JP2001177452A - ダイバーシチ送受信方法および装置 - Google Patents
ダイバーシチ送受信方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ダイバーシチ通信方式の電波資源およびハード
ウエア資源の有効利用をはかる。 【解決手段】送信側装置から二つの電波伝搬路を利用し
て二つの独立な送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）をその和信号
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および差信号（Ｓ1 −Ｓ2 ）として送信
し、受信側装置でこの和信号および差信号のままでＡＧ
Ｃ制御および複素レベルでの相関制御による重み係数の
乗算を行ってから、二つの独立な信号に分離復元する。
ウエア資源の有効利用をはかる。 【解決手段】送信側装置から二つの電波伝搬路を利用し
て二つの独立な送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）をその和信号
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および差信号（Ｓ1 −Ｓ2 ）として送信
し、受信側装置でこの和信号および差信号のままでＡＧ
Ｃ制御および複素レベルでの相関制御による重み係数の
乗算を行ってから、二つの独立な信号に分離復元する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信に利用す
る。本発明は、とくに電波伝搬の状態が時間の経過にし
たがって変動する無線通信に利用するに適する。本発明
は、フェージングによる電波伝搬特性の時間的変動があ
まり急激ではない局間無線通信あるいはビル間通信、衛
星通信等に適用するに特に適する。本発明は、二つの電
波伝搬路を利用して通信を行う新しいダイバーシチ通信
方式であって、従来方式によるダイバーシチ通信に比べ
てその伝送容量を原理的に２倍まで大きくすることがで
き、しかも二つの電波伝搬路について最大比合成を行う
ことができる。
る。本発明は、とくに電波伝搬の状態が時間の経過にし
たがって変動する無線通信に利用するに適する。本発明
は、フェージングによる電波伝搬特性の時間的変動があ
まり急激ではない局間無線通信あるいはビル間通信、衛
星通信等に適用するに特に適する。本発明は、二つの電
波伝搬路を利用して通信を行う新しいダイバーシチ通信
方式であって、従来方式によるダイバーシチ通信に比べ
てその伝送容量を原理的に２倍まで大きくすることがで
き、しかも二つの電波伝搬路について最大比合成を行う
ことができる。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波やミリ波を用いる見通し内固
定通信方式では、フェージングによる電波伝搬特性の時
間的な変動を避ける有効な手段として空間ダイバーシチ
通信方式が広く行われている。また、携帯電話など移動
通信でも、マルチパス・フェージングによる電波伝搬特
性の時間的な変動を避けるためにダイバーシチ通信方式
が広く使われている。これら、従来のダイバーシチ通信
方式は、送信側装置で一つの送信信号について二つの電
波伝搬路を設定し、受信側装置ではこの二つの電波伝搬
路からの受信信号をそれぞれ独立な二系統の受信手段に
より受信し、その二系統の受信出力をダイバーシチ合成
するものである。受信出力の合成については最大比ダイ
バーシチ合成を行う技術が知られている。
定通信方式では、フェージングによる電波伝搬特性の時
間的な変動を避ける有効な手段として空間ダイバーシチ
通信方式が広く行われている。また、携帯電話など移動
通信でも、マルチパス・フェージングによる電波伝搬特
性の時間的な変動を避けるためにダイバーシチ通信方式
が広く使われている。これら、従来のダイバーシチ通信
方式は、送信側装置で一つの送信信号について二つの電
波伝搬路を設定し、受信側装置ではこの二つの電波伝搬
路からの受信信号をそれぞれ独立な二系統の受信手段に
より受信し、その二系統の受信出力をダイバーシチ合成
するものである。受信出力の合成については最大比ダイ
バーシチ合成を行う技術が知られている。
【０００３】図６はこのような従来例装置のブロック構
成図である。すなわち、一つの送信データは、送信側装
置の変調器３０１に与えられ、その変調出力信号は同一
の信号からなる二つの信号に分岐されて、それぞれ独立
の二つの送信機３０２および３０３に入力される。この
二つの送信機３０２および３０３には、それぞれローカ
ル発振器３０４および３０５から搬送波周波数が供給さ
れ周波数変換されて、二つの伝搬路３０６および３０７
に送信される。
成図である。すなわち、一つの送信データは、送信側装
置の変調器３０１に与えられ、その変調出力信号は同一
の信号からなる二つの信号に分岐されて、それぞれ独立
の二つの送信機３０２および３０３に入力される。この
二つの送信機３０２および３０３には、それぞれローカ
ル発振器３０４および３０５から搬送波周波数が供給さ
れ周波数変換されて、二つの伝搬路３０６および３０７
に送信される。
【０００４】受信側装置では、この二つの伝搬路３０６
および３０７からの信号をそれぞれ受信機３０８および
３０９に与え、それぞれローカル発振器３１０および３
１１から搬送波周波数を供給して周波数逆変換し、それ
ぞれ二つの自動利得制御手段（ＡＧＣ）３１２および３
１３により利得調整される。この自動利得制御手段の出
力は、それぞれ相関制御回路３１４および３１５が演算
する重み係数と、複素乗算器３１６および３１７により
乗算される。この二つの出力は加算回路３１８により一
つの信号に復元される。ここで二つの相関制御回路３１
４および３１５は、加算回路３１８の出力を利用して、
この加算回路３１８の出力信号が二系統の伝搬路から受
信した信号について、振幅が二乗に比例し、位相が同相
となるように前記重み係数を発生する。これによりダイ
バーシチの最大比合成が行われ、復調器３１９により送
信データに相応する受信データが復元される。
および３０７からの信号をそれぞれ受信機３０８および
３０９に与え、それぞれローカル発振器３１０および３
１１から搬送波周波数を供給して周波数逆変換し、それ
ぞれ二つの自動利得制御手段（ＡＧＣ）３１２および３
１３により利得調整される。この自動利得制御手段の出
力は、それぞれ相関制御回路３１４および３１５が演算
する重み係数と、複素乗算器３１６および３１７により
乗算される。この二つの出力は加算回路３１８により一
つの信号に復元される。ここで二つの相関制御回路３１
４および３１５は、加算回路３１８の出力を利用して、
この加算回路３１８の出力信号が二系統の伝搬路から受
信した信号について、振幅が二乗に比例し、位相が同相
となるように前記重み係数を発生する。これによりダイ
バーシチの最大比合成が行われ、復調器３１９により送
信データに相応する受信データが復元される。
【０００５】これらの最大比合成ダイバーシチ通信を行
う受信側の構成については、例えば特開昭５９−１０５
７２７号公報に記載されている。
う受信側の構成については、例えば特開昭５９−１０５
７２７号公報に記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例ダイバー
シチ通信方式では、二つの独立な電波伝搬路を専有する
ことになるが、全体の信号伝送容量は一つの電波伝搬路
を利用するものと同等である。すなわち、一つの電波伝
搬路がほとんど使えない状態にその特性が劣化している
とき以外は、電波資源が有効に利用されていないことに
なる。
シチ通信方式では、二つの独立な電波伝搬路を専有する
ことになるが、全体の信号伝送容量は一つの電波伝搬路
を利用するものと同等である。すなわち、一つの電波伝
搬路がほとんど使えない状態にその特性が劣化している
とき以外は、電波資源が有効に利用されていないことに
なる。
【０００７】送受信装置のハードウエア資源についても
同様である。すなわち、送信側装置および受信側装置と
も、二つの系統のハードウエアを装備しているものの常
に一系統の信号を伝送することしかできない。
同様である。すなわち、送信側装置および受信側装置と
も、二つの系統のハードウエアを装備しているものの常
に一系統の信号を伝送することしかできない。
【０００８】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、伝搬路の品質に応じて信号の伝送容量を大き
くすることができるダイバーシチ通信方式を提供するこ
とを目的とする。本発明は、二つの独立な伝搬路が相応
の品質を維持している限り、二系統の信号を伝送し、そ
れぞれ最大比ダイバーシチ合成を行うことができるダイ
バーシチ通信装置を提供することを目的とする。本発明
は電波資源およびハードウエア資源の有効利用をはかる
ことを目的とする。
であって、伝搬路の品質に応じて信号の伝送容量を大き
くすることができるダイバーシチ通信方式を提供するこ
とを目的とする。本発明は、二つの独立な伝搬路が相応
の品質を維持している限り、二系統の信号を伝送し、そ
れぞれ最大比ダイバーシチ合成を行うことができるダイ
バーシチ通信装置を提供することを目的とする。本発明
は電波資源およびハードウエア資源の有効利用をはかる
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、送信側装置
