专利名称:含有话音驱动的发送功率控制器的单信道单载波通信系统的制作方法
本发明介绍单信道单载波(SCPC)多路存取通信系统，并更详细地介绍适用于卫星通信的、含有话音驱动的发送功率控制器的单信道单载波多路存取的通信系统。
对卫星通信来说单信道单载波多路存取通信系统(在广义上常称作“SCPC”(Single-Channel-Per-Carrier)系统)是广泛用作在大量的地面站之间建立有效的通信信道的通信系统。
在这类系统中，每一信道种利用一个独立的载波，信号通过此载波传输，正如在SPADE(单信道单载波、脉冲编码调制、按需分配)系统和SCPC系统中那样。(这里的SCPC系统是就其狭义而言的，即对每一信道分配到一个固定的载波频率)。
在这种单信道单载波多路存取通信系统中，话音驱动的技术用于使每一个通信信道的发送设备仅当信道处于接通状态而话音信号又实际输入信道中时才发发送载波，以达到减少卫星功率消耗并且防止卫星转发器因饱和而出现交调的目的。因此，在传统的系统中，调制器的输出端，曾装过一种门电路用控制已调载波的通/断。该门电路由话音信号检测器输出和信道接通信号共同控制;其中话音信号检测器检测话音信号的有无，而信道接通信号用作信道的接通控制。在信道未接通期间，也就是说当信道未被要求用作通信时，由于通过此门电路的任何泄漏信号会带来不希望有的电磁波辐射的因素，容易对其它信道产生不良影响，因此这种泄漏信号应尽量减小。这不但使门电路的结构复杂而且还免不了会有下述缺点在使用相移键控(PSK)数字调制的场合(如在SPADE系统中)，由于当不存在话音输入时，电磁波辐射几乎完全消失，话音驱动就形成短脉冲信号，因而使接收解调器中的各种同步系统(其中包括载波恢复电路和比特定时电路)在设计及结构上都复杂化了。
为进一步了解上述SCPC通信系统的详细情况，可参考以下文献(1)T·塔卡哈西等人的《用于SPADE终端的发送附属系统》，第二届数字卫星通信国际会义，(法国)巴黎，1972年11月28～30日。
(2)约翰G·皮尤特等人的《用于商业卫星的多路存取技术》，电气与电子工程协会(IEEE)会刊，第59卷，第2号218～229页，1971年2月。
(3)C·J·小沃利索等人的《用于卫星通信的相移键控(PSK)调制解调器》，国际通讯卫星组织(INTELSAT)/电气工程师协会(IEE)关于数字卫星通信的国际会议，122～143页，1969第11月25～27日。
本发明目的在于提供一个不存在上述所遇到的缺点的单信道单载波多路存取通信系统，该系统包括一个话音驱动的发送功率控制器。所设控制器在没有信号输入信道时，不是切断发送功率输出，而是给发送功率输出以一预定的衰减，形成一定量的微小功率输出。
本发明，提供一个单信道单载波多路存取系统。此系统中，在频率利用的基础上，采用许多邻近排列并且分别各为一独立信道信号所调制的载波。该系统的特征在于它包括用于控制各信道调制器部分的接通控制器;以便在信道处于接通状态时发送载波而信道处于断开状态时不发送载波;用于在信号输入信道时信号的检测器以及检测器输出控制下工作的电平控制器，以便在信道处于接通状态而在信道上没有信号输入时给予载波以一预定的衰减。
接下来就要参照附图对本发明作进一步详细说明。
附图的简要说明
图1表示传统的SPADE系统的调制器部分的方框图。
图2A～2E表示出现在图1中相应位置上的波形示意图。
图3为类似图1的方框图，它表示本发明调制器部分的一种实施方案。
图4A～4E为表示在图3中相应位置上的波形示意图。
为便于理解本发明，在介绍所述的最佳实施方案之前，首先对传统的系统作一介绍。
图1以方框图的形式表示，在数字调制SPADE系统中，传统信道装置的调制器部分;图2表示图1中相应点的波形。在图1中，话音输入信号101(图2B)被编码器1编码(该编码器可含有一保密器)，并在调制器2使变换后的编码信号对载波102施行相位调制。调制器输出信号103(图2D)通过一门电路3以已调载波信号106(图2E)的形式直接送到发射机，并经过频率变换以后从发射机发射。话音信号检测器4检测话音输入信号101的出现与否并且产生一话音驱动的信号104(图2C)，此话音驱动的信号在话音输入出现时为“1”，在话音输入消失时为“0”。此检测器的输出，也就是话音驱动的信号104，和信道接通信号105(图2A)一起构成“与门”7的输出，其中信道接通信号105对于信道接通为“1”，对于信道未通为“0”。如图所示，“与门”输出被用来控制门电路3。
从而，如图2D所示，调制器2的输出信号103是连续的。此连续信号经门电路3控制，结果发射机输入信号就具有短脉冲的形式，如图2E所示。在信道未接通期间通过门电路3的任何泄漏信号都会对相邻的其它信道产生不良影响，因此都应被减至最小，例如减小约45dB。但这是不利的，因为需要具有复杂的电路结构以及复杂的电路调整。此外，当没有话音输入时，在接收端会因无载波接收而失步。这就需要重复对每一短脉冲恢复载波同步，并为了避免语言信号前端损失，需要采取一系列措施，如减少解调器的同步恢复时间以及给话音信号以一定的延迟。这都会不利地使解调器的设计和电路结构复杂化。
