Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

6.3.2
Digital Processor Architecture
All digital processing payloads utilize mathematical representations of the necessary
functions in the repeater, including narrowband channelization, frequency transla-
tion, multiplexing, and aggregation of traffic for retransmission to the ground [1].
A simplified digital processor architecture is shown in Figure 6.13, wherein
each uplink beam is provided with a separate wideband receiver. In the case of
L-band, the bandwidth of the receiver is on the order of only 30 MHz, which is
consistent with the available spectrum width and the overall capacity of the proces-
sor. The output of the receiver contains the spectrum of user channels at a low IF
suitable for processing operations. In the processor, the bandwidth is digitized in
the A/D converter to produce a combined bitstream. All functions from this point
are performed with mathematical algorithms that represent analog functions like
frequency translation, filtering, and routing. The frequency converters are used to
move individual narrowband channels to different frequency slots in a time division
stream. Channels can be routed using time division techniques similar to what is
done in a conventional telephone switch; that is indicated in Figure 6.13 by vertical
arrows. Next, the math is performed to convert the channels to the final frequency
slot assignments and the resulting groups are transformed back to analog spectra
with D/A converters. Final frequency conversion and amplification are then per-
formed in the conventional manner.
The fact that the bandwidths involved are relatively narrow in comparison to
bent-pipe satellites reflects the fact that the first generations of these systems are
intended to support low-cost user terminals, particularly the hand-held variety
used for mobile telephone service. The actual transmissions can use FDMA or
narrowband TDMA, as discussed in Chapter 5. Current technology probably can
support CDMA as well but at a reduced capacity. That is because of the added
complexity needed to despread each CDMA signal onboard the satellite.