で、二つの伝搬路に送信される信号を二つの独立の送信
信号がベクトル的に鏡像関係になるように合成して送信
し、受信側装置で、二つの受信信号から、送信信号の鏡
像関係を利用して、それぞれ一方の送信信号を消去する
ことにより、二つの独立な送信信号を復元する。
で、二つの伝搬路に送信される信号を二つの独立の送信
信号がベクトル的に鏡像関係になるように合成して送信
し、受信側装置で、二つの受信信号から、送信信号の鏡
像関係を利用して、それぞれ一方の送信信号を消去する
ことにより、二つの独立な送信信号を復元する。
【００１０】これは、一つの送信信号からみた場合、二
つの伝搬路で伝送される他方の送信信号が逆向きのベク
トルとなる関係、つまり鏡像関係で合成されていれば、
受信側でその他方の信号は二つの受信信号によって消去
できる関係を利用し、二つの送信信号をベクトル的に鏡
像関係となるように合成して送信し、受信側では、受信
信号から重畳された他方の送信信号を消去してそれぞれ
の送信信号を受信側で復元することで、従来のダイバー
シチ通信方式に比べて最大２倍の伝送容量を実現するも
のである。
つの伝搬路で伝送される他方の送信信号が逆向きのベク
トルとなる関係、つまり鏡像関係で合成されていれば、
受信側でその他方の信号は二つの受信信号によって消去
できる関係を利用し、二つの送信信号をベクトル的に鏡
像関係となるように合成して送信し、受信側では、受信
信号から重畳された他方の送信信号を消去してそれぞれ
の送信信号を受信側で復元することで、従来のダイバー
シチ通信方式に比べて最大２倍の伝送容量を実現するも
のである。
【００１１】すなわち、本願の発明では、送信側装置
は、二つの伝搬路を利用して二つの独立な送信信号（Ｓ
1 ，Ｓ2 ）をその和信号（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および差信号
（Ｓ1 −Ｓ2 ）として合成して送信し、受信側装置でこ
の和信号および差信号のままでＡＧＣ制御および複素レ
ベルでの相関制御による重み係数の乗算を行ってから、
二つの独立な信号に分離復元する。
は、二つの伝搬路を利用して二つの独立な送信信号（Ｓ
1 ，Ｓ2 ）をその和信号（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および差信号
（Ｓ1 −Ｓ2 ）として合成して送信し、受信側装置でこ
の和信号および差信号のままでＡＧＣ制御および複素レ
ベルでの相関制御による重み係数の乗算を行ってから、
二つの独立な信号に分離復元する。
【００１２】さらに詳しくは、本発明では、互いに独立
な二系統の送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）をそれぞれ入力とす
る加算手段および減算手段と、この加算手段の出力信号
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および減算手段の出力信号（Ｓ1 −Ｓ2
）をそれぞれ二つの伝搬路にダイバーシチ送信する二
つの送信手段とを送信側装置に備え、この二つの伝搬路
を通過した信号をそれぞれ受信する二つの受信手段と、
この二つの受信手段の出力をそれぞれ入力とする二つの
自動利得制御手段と、この二つの自動利得制御手段の出
力信号にそれぞれ重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を複素乗算す
る二つの乗算手段と、この二つの乗算手段の各出力信号
（ｘ1 ，ｘ2 ）をそれぞれ入力とする加算手段および減
算手段と、この加算手段の出力（ｙ1 ＝ｘ1 ＋ｘ2 ）お
よび減算手段の出力（ｙ2 ＝ｘ1 −ｘ2 ）をそれぞれ第
一の入力とし前記二つの自動利得制御手段の出力をそれ
ぞれ第二の入力としそれぞれ相関演算を行い前記重み係
数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）として前記二つの乗算手段にそれぞれ
与える相関制御手段とを受信側装置に備えたことを特徴
とする。
な二系統の送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）をそれぞれ入力とす
る加算手段および減算手段と、この加算手段の出力信号
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および減算手段の出力信号（Ｓ1 −Ｓ2
）をそれぞれ二つの伝搬路にダイバーシチ送信する二
つの送信手段とを送信側装置に備え、この二つの伝搬路
を通過した信号をそれぞれ受信する二つの受信手段と、
この二つの受信手段の出力をそれぞれ入力とする二つの
自動利得制御手段と、この二つの自動利得制御手段の出
力信号にそれぞれ重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を複素乗算す
る二つの乗算手段と、この二つの乗算手段の各出力信号
（ｘ1 ，ｘ2 ）をそれぞれ入力とする加算手段および減
算手段と、この加算手段の出力（ｙ1 ＝ｘ1 ＋ｘ2 ）お
よび減算手段の出力（ｙ2 ＝ｘ1 −ｘ2 ）をそれぞれ第
一の入力とし前記二つの自動利得制御手段の出力をそれ
ぞれ第二の入力としそれぞれ相関演算を行い前記重み係
数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）として前記二つの乗算手段にそれぞれ
与える相関制御手段とを受信側装置に備えたことを特徴
とする。
【００１３】この構成により、二つの伝搬路が相応の伝
送特性を維持しているかぎり、二つの伝搬路によるダイ
バーシチ効果を得ることができるとともに、最大２倍ま
でその伝送容量を増大させ、電波の周波数資源およびハ
ードウエア資源を有効に利用することができる。
送特性を維持しているかぎり、二つの伝搬路によるダイ
バーシチ効果を得ることができるとともに、最大２倍ま
でその伝送容量を増大させ、電波の周波数資源およびハ
ードウエア資源を有効に利用することができる。
【００１４】さらに本発明では、前記互いに独立な二系
統の送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）はそれぞれ位相がほぼπ／
２異なる二つの同一周波数の搬送波を変調し信号とする
ことができる。すなわち、送信側装置で、二つの入力送
信データ信号で搬送波をそれぞれ二つの変調器で変調す
る際に、この二つの変調器ではその搬送波周波数を同一
とし、その位相をほぼπ／２だけ違える構成とすること
がよい。ここで、ほぼπ／２とは、その位相差が正確に
π／２でなくとも、本発明のダイバーシチ動作が成立す
る範囲でその位相偏差が許容されることを意味する。
統の送信信号（Ｓ1 ，Ｓ2 ）はそれぞれ位相がほぼπ／
２異なる二つの同一周波数の搬送波を変調し信号とする
ことができる。すなわち、送信側装置で、二つの入力送
信データ信号で搬送波をそれぞれ二つの変調器で変調す
る際に、この二つの変調器ではその搬送波周波数を同一
とし、その位相をほぼπ／２だけ違える構成とすること
がよい。ここで、ほぼπ／２とは、その位相差が正確に
π／２でなくとも、本発明のダイバーシチ動作が成立す
る範囲でその位相偏差が許容されることを意味する。
【００１５】この構成により、受信側装置では最大比ダ
イバーシチ合成を行うことができる。また、この構成に
より、二つの独立な伝搬路を二つの信号を位相多重して
利用することになるから、位相多重により占有する伝送
帯域に情報伝送のための余裕を発生させ、この余裕を実
質的にダイバーシチ効果を発生させるために利用するこ
とになる。
イバーシチ合成を行うことができる。また、この構成に
より、二つの独立な伝搬路を二つの信号を位相多重して
利用することになるから、位相多重により占有する伝送
帯域に情報伝送のための余裕を発生させ、この余裕を実
質的にダイバーシチ効果を発生させるために利用するこ
とになる。
【００１６】前記二つの相関制御手段は、前記受信側装
置の加算手段の出力（ｙ1 ）および減算回路の出力（ｙ
2 ）について、それぞれ振幅が二乗に比例し、位相が同
相になるように前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を演算する
手段を含む構成とすることができる。
置の加算手段の出力（ｙ1 ）および減算回路の出力（ｙ
2 ）について、それぞれ振幅が二乗に比例し、位相が同
相になるように前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を演算する
手段を含む構成とすることができる。
【００１７】前記二つの伝搬路の減衰係数（複素数）を
それぞれρ1 ，ρ2 とするとき、前記二つの自動利得制
御手段の利得はそれぞれ １／｜ρ1 ｜、１／｜ρ2 ｜ に比例し、前記重み係数はそれぞれ、ｋ1 、ｋ2を比例
定数とするとき Ｗ1 ＝ｋ1 ρ1 ＊／｜ρ1 ｜、Ｗ2 ＝ｋ2 ρ2 ＊／｜ρ
2 ｜ （ρ1 ＊およびρ2 ＊ はそれぞれρ1 およびρ2 の複
素共役を表す）とすることが最適である。
それぞれρ1 ，ρ2 とするとき、前記二つの自動利得制
御手段の利得はそれぞれ １／｜ρ1 ｜、１／｜ρ2 ｜ に比例し、前記重み係数はそれぞれ、ｋ1 、ｋ2を比例
定数とするとき Ｗ1 ＝ｋ1 ρ1 ＊／｜ρ1 ｜、Ｗ2 ＝ｋ2 ρ2 ＊／｜ρ