接下来参照图3和图4A～4E。图3表示具体实施本发明单信道单载波多路存取系统的调制器部分。图4A～4E表示取自图3中不同点的波形。图3的电路除了包括象图1中的编码器1，调制器2，话音信号检测器4和“与门”7同样的布局外，还包括有接在调制器2载波输入端并受信道接通信号105控制的门电路5和接在调制器2输出端的电平控制器6。电平控制器6在话音驱动的信号104的控制下，当话音输入信号101消失时将调制器输出信号107衰减到一预定值(例如衰减20dB，即至少能够有效地维持接收端载波同步或同时还能够维持位同步和帧同步的衰减值)，而当话音输入信号101出现时使调制器输出信号107能够无衰减地通过。
图4A表示信道接通信号105;图4B表示话音输入信号101;图4C表示话音驱动的信号104;图4D表示调制器输出信号107;图4E表示在电平控制器6输出端上已调载波信号108的波形。
依照所示实施方案的电路布局，仅当信道为接通状态(或者说信号105为“1”电平)时，才正常产生调制器输出信号107，如图4D所示。然而，在时间间隔T11，T12和T13上，调制器2输出为经话音编码所调制的载波。而在时间间隔T01，T02和T03上，调制器2输出为经预定的信号编码码形(例如，0101……)或伪随机编码码形所调制的载波。电平控制器6随着“与门”7的输出(109)而输出已调载波9如图4E所示。即，在时间间隔T11，T12和T13上，电平控制器6输出具有正常电平的已调载波;在时间间隔T01，T02和T03上，输出电平低于正常值(例如，比正常值低20dB)的已调载波。因此，在信道接通期间，无论话音输入信号101存在与否，已调载波总是被不间断地发送到接收机部分(接收机部分在图中未画出)如图4E所示。所以，在解调设备中，载波同步恢复和位定时间同步能够在全部时间始终继续不断地保持着。从而，当话音输入再次出现时，不存在语言信号前端损失的问题。因而，在接收端解调设备中，无需使用在信号传输的时间上产生延迟的信号延迟电路。虽然信号没有时延，但显然仍无需特别要求同步恢复电路能够任意高速进行工作，因此解调设备在设计和结构上都能够得到有效地简化。
虽然门电路5是为了在信道断开的同时，切断载波输入102而设置的，但门电路5总会有或多或少的泄漏，这一泄漏会在调制器2的输出端产生一泄漏信号。然而，这一调制器输出被进一步衰减，事实上是不会被送到发射机中去的。这就带来了更进一步的优点，即无需专门为抑制信号泄漏而设置任何复杂的门电路。
显而易见，当话音输入消失时，在处于接通状态的信道中传输约为正常电平值-20dB的微弱功率不会对话音驱动的效果产生明显的影响，其中包括节省卫星功耗和抑制因卫星转发器因饱和而形成的交调。
虽然，在上述所示的实施方案中，电平控制器6，作了一种设备给调制波以一预定的衰减而装于调制器2的输出端上;显而易见，在调制器为线性调制器的情况下，它能够装在调制器的输入端上，而不是在其输出端上，而其效果相同。此外，尽管在以上所示实施方案中门电路5是作为信道接通控制器而装于调制器2的载波输入端;显而易见，如果载波频率合成器只要当信道断开时就将调制器2的载波输入102的频率置于调制器频带之外，那么不用上述门电路5同样能够切断调制器输出。
在图3中，检测器4的输出104可以取代信号109，直接送到电平控制器6。在这种情况下，可省去“与门”7。
应当指出，技术熟练的人不仅能够将本发明的技术概念应用于诸如SPADF的单信道单载波按需分配系统，而且能够应用于诸如SCPC的单信道单载波预分配系统。
虽然在上文中仅就数字调制方面进行了介绍，显而易见，本发明同样能够应用于频率调制系统，同样具有无需使用专门为抑制泄漏而设置复杂的门电路的优点。
正如前面介绍中明显地看到的那样，本发明的单信道单载波多路存取通信系统，即使在话音输入消失的情况，只要信道处于接通状态，就产生一有限的载波辐射，因此，无需使用任何专为抑制泄漏而设的门电路，并且在数字调制的情况下，接收端的解调设备能够有效地加以简化。
权利要求
单信道单载波多路存取通信系统在频率复用的基础上应用许多邻近排列并且分别为独立信道信号所调制的载波。上述系统包括用于控制各信道的调制器部分的接通控制器，以便在信道处于接通状态时发送载波而在信道处于断开状态时不发送载波；用于在信道信号进入信道时检测信道信号的检测器以及检测器输出的控制下工作的电平控制器，以便在信道处于接通状态而没有信道信号输入到信道中时给载波以一预定的衰减。
专利摘要
含有话音驱动的发送功率控制器的单信道单载波多路存取通信系统，在话音检测器输出的控制下，当话音信号输入消失时将发送功率或调制器输出的信号衰减到一预定电平，这就有利于接收端的载波同步恢复及简化解调器的设计和结构。
文档编号H04B7/005GK85106503SQ85106503
公开日1987年3月18日 申请日期1985年8月29日
发明者野口俊武 申请人:日本电气株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan