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公開番号2025016160
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119250
出願日2023-07-21
発明の名称信号模擬装置、信号模擬方法及びプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H04B 17/29 20150101AFI20250124BHJP(電気通信技術)
要約【課題】衛星と地上局との間の相対速度が得られていなくても、信号の周波数偏移を模擬できる信号模擬装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係る信号模擬装置は、送信機の動きの推移の情報と受信機の動きの推移の情報とを含む動き情報を受け取る動き情報受取手段と、前記動き情報を使用して、前記送信機によって発信された対象信号を前記受信機が受信する際に前記対象信号に生じる周波数の偏移量の推移を算出する偏移量算出手段と、前記対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである信号データを時系列順に読み出す読み出しタイミングを、前記偏移量の推移に応じて制御する制御手段と、前記読み出しタイミングに従って前記信号データを時系列順に取得し、取得した前記信号データから、算出された前記偏移量の推移に従って偏移量が推移する周波数の偏移が生じた前記対象信号である偏移信号を生成する偏移信号生成手段と、前記偏移信号を出力する信号出力手段と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
送信機の動きの推移の情報と受信機の動きの推移の情報とを含む動き情報を受け取る動き情報受取手段と、
前記動き情報を使用して、前記送信機によって発信された対象信号を前記受信機が受信する際に前記対象信号に生じる周波数の偏移量の推移を算出する偏移量算出手段と、
前記対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである信号データを時系列順に読み出す読み出しタイミングを、前記偏移量の推移に応じて制御する制御手段と、
前記読み出しタイミングに従って前記信号データを時系列順に取得し、取得した前記信号データから、算出された前記偏移量の推移に従って偏移量が推移する周波数の偏移が生じた前記対象信号である偏移信号を生成する偏移信号生成手段と、
前記偏移信号を出力する信号出力手段と、
を備える信号模擬装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記偏移量算出手段は、前記送信機が地上局と人工衛星との一方に配置され、前記受信機が地上局と人工衛星との他方に配置された場合の、地表の前記地上局が配置されている地点の動きの情報と前記人工衛星の動きの情報とを使用して、前記送信機と前記受信機との間の相対速度の推移を算出し、前記相対速度の推移の情報を使用して、前記偏移量の推移を算出する
請求項１に記載の信号模擬装置。
【請求項３】
前記対象信号を受信する信号受信手段と、
受信した前記対象信号から当該対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである前記信号データを生成し、生成した前記信号データを信号記憶手段に書き込むデータ生成手段と、
を備え、
前記偏移信号生成手段は、前記読み出しタイミングで前記信号記憶手段から前記信号データを読み出し、読み出した前記信号データを使用して前記偏移信号を生成する
請求項１又は２に記載の信号模擬装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記偏移量の推移を使用して、前記信号記憶手段から前記信号データを読み出す前記読み出しタイミングを定める読み出しクロックの周波数の推移を決定し、決定された前記周波数の推移に従って前記読み出しクロックの周波数が推移するように、前記読み出しクロックを制御する
請求項３に記載の信号模擬装置。
【請求項５】
前記信号受信手段は、書き込みクロックが示す書き込みタイミングで、前記対象信号をアナログ／デジタル変換することによって前記信号データを生成し、
前記制御手段は、前記書き込みクロックの周波数と、前記偏移量の推移とから、前記読み出しクロックの前記周波数の推移を決定し、
前記偏移信号生成手段は、前記読み出しタイミングで読み出された前記信号データをデジタル／アナログ変換することによって、前記偏移信号を生成する
請求項４に記載の信号模擬装置。
【請求項６】
前記偏移量算出手段は、前記人工衛星の加速度の推移の情報をさらに使用して、前記偏移量の推移を算出する
請求項２に記載の信号模擬装置。
【請求項７】
前記偏移量算出手段は、前記人工衛星の回転の情報をさらに使用して、前記偏移量の推移を算出し、
前記制御手段は、前記人工衛星の回転の情報から前記偏移信号の強さの推移を推定し、
前記偏移信号生成手段は、推定された前記強さの推移に従って、前記偏移信号の強さが推移するように、前記偏移信号を生成する
請求項２に記載の信号模擬装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記地上局と前記人工衛星との間の距離から、前記対象信号に対する前記偏移信号の遅れを推定し、
前記偏移信号生成手段は、前記対象信号に対して、推定された前記遅れが生じた、前記偏移信号を生成する
請求項２に記載の信号模擬装置。
【請求項９】
送信機の動きの推移の情報と受信機の動きの推移の情報とを含む動き情報を受け取り、
前記動き情報を使用して、前記送信機によって発信された対象信号を前記受信機が受信する際に前記対象信号に生じる周波数の偏移量の推移を算出し、
前記対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである信号データを時系列順に読み出す読み出しタイミングを、前記偏移量の推移に応じて制御し、
前記読み出しタイミングに従って前記信号データを時系列順に取得し、取得した前記信号データから、算出された前記偏移量の推移に従って偏移量が推移する周波数の偏移が生じた前記対象信号である偏移信号を生成し、