2 ｜ （ρ1 ＊およびρ2 ＊ はそれぞれρ1 およびρ2 の複
素共役を表す）とすることが最適である。
【００１８】さらに、相関制御手段に、加算手段および
減算手段の出力に代えて、復調手段で復調された二つの
受信データを再変調した信号を基準信号として与えても
よい。この場合、相関演算のために入力される基準信号
には受信機雑音等を含まないので、精度の高い相関演算
を行うことができる。
減算手段の出力に代えて、復調手段で復調された二つの
受信データを再変調した信号を基準信号として与えても
よい。この場合、相関演算のために入力される基準信号
には受信機雑音等を含まないので、精度の高い相関演算
を行うことができる。
【００１９】また、加算手段および減算手段の出力に代
えて、プリアンブル信号発生手段からのプリアンブル信
号を基準信号として相関制御手段に与え、一方、自動利
得制御手段の出力から抽出したプリアンブル信号を与
え、相関演算を行うようにしてもよい。この場合も、受
信機雑音等の影響を受けないので精度の高い相関演算を
行うことができる。
えて、プリアンブル信号発生手段からのプリアンブル信
号を基準信号として相関制御手段に与え、一方、自動利
得制御手段の出力から抽出したプリアンブル信号を与
え、相関演算を行うようにしてもよい。この場合も、受
信機雑音等の影響を受けないので精度の高い相関演算を
行うことができる。
【００２０】なお、伝搬路の特性を監視する手段を備
え、一方の伝搬路の品質が劣化して受信信号レベルが低
下し受信信号の再現ができないようになった場合には、
送信側に対して送信信号の合成処理を停止するように通
知し、送信側で送信信号の合成を停止することが望まし
い。これにより、例えば一方の伝搬路での受信信号レベ
ルが大幅に低下したときに、双方の送信信号の復元がで
きなくなることを防止することができる。
え、一方の伝搬路の品質が劣化して受信信号レベルが低
下し受信信号の再現ができないようになった場合には、
送信側に対して送信信号の合成処理を停止するように通
知し、送信側で送信信号の合成を停止することが望まし
い。これにより、例えば一方の伝搬路での受信信号レベ
ルが大幅に低下したときに、双方の送信信号の復元がで
きなくなることを防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】実施例図面を用いて本発明の構成
および動作を詳しく説明する。この実施例はあくまでも
本発明の理解を助けるための実施例であり、特許請求の
範囲を限定するものではない。
および動作を詳しく説明する。この実施例はあくまでも
本発明の理解を助けるための実施例であり、特許請求の
範囲を限定するものではない。
【００２２】（第一実施例）図１は本発明第一実施例装
置のブロック構成図である。全体構成を説明すると、図
１の左端から、送信側装置には二つの送信データ（送信
データ１および送信データ２）が入力される。送信側装
置と受信側装置は二つの独立な電波伝搬路１０９および
１１０により結ばれ、受信側装置の出力には二つの受信
データ（受信データ１および受信データ２）が得られ
る。この送信側装置あるいは受信側装置の一方はたとえ
ば見通し内通信を行う無線装置であり、二つの独立な電
波伝搬路（以下伝搬路という）は、伝搬状態の変動によ
り、時間的にその伝搬特性が変動する。これを救済する
ためにダイバーシチ方式が設定される。
置のブロック構成図である。全体構成を説明すると、図
１の左端から、送信側装置には二つの送信データ（送信
データ１および送信データ２）が入力される。送信側装
置と受信側装置は二つの独立な電波伝搬路１０９および
１１０により結ばれ、受信側装置の出力には二つの受信
データ（受信データ１および受信データ２）が得られ
る。この送信側装置あるいは受信側装置の一方はたとえ
ば見通し内通信を行う無線装置であり、二つの独立な電
波伝搬路（以下伝搬路という）は、伝搬状態の変動によ
り、時間的にその伝搬特性が変動する。これを救済する
ためにダイバーシチ方式が設定される。
【００２３】送信側装置には、送信データ１および送信
データ２でそれぞれ独立に搬送波信号を変調する二つの
変調器１０１および１０２を備える。この二つの変調器
１０１および１０２には一つの搬送波発生器１００か
ら、互いにその位相がπ／２だけ異なる搬送波信号が供
給される。
データ２でそれぞれ独立に搬送波信号を変調する二つの
変調器１０１および１０２を備える。この二つの変調器
１０１および１０２には一つの搬送波発生器１００か
ら、互いにその位相がπ／２だけ異なる搬送波信号が供
給される。
【００２４】この変調器１０１および１０２の出力信号
は、中間周波数の互いに独立な二系統の送信信号（Ｓ1
，Ｓ2 ）であり、この送信信号をそれぞれ入力とする
加算器１０３および減算器１０４を備える。この加算器
１０３および減算器１０４の各出力信号（（Ｓ1 ＋Ｓ2
）および（Ｓ1 −Ｓ2 ））をそれぞれ別個の送信手段
に与える。送信手段は、それぞれ送信機１０５および１
０６、およびこれらに周波数信号を供給する二つの独立
のローカル発振器１０７、１０８により構成された送信
手段を備える。この送信手段の出力信号は、二つの伝搬
路１０９および１１０にダイバーシチ送信する。
は、中間周波数の互いに独立な二系統の送信信号（Ｓ1
，Ｓ2 ）であり、この送信信号をそれぞれ入力とする
加算器１０３および減算器１０４を備える。この加算器
１０３および減算器１０４の各出力信号（（Ｓ1 ＋Ｓ2
）および（Ｓ1 −Ｓ2 ））をそれぞれ別個の送信手段
に与える。送信手段は、それぞれ送信機１０５および１
０６、およびこれらに周波数信号を供給する二つの独立
のローカル発振器１０７、１０８により構成された送信
手段を備える。この送信手段の出力信号は、二つの伝搬
路１０９および１１０にダイバーシチ送信する。
【００２５】受信側装置には、この二つの伝搬路１０９
および１１０から到来する受信信号を受信する個別の受
信手段を備える。この受信手段は、受信機１１１および
１１２、およびこれらに周波数信号を供給する二つの独
立なローカル発振器１２３、１２４からなる。この二つ
の受信手段の出力をそれぞれ入力とする二つの自動利得
制御手段（ＡＧＣ）１１３および１１４を備える。さら
にこの二つの自動利得制御手段の出力信号にそれぞれ重
み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を複素乗算する二つの乗算器１１
７および１１８を備え、この二つの乗算器の各出力信号
（ｘ1 ，ｘ2 ）をそれぞれ入力とする加算器１１９およ
び減算器１２０を備え、この加算器１１９の出力（ｙ1
＝ｘ1 ＋ｘ2 ）および減算器１２０の出力（ｙ2 ＝ｘ1
−ｘ2 ）をそれぞれ第一の入力とし前記二つの自動利得
制御手段の出力を第二の入力としそれぞれ相関演算を行
い前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を前記二つの乗算器１１
７および１１８にそれぞれ与える相関制御回路１１５お
よび１１６とを備える。
および１１０から到来する受信信号を受信する個別の受
信手段を備える。この受信手段は、受信機１１１および
１１２、およびこれらに周波数信号を供給する二つの独
立なローカル発振器１２３、１２４からなる。この二つ
の受信手段の出力をそれぞれ入力とする二つの自動利得
制御手段（ＡＧＣ）１１３および１１４を備える。さら
にこの二つの自動利得制御手段の出力信号にそれぞれ重
み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を複素乗算する二つの乗算器１１
７および１１８を備え、この二つの乗算器の各出力信号
（ｘ1 ，ｘ2 ）をそれぞれ入力とする加算器１１９およ
び減算器１２０を備え、この加算器１１９の出力（ｙ1
＝ｘ1 ＋ｘ2 ）および減算器１２０の出力（ｙ2 ＝ｘ1
−ｘ2 ）をそれぞれ第一の入力とし前記二つの自動利得
制御手段の出力を第二の入力としそれぞれ相関演算を行
い前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を前記二つの乗算器１１
７および１１８にそれぞれ与える相関制御回路１１５お
よび１１６とを備える。
【００２６】この加算器１１９の出力（ｙ1 ）は復調器
１２１により復調されて受信データ１となり、この減算
器１２０の出力（ｙ2 ）は復調器１２２により復調され
て受信データ２となる。
１２１により復調されて受信データ１となり、この減算
器１２０の出力（ｙ2 ）は復調器１２２により復調され
て受信データ２となる。
【００２７】送信側装置の加算器１０３の出力（Ｓ1 ＋
Ｓ2 ）は送信手段により無線周波数に周波数変換されて
伝搬路１０９に送信される。減算器１０４の出力（Ｓ1
−Ｓ2 ）は送信手段により無線周波数に周波数変換され
て伝搬路１１０に送信される。この伝搬路１０９と１１
０とはこの例では互いに独立の伝搬路であり、二系統の
伝搬路１０９、１１０の伝達係数をρ1 、ρ2 とする。
なお、以下では伝搬路１０９の経路をブランチ１、伝搬
路１１０の経路をブランチ２ともいう。
Ｓ2 ）は送信手段により無線周波数に周波数変換されて
伝搬路１０９に送信される。減算器１０４の出力（Ｓ1
−Ｓ2 ）は送信手段により無線周波数に周波数変換され
て伝搬路１１０に送信される。この伝搬路１０９と１１
０とはこの例では互いに独立の伝搬路であり、二系統の
伝搬路１０９、１１０の伝達係数をρ1 、ρ2 とする。
