包括一可程式规划频率合成器,其可予以程式 规划来 产生在步骤中可选择之多数频率;及 一都卜勒频率探测及追踪装置,其耦接到该电压控 制振荡 器,其中该都卜勒频率探测及追踪装置调整该变换 频率, 来补偿因为该轨道卫星之轨道运动而在该无线电 信号中发 生之都卜勒频移,且其中该都卜勒频率探测及追踪 装置包 括: 一粗调装置,其耦接到该可程式规划频率合成器, 用于选 择该多数频率中之一频率,来提供该变换频率之粗 调整而 补偿该都卜勒频移;及 一细调装置,其耦接到该误差信号输出,用于在调 整误差 信号输出处产生一细调信号,来提供该变换频率之 细调整 而补偿该都卜勒频移。2.根据申请专利范围第1项 之卫星接收系统,其中该粗调 装置包括: 一功率量度装置,其耦接到哥斯大斯锁相回路,用 于量度 所接收无线电信号功率;及 一粗控装置,其耦接到该功率量度装置及耦接到该 可程式 规划频率合成器,其中在程式开始及响应所接收功 率低于 一预定临限値时,该粗控装置控制该细调装置,设 定该细 调信号在一预定中间値,然后,控制该合成器产生 该多数 频率之一预定频率序列,直到所产生频率获得所接 收功率 高于该预定临限値。3.根据申请专利范围第2项之 卫星接收系统,其中该细调 装置包括: 一误差信号监视器,其耦接到该误差信号输出,用 于监测 该误差信号,来判定该误差信号是否在以低及高界 限所界 定之第一预定作业范围内; 一总和装置,其耦接到该误差信号输出,用于加总 该细调 信号及该误差信号,而在该调整误差信号输出处产 生一调 整误差信号,其中该调整误差信号输出耦接到该电 压控制 振荡器,用于提供该变换频率之细调;及 一细范围控制装置,其耦接到该总和装置且耦接到 该误差 信号监视器,其中,在已探测到该无线电信号之后, 该细 范围控制装置响应该低于低限之误差信号,以等于 第一预 定作业范围的细调値来减量该细调信号;且响应该 高于高 限之误差信号,以该细调値来增量该细调信号,因 而,作 用来保持该误差信号在该第一预定作业范围内。4 .根据申请专利范围第3项之卫星接收系统,其中该 粗调 装置进一步包括: 一调整误差信号监视器,其耦接到该误差信号监视 器且耦 接到该细调装置,用于监测该调整误差信号,来判 定该调 整误差信号是否在第一及第二界限所界定之第二 预定作业 范围内,其中对应该第一界限之变换频率低于对应 该第二 界限之频率;及 一粗范围控制装置,其耦接到该细调装置及耦接到 该调整 误差信号监视器,其中该粗范围控制装置控制该合 成器, 而产生多数频率中之一次一低频率;且同时,控制 该细调 装置响应超过该第一界限之方向中第二预定作业 范围外侧 的调整误差信号,来设定该调整误差信号在大致等 于该第 二界限値。5.一种提供自轨道卫星所接收都卜勒 频移无线电信号之探 测及频率追踪的卫星接收系统,该卫星接收系统包 含: 一哥斯大斯锁相回路,其接收该无线电信号,且在 一误差 信号输出处提供一误差信号,用于控制一电压控制 振荡器 所产生之一变换频率; 该电压控制振荡器,其耦接到该哥斯大斯锁相回路 ,其中 该电压控制振荡器产生变换频率,用于向下变频该 哥斯大 斯锁相回路之无线电信号;及 一都卜勒探测及追踪装置,其耦接到该电压控制振 荡器, 其中该都卜勒频率探测及追踪装置调整该变换频 率,来补 偿因为该轨道卫星之轨道运动而发生在该无线电 信号之都 卜勒频移;且其中该都卜勒频率探测及追踪装置包 括一细 调装置,其耦接到该误差信号输出,用于在一调整 误差信 号输出产生一细调信号,用于提供该变换频率之细 调,来 补偿该都卜勒频移。6.根据申请专利范围第5项之 卫星接收系统, 其中该电压控制振荡器包括一可程式规划频率合 成器,其 可程式规划而产生在步骤中可选择之多数频率;及 其中该都卜勒频率探测及追踪装置进一步包括一 粗调装置 ,其耦接到该可程弋规划频率合成器,用于选择该 多数频 率中一适当频率,而提供该变换频率之粗调来补偿 该都卜 勒频移。7.根据申请专利范围第6项之卫星接收系 统,其中该粗调 装置包括: 一功率量度装置,其耦接到该功率量度装置且耦接 到该可 程式规划频率合成器;其中在开始及响应所接收功 率低于 一预定临限値时,该粗调装置控制该细调装置来设 定该细 调信号在一预定中间値,然后,控制该合成器自该 多数频 率产生一预定频率序列,直到产生一获得所接收功 率高于 该预定临限値之频率。8.根据申请专利范围第7项 之卫星接收系统,其中该细调 装置包括: 一误差信号监视器,其耦接到该误差信号输出,用 于监测 该误差信号,来判定该误差信号是否在低及高界限 所界定 之第一预定作业范围内; 一总和装置,其耦接到该误差信号输出,用于加总 该细调 信号及该误差信号,而在该调整误差信号输出处产 生一调 整误差信号,其中该调整误差信号输出耦接到该电 压控制 振荡器,用于提供该变换频率之细调;及 一细范围控制装置,其耦接到该总和装置且耦接到 该误差 信号监视器,其中,在该无线电信号已探测到之后, 该细 范围控制装置响应该低于低限之误差信号,以等于 该第一 预定作业范围之细调値来减量该细调信号;且响应 该高于 高限之误差信号,以该细调値来增量该细调信号, 因而, 作用来保持该误差信号在该第一预定作业范围内 。9.根据申请专利范围第8项之卫星接收系统,其中 该粗调 装置进一步包括: 一调整误差信号监视器,其耦接到该误差信号监视 器且耦 接到该细调装置,用于监测该调整误差信号,来判 定该调 整误差信号是否在第一及第二界限所界定之第二 预定作业 范围内,其中对应该第一界限之变换频率低于对应 该第二 界限之频率;及 一粗范围控制装置,其耦接到该细调装置及耦接到 该调整 误差信号监视器;其中该粗范围控制装置控制该合 成器来 产生该多数频率中之一次一频率,且同时,控制该 细调装 置,而响应超过该第一界限之方向中第二预定作业 范围外 侧的调整误差信号,来设定该调整误差信号在大致 等于该 第二界限之値。10.根据申请专利范围第9项之卫星 接收系统, 其中该无线电信号包括选自二进相移键控(BPSK)调 变、双 旁频带调幅、及差动编码BPSK调变所组成型式之调 变所载 送的资讯;及 其中该哥斯大斯锁相回路包括一调变装置,用于解 调该无 线电信号来获得该资讯。图示简单说明: 图1是习用哥斯大斯锁相回路之电气方块图; 图2是习用二级式合成电压控制振荡器之电气方块 图; 图3是根据本发明较佳实施例之都卜勒频率探测及 追踪装 置的电气方块图; 图4是根据本发明较佳实施例之卫星接收系统的电 气方块 图; 图5是说明根据本发明较佳实施例卫星接收系统之 处理器 及粗调装置的作业流程图; 图6是说明根据本发明较佳实施例卫星接收系统之 处理及 细调装置的作业流程图; 图7是根据本发明替代实施例之误差信号监测装置 的电气
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