前記偏移信号を出力する、
信号模擬方法。
【請求項１０】
送信機の動きの推移の情報と受信機の動きの推移の情報とを含む動き情報を受け取る動き情報受取処理と、
前記動き情報を使用して、前記送信機によって発信された対象信号を前記受信機が受信する際に前記対象信号に生じる周波数の偏移量の推移を算出する偏移量算出処理と、
前記対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである信号データを時系列順に読み出す読み出しタイミングを、前記偏移量の推移に応じて制御する制御処理と、
前記読み出しタイミングに従って前記信号データを時系列順に取得し、取得した前記信号データから、算出された前記偏移量の推移に従って偏移量が推移する周波数の偏移が生じた前記対象信号である偏移信号を生成する偏移信号生成処理と、
前記偏移信号を出力する信号出力処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号模擬装置、信号模擬方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
人工衛星（例えば探査機等）と地上局の間で通信を行う際、人工衛星が地上局に対して近づいたり遠ざかったりすると、ドップラー効果の影響で信号の搬送波や副搬送波の周波数が偏移する。地上局の送受信機には、このドップラー効果による周波数偏移を保証する機能が備わっている。この機能の健全性を運用前に確認するために、地上局には通信のドップラー効果を模擬する機能を持っている。この機能によって、対象となる人工衛星が無い場合でも局内の折り返しによって、機能の健全性を確認する。しかし、例えば、ドップラー効果による周波数の偏移をあらかじめ搬送波や副搬送波の周波数に加算する方法を採用する場合、生成する波形は、厳密には実際のドップラー効果で生じる波形とは異なる。この場合、実運用と全く同じ条件で機器の動作確認を行うことはできない。
【０００３】
特許文献１には、模擬目標発生装置が記載されている。特許文献１の模擬目標発生装置は、入力無線信号を第１サンプリング周期毎にサンプリングすることによって生成された入力信号データを第１サンプリング周期に応じたタイミングでメモリ装置に書き込む。特許文献１の模擬目標発生装置は、入力信号データを、時間の経過に伴って相対速度パラメータでサンプリング圧縮・伸長した第２サンプリング周期毎に読み出し、読み出した信号データを出力無線信号として送信する。
【０００４】
特許文献２には、伝搬信号模擬装置が記載されている。特許文献２の伝搬信号模擬装置は、起動情報に基づいて地上局と衛星との間の通信に生じる伝搬遅延時間を求める。特許文献２の伝搬信号模擬装置は、伝搬遅延時間に応じて遅延回路における送信信号の遅延時間を制御する。特許文献２の伝搬信号模擬装置は、時間の経過に伴って速度情報に基づいて地上局と衛星との間の通信信号において生じるシフト周波数を求め、求めたシフト周波数をドプラシフト回路に与えることによって、遅延送信信号の周波数シフトを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－０８４５４５号公報
特開平１０－１５４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２の技術では、衛星と地上局と（すなわち、送信機と受信機と）の間の相対速度が時間経過に伴って変化する場合の無線信号の周波数シフトを模擬できる。しかし、特許文献１及び特許文献２の技術では、衛星と地上局との間の、時間経過に伴って変化する相対速度が得られていなければ、無線信号の周波数シフトを模擬できない。
【０００７】
本開示の目的の１つは、送信機と受信機との間の相対速度が得られていなくても、信号の周波数偏移を模擬できる信号模擬装置、信号模擬方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る信号模擬装置は、送信機の動きの推移の情報と受信機の動きの推移の情報とを含む動き情報を受け取る動き情報受取手段と、前記動き情報を使用して、前記送信機によって発信された対象信号を前記受信機が受信する際に前記対象信号に生じる周波数の偏移量の推移を算出する偏移量算出手段と、前記対象信号の波形がサンプリングされた値の時系列データである信号データを時系列順に読み出す読み出しタイミングを、前記偏移量の推移に応じて制御する制御手段と、前記読み出しタイミングに従って前記信号データを時系列順に取得し、取得した前記信号データから、算出された前記偏移量の推移に従って偏移量が推移する周波数の偏移が生じた前記対象信号である偏移信号を生成する偏移信号生成手段と、前記偏移信号を出力する信号出力手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示には、送信機と受信機との間の相対速度が得られていなくても、信号の周波数偏移を模擬できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置の構成の例を表すブロック図である。
図２は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置の動作の例を表すフローチャートである。
図３は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置の構成の例を表すブロック図である。
図４は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置の動作の例を表すフローチャートである。
図５は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置の動作の例を表すフローチャートである。
図６は、本実施形態に係る信号模擬装置の実装例を表すブロック図である。
図７は、本開示の実施形態に係る信号模擬装置を実現することができる、コンピュータ１０００のハードウェア構成の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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