なお、以下では伝搬路１０９の経路をブランチ１、伝搬
路１１０の経路をブランチ２ともいう。
【００２８】受信側装置では受信機１１１、１１２によ
りそれぞれ中間周波数に周波数変換される。これはそれ
ぞれ送信信号（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および（Ｓ1 −Ｓ2 ）に対
応する受信信号であり、この二つの受信信号は自動利得
制御手段１１３および１１４によりそれぞれレベルに関
する正規化処理を受ける。
りそれぞれ中間周波数に周波数変換される。これはそれ
ぞれ送信信号（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および（Ｓ1 −Ｓ2 ）に対
応する受信信号であり、この二つの受信信号は自動利得
制御手段１１３および１１４によりそれぞれレベルに関
する正規化処理を受ける。
【００２９】つぎにこの実施例装置のダイバーシチ処理
に係る動作原理を図２を用いて説明する。図２は受信側
装置の自動利得制御手段以降、復調器までの二系統の信
号通路の構成を示す。送信側で上側の系統の送信信号は
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）となる。この送信信号は伝搬路を経由す
ることによりその伝達係数ρ1 が乗ぜられ、図２の左端
で自動利得制御手段１１３の入力信号はρ1 （Ｓ1 ＋Ｓ
2 ）となる。一方、下側の系統の送信信号は（Ｓ1 −Ｓ
2 ）であるから、自動利得制御手段１１４の入力信号は
ρ2 （Ｓ1 −Ｓ2 ）となる。この関係を信号ベクトル図
としてそれぞれ図２に表示する。すなわち信号Ｓ1 と信
号Ｓ2 の直交関係は二つの系統で同一でなく互いに鏡像
の関係になる。
に係る動作原理を図２を用いて説明する。図２は受信側
装置の自動利得制御手段以降、復調器までの二系統の信
号通路の構成を示す。送信側で上側の系統の送信信号は
（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）となる。この送信信号は伝搬路を経由す
ることによりその伝達係数ρ1 が乗ぜられ、図２の左端
で自動利得制御手段１１３の入力信号はρ1 （Ｓ1 ＋Ｓ
2 ）となる。一方、下側の系統の送信信号は（Ｓ1 −Ｓ
2 ）であるから、自動利得制御手段１１４の入力信号は
ρ2 （Ｓ1 −Ｓ2 ）となる。この関係を信号ベクトル図
としてそれぞれ図２に表示する。すなわち信号Ｓ1 と信
号Ｓ2 の直交関係は二つの系統で同一でなく互いに鏡像
の関係になる。
【００３０】各系統の自動利得制御手段では受信信号キ
ャリアレベルに関して正規化を行う。すなわち上側の系
統の自動利得制御手段１１３の利得は１／｜ρ1 ｜、下
側の系統の自動利得制御手段１１４の利得は１／｜ρ2
｜となる。
ャリアレベルに関して正規化を行う。すなわち上側の系
統の自動利得制御手段１１３の利得は１／｜ρ1 ｜、下
側の系統の自動利得制御手段１１４の利得は１／｜ρ2
｜となる。
【００３１】この自動利得制御手段の各出力には複素乗
算器にて重み係数を乗算される。各系統の重み係数（Ｗ
１、Ｗ２）は図１で説明したようにそれぞれ相関制御回
路１１５および１１６で演算される。すなわち上側の系
統の相関制御回路１１５では加算器１１９の出力と乗算
器１１７の入力との相関を演算する。下側の系統の相関
制御回路１１６では、減算器１２０の出力と乗算器１１
８の入力との相関を演算する。すなわち加算器１１９お
よび減算器１２０の出力はＳ1 もしくはＳ2 を含む信号
であり、加算器１１９の出力がＳ1 を含むものと仮定す
ると、相関制御回路１１５では Ｗ1 ＝Ｅ[conj｛（ρ1 ／｜ρ1 ｜）・（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）｝・Ｓ1 ] ＝（ρ1 *／｜ρ2 ｜）conj｛Ｓ1 ｝・Ｓ1 ＝ρ1 *／｜ρ1 ｜ なる演算が行われる。ここで、conj｛ ｝は複素共役を
示し、Ｅ[ ]は期待値（時間平均）を示す。
算器にて重み係数を乗算される。各系統の重み係数（Ｗ
１、Ｗ２）は図１で説明したようにそれぞれ相関制御回
路１１５および１１６で演算される。すなわち上側の系
統の相関制御回路１１５では加算器１１９の出力と乗算
器１１７の入力との相関を演算する。下側の系統の相関
制御回路１１６では、減算器１２０の出力と乗算器１１
８の入力との相関を演算する。すなわち加算器１１９お
よび減算器１２０の出力はＳ1 もしくはＳ2 を含む信号
であり、加算器１１９の出力がＳ1 を含むものと仮定す
ると、相関制御回路１１５では Ｗ1 ＝Ｅ[conj｛（ρ1 ／｜ρ1 ｜）・（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）｝・Ｓ1 ] ＝（ρ1 *／｜ρ2 ｜）conj｛Ｓ1 ｝・Ｓ1 ＝ρ1 *／｜ρ1 ｜ なる演算が行われる。ここで、conj｛ ｝は複素共役を
示し、Ｅ[ ]は期待値（時間平均）を示す。
【００３２】同様に相関制御回路１１６では Ｗ2 ＝ρ2 *／｜ρ2 ｜ なる演算が行われる。ここでρ1 *、ρ2 *はρ1 、ρ2
の複素共役信号 conj｛ ｝ を簡略表現したものである。
の複素共役信号 conj｛ ｝ を簡略表現したものである。
【００３３】複素乗算器１１７および１１８では、これ
らの重み係数を各信号に乗じ、加算器１１９の出力信号
は、 ｙ1 ＝（ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2＋ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ1 ＋ （ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2−ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ2 となり、減算器１２０の出力信号は、 ｙ2 ＝（ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2＋ρ2*ρ2／ ｜ρ2 ｜**2）Ｓ2 ＋ （ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2−ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ1 となる。ここで、**2は二乗を意味する。
らの重み係数を各信号に乗じ、加算器１１９の出力信号
は、 ｙ1 ＝（ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2＋ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ1 ＋ （ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2−ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ2 となり、減算器１２０の出力信号は、 ｙ2 ＝（ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2＋ρ2*ρ2／ ｜ρ2 ｜**2）Ｓ2 ＋ （ρ1* ρ1 ／｜ρ1 ｜**2−ρ2*ρ2 ／｜ρ2 ｜**2）Ｓ1 となる。ここで、**2は二乗を意味する。
【００３４】また ρ1 ρ1 ／｜ρ1 ｜**2 および ρ2 ρ2 ／｜ρ2 ｜**2 はいずれも共役複素の積であるから、これらは実数であ
り、振幅の二乗値で正規化されているから、ともに実数
１となる。この動作は振幅について二乗、位相について
実数軸に対して同相となるような振幅位相制御を行って
いることに相当する。すなわち上記ｙ1 ではＳ1 につい
て最大比合成が、ｙ2 ではＳ2 について最大比合成(MR
C: maximally diversity combining)が実行されている
ことになる。
り、振幅の二乗値で正規化されているから、ともに実数
１となる。この動作は振幅について二乗、位相について
実数軸に対して同相となるような振幅位相制御を行って
いることに相当する。すなわち上記ｙ1 ではＳ1 につい
て最大比合成が、ｙ2 ではＳ2 について最大比合成(MR
C: maximally diversity combining)が実行されている
ことになる。
【００３５】したがって上側の系統では加算器１１９の
出力で信号Ｓ2 の成分は逆位相となってキャンセルさ
れ、出力の信号成分は２Ｓ1 となる。同様に下側の系統
では減算器１２０の出力の信号成分は２Ｓ2 となる。こ
の動作は、図２に示される二つのベクトル図をＳ1 につ
いて同位相となるように合成すれば、Ｓ2 が互いに逆位
相でキャンセルされることからも容易に理解できる。同
様に二つのベクトル図について信号Ｓ2 について同位相
で合成すれば、信号Ｓ1 がキャンセルされる。なお出力
信号ｙ1 ，ｙ2 はそれぞれ信号Ｓ1 およびＳ2 の２倍の
値を示していることは二系統の最大比合成による結果で
あり、３ｄＢのダイバーシチゲインが得られていること
になる。
出力で信号Ｓ2 の成分は逆位相となってキャンセルさ
れ、出力の信号成分は２Ｓ1 となる。同様に下側の系統
では減算器１２０の出力の信号成分は２Ｓ2 となる。こ
の動作は、図２に示される二つのベクトル図をＳ1 につ
いて同位相となるように合成すれば、Ｓ2 が互いに逆位
相でキャンセルされることからも容易に理解できる。同
様に二つのベクトル図について信号Ｓ2 について同位相
で合成すれば、信号Ｓ1 がキャンセルされる。なお出力
信号ｙ1 ，ｙ2 はそれぞれ信号Ｓ1 およびＳ2 の２倍の
値を示していることは二系統の最大比合成による結果で
あり、３ｄＢのダイバーシチゲインが得られていること
になる。
【００３６】上記の二つの伝搬路１０９および１１０に
ついてさらに説明を加えると、二つの送信機１０５およ
び１０６には出力周波数帯域を制限するための帯域通過
瀘波器を備えている。この帯域瀘波器の通過帯域幅は利
用することができる電波の規則により制約を受けるもの
である。上で説明したように本発明では実質的に位相多
重を行うことになるので、この通過帯域幅は、図３で説
明した従来例装置の送信機３０２および３０３に備えて
いる帯域瀘波器より広いものを用いることができること
が望ましいが、かりにこれが従来例装置と同等のもので
あるとしても、位相多重により伝搬路の伝送容量に余裕
を発生させたことになり、この余裕分がダイバーシチ効
果に利用される。
ついてさらに説明を加えると、二つの送信機１０５およ
び１０６には出力周波数帯域を制限するための帯域通過
瀘波器を備えている。この帯域瀘波器の通過帯域幅は利
用することができる電波の規則により制約を受けるもの
である。上で説明したように本発明では実質的に位相多
重を行うことになるので、この通過帯域幅は、図３で説
明した従来例装置の送信機３０２および３０３に備えて
いる帯域瀘波器より広いものを用いることができること
が望ましいが、かりにこれが従来例装置と同等のもので
あるとしても、位相多重により伝搬路の伝送容量に余裕
を発生させたことになり、この余裕分がダイバーシチ効
果に利用される。
【００３７】（第二実施例）次に、本発明の第二の実施
例を図面を参照して説明する。図３は第二の実施例の受
信側の構成を示す図である。図１の第一実施例との相違
は、ダイバーシチブランチの相関制御回路１１５、１１
６への入力信号を加算器１１９、減算器１２０からとる
のではなく、復調器１２１、１２２で復調されたデータ
を変調器１２５、１２６で再変調したものを入力して利
用する点が異なる。
例を図面を参照して説明する。図３は第二の実施例の受
信側の構成を示す図である。図１の第一実施例との相違
は、ダイバーシチブランチの相関制御回路１１５、１１
６への入力信号を加算器１１９、減算器１２０からとる
のではなく、復調器１２１、１２２で復調されたデータ
を変調器１２５、１２６で再変調したものを入力して利
用する点が異なる。
【００３８】この図４に示す実施の動作を説明する。第
一実施例との相違は、相関制御の操作において、基準と
なる信号を加算器１１９の出力を利用するのではなく、
ブランチ１の場合であれば、復調器１２１の判定データ
信号を変調器１２５で再変調し、これを相関制御回路１
１５にフィードバックしている点である。
一実施例との相違は、相関制御の操作において、基準と
なる信号を加算器１１９の出力を利用するのではなく、
ブランチ１の場合であれば、復調器１２１の判定データ
信号を変調器１２５で再変調し、これを相関制御回路１
１５にフィードバックしている点である。
【００３９】図１の第一実施例において、ブランチ１の
相関処理は次の式で示される。
相関処理は次の式で示される。
【００４０】 Ｗ1 ＝Ｅ[conj｛（ρ1 ／｜ρ1 ｜）・（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）｝・Ｓ1 ] ＝（ρ1 *／｜ρ2 ｜）conj｛Ｓ1 ｝・Ｓ1 ＝ρ1 *／｜ρ1 ｜ ここで、この式の第一行目の右辺において、conj（Ｓ1
＋Ｓ2 ）の項は自動利得制御手段１１３からの受信信号
であり、送信側においてブランチ１とブランチ２の信号
の和がとられた結果である。一方、conj（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）
に乗じられるＳ１は加算器１１９の出力ｙ１に含まれる
Ｓ１に該当している。特に、乗算器１１７への重み係数
が上記式のように、 Ｗ1 ＝ρ1 *／｜ρ1 ｜ に収束した場合には、ｙ１には、Ｓ１のみが出力される
こととなる。他方、Ｓ１は、ブランチ１の送信信号であ
り、これは復調器１２１で復調されるべきものである。
すなわち、復調器１２１が正しいデータ判定を行ってい
るならば、受信データ１は送信データ１と一致する。こ
れを図３に示す変調器１２５により再変調を行えば、送
信信号Ｓ１を再現したことになり、これを相関制御回路
１１５にフィードバックし、加算器１１９の出力ｙ１の
代わりに入力すれば、上記相関係数Ｗ１の演算が可能で
ある。また、ブランチ２においても同様の操作が可能で
あり、復調器１２２の出力する受信データ２を変調器１
２６で再変調し、これを相関制御回路１１６に入力すれ
ばよい。
＋Ｓ2 ）の項は自動利得制御手段１１３からの受信信号
であり、送信側においてブランチ１とブランチ２の信号
の和がとられた結果である。一方、conj（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）
に乗じられるＳ１は加算器１１９の出力ｙ１に含まれる
Ｓ１に該当している。特に、乗算器１１７への重み係数
が上記式のように、 Ｗ1 ＝ρ1 *／｜ρ1 ｜ に収束した場合には、ｙ１には、Ｓ１のみが出力される
こととなる。他方、Ｓ１は、ブランチ１の送信信号であ
り、これは復調器１２１で復調されるべきものである。
すなわち、復調器１２１が正しいデータ判定を行ってい
るならば、受信データ１は送信データ１と一致する。こ
れを図３に示す変調器１２５により再変調を行えば、送
信信号Ｓ１を再現したことになり、これを相関制御回路
１１５にフィードバックし、加算器１１９の出力ｙ１の
代わりに入力すれば、上記相関係数Ｗ１の演算が可能で
ある。また、ブランチ２においても同様の操作が可能で
あり、復調器１２２の出力する受信データ２を変調器１
２６で再変調し、これを相関制御回路１１６に入力すれ
ばよい。
【００４１】この第二実施例は、第一実施例と比較する
と、重み係数Ｗ１およびＷ２を精度よく求めることがで
きる利点がある。第一実施例では、ブランチ１とブラン
チ２の受信信号同士の和（加算器１１９の出力）と差
（加算器１２０の出力）を相関制御回路１１５と１１６
にフィードバックして利用しているが、これらの信号に
はわずかであるが受信機雑音を含んでいる。一方、第二
実施例においては、復調器１２１では受信信号から閾値
判定などによりデータ判定を行っているため、データに
はもはや受信機雑音を含まない。ビット誤りが生じてい
ない場合には、判定データは送信側とまったく同じもの
であり、これを変調器１２５で再変調することにより、
雑音が除去されたクリーンな送信信号のレプリカＳ１を
得ることができる。したがって、相関制御回路１１５の
基準信号Ｓ１は第一実施例よりも雑音を含んでいない
分、精度の高い相関演算が可能であり、得れられる重み
係数が第一実施例より正しい値に漸近する効果がある。
と、重み係数Ｗ１およびＷ２を精度よく求めることがで
きる利点がある。第一実施例では、ブランチ１とブラン
チ２の受信信号同士の和（加算器１１９の出力）と差
（加算器１２０の出力）を相関制御回路１１５と１１６
にフィードバックして利用しているが、これらの信号に
はわずかであるが受信機雑音を含んでいる。一方、第二
実施例においては、復調器１２１では受信信号から閾値
判定などによりデータ判定を行っているため、データに
はもはや受信機雑音を含まない。ビット誤りが生じてい
ない場合には、判定データは送信側とまったく同じもの
であり、これを変調器１２５で再変調することにより、
雑音が除去されたクリーンな送信信号のレプリカＳ１を
得ることができる。したがって、相関制御回路１１５の
基準信号Ｓ１は第一実施例よりも雑音を含んでいない
分、精度の高い相関演算が可能であり、得れられる重み
係数が第一実施例より正しい値に漸近する効果がある。
【００４２】（第三実施例）次に、図４を参照して第三
実施例を説明する。この第三実施例は、ダイバーシチブ
ランチの相関制御回路１１５、１１６の入力信号を加算
器１１９、減算器１２０からとるのではなく、送信信号
に対応した既知のプリアンブル信号を利用することを特
徴とする。
実施例を説明する。この第三実施例は、ダイバーシチブ
ランチの相関制御回路１１５、１１６の入力信号を加算
器１１９、減算器１２０からとるのではなく、送信信号
に対応した既知のプリアンブル信号を利用することを特
徴とする。
【００４３】図４に示す第三実施例が第一実施例と相違
する点は、自動利得制御手段１１３、１１４と相関制御
回路１１５、１１６との間に設けられたゲート回路１３
０、１３１と、相関制御回路に基準信号を与えるプリア
ンブル信号発生回路１３２、１３３とを設けている点で
ある。このプリアンブル信号発生回路１３２、１３３
は、既知の送信プリアンブル信号を発生し、各ブランチ
の相関制御回路１１５、１１６にプリアンブル信号を供
給する。このプリアンブル信号発生回路としては、ＲＯ
Ｍを用いてプリアンブル信号を発生させることができ、
実際には、受信信号の同期制御等を行う受信制御回路に
あるプリアンブル信号発生回路を用いることができる。
する点は、自動利得制御手段１１３、１１４と相関制御
回路１１５、１１６との間に設けられたゲート回路１３
０、１３１と、相関制御回路に基準信号を与えるプリア
ンブル信号発生回路１３２、１３３とを設けている点で
ある。このプリアンブル信号発生回路１３２、１３３
は、既知の送信プリアンブル信号を発生し、各ブランチ
の相関制御回路１１５、１１６にプリアンブル信号を供
給する。このプリアンブル信号発生回路としては、ＲＯ
Ｍを用いてプリアンブル信号を発生させることができ、
実際には、受信信号の同期制御等を行う受信制御回路に
あるプリアンブル信号発生回路を用いることができる。
【００４４】この第三実施例の動作を説明する。データ
無線通信においては、プリアンブル信号が先頭に付与さ
れた無線パケット方式がとられるのが一般的であり、こ
のプリアンブル信号が現れるタイミングも受信側では既
知である。このため、このプリアンブル信号を用いて受
信信号との相関演算を行うことにより、より精度の高い
相関演算を行うことが可能となる。
無線通信においては、プリアンブル信号が先頭に付与さ
れた無線パケット方式がとられるのが一般的であり、こ
のプリアンブル信号が現れるタイミングも受信側では既
知である。このため、このプリアンブル信号を用いて受
信信号との相関演算を行うことにより、より精度の高い
相関演算を行うことが可能となる。
【００４５】この第三実施例では、相関制御操作の基準
となる信号を加算器１１９の出力を利用するのではな
く、ブランチ１ならば、ブランチ１の受信側において設
けられたプリアンブル信号発生回路１３２の出力するプ
リアンブル信号１を相関制御回路１１５にフィードバッ
クしている。このプリアンブル信号によって相関処理を
行うために、自動利得制御手段１１３の出力から送信プ
リアンブル信号を分離抽出するための、ゲート回路１３
０を設けている。プリアンブル信号が現れるタイミング
は受信側で既知であるため、プリアンブル信号が現れる
期間だけゲート回路１３０を開いて自動利得制御手段１
１３に受信プリアンブル信号を入力する。
となる信号を加算器１１９の出力を利用するのではな
く、ブランチ１ならば、ブランチ１の受信側において設
けられたプリアンブル信号発生回路１３２の出力するプ
リアンブル信号１を相関制御回路１１５にフィードバッ
クしている。このプリアンブル信号によって相関処理を
行うために、自動利得制御手段１１３の出力から送信プ
リアンブル信号を分離抽出するための、ゲート回路１３
０を設けている。プリアンブル信号が現れるタイミング
は受信側で既知であるため、プリアンブル信号が現れる
期間だけゲート回路１３０を開いて自動利得制御手段１
１３に受信プリアンブル信号を入力する。
【００４６】この第三実施例では、既知のプリアンブル
信号を用いているため、雑音を含んでおらず、精度の高
い相関演算が可能であり、得られる重み係数がより正し
い値に漸近する。また、第二実施例では、判定データを
用いているため、Ｃ／Ｎが低い領域ではビット誤りが生
じ、判定データを再変調した信号は必ずしも送信側レプ
リカ信号とは完全に一致しない場合が生じ、これは相関
制御回路１１５において、相関結果に多少の誤差をもた
らすことがある。これに対して、第四実施例では、基準
となる信号に既知のプリアンブル信号を用いているた
め、伝搬において発生するＣ／Ｎなどに影響されずに正
しい相関のための基準信号が得られる利点がある。
信号を用いているため、雑音を含んでおらず、精度の高
い相関演算が可能であり、得られる重み係数がより正し
い値に漸近する。また、第二実施例では、判定データを
用いているため、Ｃ／Ｎが低い領域ではビット誤りが生
じ、判定データを再変調した信号は必ずしも送信側レプ
リカ信号とは完全に一致しない場合が生じ、これは相関
制御回路１１５において、相関結果に多少の誤差をもた
らすことがある。これに対して、第四実施例では、基準
となる信号に既知のプリアンブル信号を用いているた
め、伝搬において発生するＣ／Ｎなどに影響されずに正
しい相関のための基準信号が得られる利点がある。
【００４７】（第四実施例）以上の実施例では、一方の
伝搬路の状態が悪化し、受信側で信号を受信できない状
態になった場合にどのような送受信制御を行うかについ
ては説明していない。この第四実施例は、片方の伝搬路
の受信レベルがフェイドアウトした場合に、受信側から
送信側にダイバーシチ送信の手順を変更するように制御
する構成である。
伝搬路の状態が悪化し、受信側で信号を受信できない状
態になった場合にどのような送受信制御を行うかについ
ては説明していない。この第四実施例は、片方の伝搬路
の受信レベルがフェイドアウトした場合に、受信側から
送信側にダイバーシチ送信の手順を変更するように制御
する構成である。
【００４８】第一実施例から第三実施例の構成では、一
方のブランチの受信レベルが低下してフェイドアウトし
た場合には、送信信号Ｓ１、Ｓ２の双方とも復元するこ
とはできなくなる。すなわち、上述の実施例では、図２
に示されるように、ブランチ１はＳ１＋Ｓ２、ブランチ
２はＳ１−Ｓ２の信号をそれぞれ送信側において合成し
ている。受信側において、これらを加算器１１９もしく
は減算器１２０において線形合成することにより、各ブ
ランチ出力として、２Ｓ１、２Ｓ２のダイバーシチ合成
信号を得ている。ここで、片方のブランチ、例えばブラ
ンチ２の受信信号レベルが低下して自動利得制御手段１
１４で正規化できない状態になったとすると、加算器１
１９において、ブランチ１の信号がそのまま加算器１１
９を通過し、ブランチ１におけるＳ２の信号を消去でき
ない。これは、ブランチ１の受信信号Ｓ１がＳ２の干渉
を受けているのと等価であり、以後の復調回路において
信号の再生ができないという現象が生ずることになる。
方のブランチの受信レベルが低下してフェイドアウトし
た場合には、送信信号Ｓ１、Ｓ２の双方とも復元するこ
とはできなくなる。すなわち、上述の実施例では、図２
に示されるように、ブランチ１はＳ１＋Ｓ２、ブランチ
２はＳ１−Ｓ２の信号をそれぞれ送信側において合成し
ている。受信側において、これらを加算器１１９もしく
は減算器１２０において線形合成することにより、各ブ
ランチ出力として、２Ｓ１、２Ｓ２のダイバーシチ合成
信号を得ている。ここで、片方のブランチ、例えばブラ
ンチ２の受信信号レベルが低下して自動利得制御手段１
１４で正規化できない状態になったとすると、加算器１
１９において、ブランチ１の信号がそのまま加算器１１
９を通過し、ブランチ１におけるＳ２の信号を消去でき
ない。これは、ブランチ１の受信信号Ｓ１がＳ２の干渉
を受けているのと等価であり、以後の復調回路において
信号の再生ができないという現象が生ずることになる。
【００４９】第四実施例では、双方のブランチの受信信
号レベルの監視を行い、片方のブランチの受信レベルが
閾値以下となった場合には、送信側でのＳ１＋Ｓ２、Ｓ
１−Ｓ２の処理を行わないように制御することにより、
受信側で復調できなくなる現象に対応することができ
る。例えば天候の変化等による無線伝搬路の状態変動は
突発的ではなく、信号の瞬断が生じないので、このよう
なブランチの受信信号レベルの監視により変動に対応す
ることができる。
号レベルの監視を行い、片方のブランチの受信レベルが
閾値以下となった場合には、送信側でのＳ１＋Ｓ２、Ｓ
１−Ｓ２の処理を行わないように制御することにより、
受信側で復調できなくなる現象に対応することができ
る。例えば天候の変化等による無線伝搬路の状態変動は
突発的ではなく、信号の瞬断が生じないので、このよう
なブランチの受信信号レベルの監視により変動に対応す
ることができる。
【００５０】この第四実施例では、送信側は、受信側か
らの制御信号を受信する制御回路１３７と、変調器１０
１から減算器１０４への経路に挿入されたスイッチ回路
１３８と、変調器１０２から加算器１０３の経路に挿入
されたスイッチ回路１３９とを備える。受信側は、ブラ
ンチ１には、ゲート回路１３０、プリアンブル信号発生
回路１３２、ブランチ２には、ゲート回路１３１、プリ
アンブル信号発生回路１３３、相関制御回路１１５、１
１６の出力が入力される制御回路１３４と、この制御回
路１３４の出力が入力され、乗算器１１７から減算器１
２０への経路に挿入されたスイッチ回路１３５、乗算器
１１８から加算器１１９への経路に挿入されたスイッチ
回路１３６とを備える。制御回路１３４は、送信側の制
御回路１３７へ制御信号を送信する。
らの制御信号を受信する制御回路１３７と、変調器１０
１から減算器１０４への経路に挿入されたスイッチ回路
１３８と、変調器１０２から加算器１０３の経路に挿入
されたスイッチ回路１３９とを備える。受信側は、ブラ
ンチ１には、ゲート回路１３０、プリアンブル信号発生
回路１３２、ブランチ２には、ゲート回路１３１、プリ
アンブル信号発生回路１３３、相関制御回路１１５、１
１６の出力が入力される制御回路１３４と、この制御回
路１３４の出力が入力され、乗算器１１７から減算器１
２０への経路に挿入されたスイッチ回路１３５、乗算器
１１８から加算器１１９への経路に挿入されたスイッチ
回路１３６とを備える。制御回路１３４は、送信側の制
御回路１３７へ制御信号を送信する。
【００５１】ここで、制御回路１３４は、受信信号レベ
ルの監視として相関制御回路１１５、１１６の出力する
相関結果を用いる。この相関値は受信信号の複素共役に
基準信号であるプリアンブルとの相関処理によるもので
あるから、受信信号レベルが低下すれば、これに応じて
相関値も低下する。当該ブランチ受信信号がフェイドア
ウトした場合には、相関値は零となる。このため、制御
回路１３４は各ブランチ１、２の相関値を監視し、これ
らがある閾値以下となった場合には、受信側のスイッチ
回路１３５、１３６を制御し、スイッチ回路を通る信号
を遮断する。また、この場合には、制御回路１３４は、
相手局に対して相手局制御信号を出力する。この制御信
号は当該局において送信信号に時分割多重されて相手局
に送信され、相手局は、制御回路１３７によりスイッチ
回路１３８および１３９を制御してこれらを通る信号を
遮断する。これにより、送信側の加算器１１９および減
算器１０４は、和と差の処理を行うのではなく、単に当
該ブランチの信号を通過させることになり、ブランチ１
ではＳ１のみを、ブランチ２ではＳ２のみを送信するこ
とになる。
ルの監視として相関制御回路１１５、１１６の出力する
相関結果を用いる。この相関値は受信信号の複素共役に
基準信号であるプリアンブルとの相関処理によるもので
あるから、受信信号レベルが低下すれば、これに応じて
相関値も低下する。当該ブランチ受信信号がフェイドア
ウトした場合には、相関値は零となる。このため、制御
回路１３４は各ブランチ１、２の相関値を監視し、これ
らがある閾値以下となった場合には、受信側のスイッチ
回路１３５、１３６を制御し、スイッチ回路を通る信号
を遮断する。また、この場合には、制御回路１３４は、
相手局に対して相手局制御信号を出力する。この制御信
号は当該局において送信信号に時分割多重されて相手局
に送信され、相手局は、制御回路１３７によりスイッチ
回路１３８および１３９を制御してこれらを通る信号を
遮断する。これにより、送信側の加算器１１９および減
算器１０４は、和と差の処理を行うのではなく、単に当
該ブランチの信号を通過させることになり、ブランチ１
ではＳ１のみを、ブランチ２ではＳ２のみを送信するこ
とになる。
【００５２】これにより、片方のブランチの受信信号レ
ベルが低下したときに通常のダイバーシチ送信方式とな
り、双方の信号とも復元できなくなる現象を避けること
ができる。
ベルが低下したときに通常のダイバーシチ送信方式とな
り、双方の信号とも復元できなくなる現象を避けること
ができる。
【００５３】なお、無線伝搬路の監視は、他の方法でも
よく、受信信号の電界強度の監視等、従来から行われて
いる受信信号レベルの監視手段を用いることができる。
よく、受信信号の電界強度の監視等、従来から行われて
いる受信信号レベルの監視手段を用いることができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来例二系統の電波伝搬路に同一の情報信号を伝送して
ダイバーシチを行っていたものが、伝送容量を最大２倍
まで増大することができるとともに、受信側装置で最大
比合成によるダイバーシチ合成を行うことができる。本
発明により、電波資源およびハードウエア資源の有効利
用をはかることができる。本発明は、局間あるいはビル
間で無線通信を行う場合に、その伝送容量の増加を図る
ことができる。
従来例二系統の電波伝搬路に同一の情報信号を伝送して
ダイバーシチを行っていたものが、伝送容量を最大２倍
まで増大することができるとともに、受信側装置で最大
比合成によるダイバーシチ合成を行うことができる。本
発明により、電波資源およびハードウエア資源の有効利
用をはかることができる。本発明は、局間あるいはビル
間で無線通信を行う場合に、その伝送容量の増加を図る
ことができる。
【図１】本発明第一実施例装置のブロック構成図。
【図２】本発明第一実施例装置のダイバーシチ制御の動
作を説明するための図。
作を説明するための図。
【図３】本発明第二実施例のブロック構成図。
【図４】本発明第三実施例のブロック構成図。
【図５】本発明第四実施例のブロック構成図。
【図６】従来例のブロック構成図。
１００ 搬送波発生器 １０１、１０２、３０１ 変調器 １０３ （送信側装置の）加算器 １０４ （送信側装置の）減算器 １０５、１０６、３０２、３０３ 送信機 １０９、１１０、３０６、３０７ 伝搬路 １１１、１１２、３０８、３０９ 受信機 １０７、１０８、１２３、１２４、３０４、３０５、３
１０、３１１ ローカル発振器 １１３、１１４、３１２、３１３ 自動利得制御手段 １１５、１１６、３１４、３１５ 相関制御回路 １１７、１１８、３１６、３１７ 複素乗算器 １１９、３１８ （受信側装置の）加算器 １２０ （受信側装置の）減算器 １２１、１２２、３１９ 復調器 １２５、１２６ 変調器 １３０、１３１ ゲート回路 １３２、１３３ プリアンブル信号発生回路 １３４、１３７ 制御回路 １３５、１３６、１３８、１３９ スイッチ回路
１０、３１１ ローカル発振器 １１３、１１４、３１２、３１３ 自動利得制御手段 １１５、１１６、３１４、３１５ 相関制御回路 １１７、１１８、３１６、３１７ 複素乗算器 １１９、３１８ （受信側装置の）加算器 １２０ （受信側装置の）減算器 １２１、１２２、３１９ 復調器 １２５、１２６ 変調器 １３０、１３１ ゲート回路 １３２、１３３ プリアンブル信号発生回路 １３４、１３７ 制御回路 １３５、１３６、１３８、１３９ スイッチ回路
Claims (14)
- 【請求項１】互いに独立な二系統の送信信号（Ｓ１，Ｓ
２）を入力し、この二つの送信信号を加算および減算し
て合成し、この合成された信号をそれぞれ二つの伝搬路
で伝送し、 この二つの伝搬路で伝送された信号をそれぞれ入力し前
記二つの送信信号を復元することを特徴とするダイバー
シチ送受信方法。 - 【請求項２】 互いに独立な二系統の送信信号が入力さ
れ、この二つの送信信号を加算および減算して合成し、
この合成した信号をそれぞれ二つの伝搬路に送信する送
信側装置と、 この二つの伝搬路を通過した受信信号をそれぞれ受信
し、一方の伝搬路を通過した信号と他方の伝搬路を通過
した信号とから一方の送信信号を消去してそれぞれの送
信信号を抽出する受信側装置とを備えたことを特徴とす
るダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項３】 前記送信側装置は、前記送信信号のうち
一方の送信信号を他方の送信信号に対して同一周波数の
搬送波でπ／２異なる位相とする変調手段と、この変調
された二つの信号を加算および減算する手段と、この加
算および減算された信号のそれぞれを送信する手段とを
備え、 前記受信側装置は、受信信号をそれぞれ増幅する増幅手
段と、この増幅手段の出力にそれぞれ与えられた重み係
数を乗算する乗算手段と、この乗算手段の出力をそれぞ
れ加算および減算する手段と、この加算および減算され
たそれぞれの出力と前記増幅手段の出力との相関演算を
行い前記乗算手段に与える重み係数を与える相関制御手
段とを備える請求項２記載のダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項４】 前記加算および減算された出力に代え
て、受信信号を復調した復調信号を再変調し前記相関制
御手段にそれぞれ入力する再変調手段を備えた請求項３
記載のダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項５】 前記加算および減算された出力に代え
て、プリアンブル信号を発生し前記相関制御手段にそれ
ぞれ入力するプリアンブル信号発生手段と、受信信号に
プリアンブル信号が現れるタイミングで前記増幅手段の
出力を前記相関制御手段に入力するゲート手段とを備え
た請求項３記載のダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項６】 伝搬路の特性を監視する手段を備え、少
なくとも一方の伝搬路の品質が劣化した場合に、送信側
での信号の合成処理を停止させる手段を備える請求項２
ないし５のいずれか記載のダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項７】 前記監視する手段は、前記相関制御手段
の出力より受信信号レベルが所定値以下に低下したこと
を検出する手段である請求項６記載のダイバーシチ送受
信装置。 - 【請求項８】 互いに独立な二系統の送信信号（Ｓ1 ，
Ｓ2 ）をそれぞれ入力とする加算手段および減算手段
と、この加算手段の出力信号（Ｓ1 ＋Ｓ2 ）および減算
手段の出力信号（Ｓ1 −Ｓ2 ）をそれぞれ二つの伝搬路
にダイバーシチ送信する二つの送信手段とを送信側装置
に備え、 この二つの伝搬路を通過した信号をそれぞれ受信する二
つの受信手段と、この二つの受信手段の出力をそれぞれ
入力とする二つの自動利得制御手段と、この二つの自動
利得制御手段の出力信号にそれぞれ重み係数（Ｗ1 ，Ｗ
2 ）を複素乗算する二つの乗算手段と、この二つの乗算
手段の各出力信号（ｘ1 ，ｘ2 ）をそれぞれ入力とする
加算手段および減算手段と、この加算手段の出力（ｙ1
＝ｘ1 ＋ｘ2 ）および減算手段の出力（ｙ2 ＝ｘ1 −ｘ
2 ）をそれぞれ第一の入力とし前記二つの自動利得制御
手段の出力をそれぞれ第二の入力としそれぞれ相関演算
を行い前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）として前記二つの乗
算手段にそれぞれ与える相関制御手段とを受信側装置に
備えたことを特徴とするダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項９】 前記互いに独立な二系統の送信信号（Ｓ
1 ，Ｓ2 ）はそれぞれ位相がほぼπ／２異なる同一周波
数の搬送波を変調した信号である請求項８記載のダイバ
ーシチ送受信装置。 - 【請求項１０】 前記二つの相関制御手段は、前記受信
側装置の加算手段の出力（ｙ1 ）および減算手段の出力
（ｙ2 ）について、それぞれ振幅が二乗に比例し、位相
が同相になるように前記重み係数（Ｗ1 ，Ｗ2 ）を演算
する手段を含む請求項８または９記載のダイバーシチ送
受信装置。 - 【請求項１１】 前記二つの伝搬路の伝達係数をそれぞ
れρ1 ，ρ2 （いずれも複素数）とするとき、 前記二つの自動利得制御手段の利得はそれぞれ １／｜ρ1 ｜、１／｜ρ2 ｜ に比例し、前記重み係数はそれぞれ、ｋ1 、ｋ2 を比例
定数とするとき Ｗ1 ＝ｋ1 ρ1 ＊／｜ρ1 ｜、Ｗ2 ＝ｋ2 ρ2 ＊／｜ρ
2 ｜ （ρ1 ＊およびρ2 ＊ はそれぞれρ1 およびρ2 の複
素共役を表す）である請求項１０記載のダイバーシチ送
受信装置。 - 【請求項１２】 復調された二つの受信データをそれぞ
れ再変調して前記相関制御手段に加算手段および減算手
段の出力に代えてそれぞれ与える二つの変調器を備える
請求項８ないし１１のいずれか記載のダイバーシチ送受
信装置。 - 【請求項１３】 加算手段および減算手段の出力に代え
てプリアンブル信号を発生し前記相関制御手段に基準信
号として与えるプリアンブル信号発生回路と、受信信号
にプリアンブル信号が現れるタイミングで前記自動利得
制御手段の出力を通過させて相関制御手段に与えるゲー
ト手段とを備える請求項８ないし１１のいずれか記載の
ダイバーシチ送受信装置。 - 【請求項１４】 受信信号レベルを監視し、所定の受信
信号レベルが所定値以下となった場合に送信側での信号
の合成処理を停止させる手段を備えた請求項８ないし１
３のいずれか記載のダイバーシチ送受信装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35602099A JP3632535B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ダイバーシチ送受信方法および装置 |
| US09/736,427 US6741838B2 (en) | 1999-12-15 | 2000-12-15 | Method and device for diversity transmission/reception |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35602099A JP3632535B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ダイバーシチ送受信方法および装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177452A true JP2001177452A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3632535B2 JP3632535B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=18446928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35602099A Expired - Fee Related JP3632535B2 (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | ダイバーシチ送受信方法および装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6741838B2 (ja) |
| JP (1) | JP3632535B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7251461B2 (en) | 2001-12-11 | 2007-07-31 | National Institute Of Information And Communication Technology | Wireless communications system, wireless transmitter, and wireless receiver |
| JP2010133905A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 無線装置及び電波到来方向推定方法 |
| JP2016201644A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | 三菱電機株式会社 | 受信機 |
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| FI20020937A0 (fi) * | 2002-05-17 | 2002-05-17 | Nokia Corp | Virheenkorjaus radiojärjestelmän vastaanottimessa |
| US7006804B1 (en) * | 2002-07-10 | 2006-02-28 | At&T Corp. | High-speed two-way point-to-point transmission |
| CA2449751A1 (en) * | 2002-11-29 | 2004-05-29 | Creative Signal Solutions Inc. | A method, apparatus and system for multiple signal transmission, reception, and restoration |
| US8670705B2 (en) * | 2003-07-30 | 2014-03-11 | Atc Technologies, Llc | Additional intra-and/or inter-system interference reducing systems and methods for satellite communications systems |
| WO2005036772A2 (en) * | 2003-10-08 | 2005-04-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Transceiver using diversity and frequency hopping |
| BRPI0511619A (pt) * | 2004-07-14 | 2008-01-02 | Atc Tech Llc | método de operar um sistema de comunicação de radiotelefone de satélite, sistema de comunicação de radiotelefone de satélite, e, aparelho |
| KR100956755B1 (ko) * | 2006-05-03 | 2010-05-12 | 삼성전자주식회사 | 광대역무선접속 시스템에서 신호구분을 위한 장치 및 방법 |
| KR20080040956A (ko) * | 2006-11-06 | 2008-05-09 | 삼성전자주식회사 | 영상기록 중 수신영상의 상태에 기초하여 영상기록을제어하는 촬영장치 및 그의 영상기록방법 |
| CA2676406C (en) * | 2007-02-05 | 2015-04-07 | Research In Motion Limited | Apparatus, and associated method, for operating upon received data at a receiving station capable of diversity operation |
| KR100974194B1 (ko) | 2007-03-05 | 2010-08-05 | 삼성전자주식회사 | 다중 입출력 무선통신 시스템에서 역호환성을 갖는 공간다중화 장치 및 방법 |
| KR101577183B1 (ko) * | 2014-02-21 | 2015-12-14 | (주)에코프로아이씨티 | 다이버시티 수신 장치 및 방법 |
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| US5335359A (en) * | 1990-05-31 | 1994-08-02 | Nec Corporation | Diversity receiver using matched filter and decision feedback equalizer |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35602099A patent/JP3632535B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-15 US US09/736,427 patent/US6741838B2/en not_active Expired - Lifetime
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