JP2002076956A

JP2002076956A - 受信装置および受信方法

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Publication number: JP2002076956A
Application number: JP2000257423A
Authority: JP
Inventors: Junichi Chiba; 淳一千葉
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタル無線通信を行う場合に、受信特性の
劣化を効果的に回避する。【解決手段】伝搬状況推測部３６は、ＩＦリミッタア
ンプ３５において形成される受信尤度波形出力と、受信
電界強度信号（ＲＳＳＩ）との供給を受けて、これら２
つの情報からデジタル信号の伝搬状況を推測する。デジ
タル信号の伝搬状況が、妨害波や干渉波が受信信号に対
して影響を及ぼしていることを示している場合や、過大
入力や強電界受信であることを示している場合には、そ
れらの推測した伝搬状況に応じて、伝搬状況推測部３６
が受信系回路部３の各回路やアンテナスイッチ２を制御
する制御信号を形成し、これを各回路に供給し、受信特
性の劣化を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル信号を
受信する受信装置および受信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル無線通信が様々な分野で
用いられるようになってきている。例えば、携帯電話な
どの移動体通信の分野やＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ
Ｎｅｔｗｏｒｋ）の分野においては、デジタル無線通
信により種々のデジタルデータが高品位に送受するよう
にされている。また、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」と呼ばれ
る近距離無線デジタルデータ通信技術が注目を集めてお
り、より身近な分野でデジタル無線通信が利用されるよ
うになってきている。

【０００３】しかし、デジタルデータ（デジタル信号）
を送受する場合であっても、受信側の受信特性が劣化す
る場合がある。例えば、受信しようとするデジタル信
号（以下、希望波という。）が弱電界である場合、希
望波に妨害波が混入していたり、希望波に隣接して干渉
波が発生している場合、希望波が強電界である場合な
どである。

【０００４】つまり、の希望波が弱電界である場合に
は、受信したデジタル信号の到達レベルが、受信信号の
スレッショールドレベル付近、あるいは、それ以下であ
るために、受信する希望波（受信信号）を良好に復調す
ることができずに、受信特性が劣化する。

【０００５】また、の希望波に妨害波が混入していた
り、希望波に隣接する干渉波が発生している場合には、
受信したデジタル信号の到達レベルが、受信信号のスレ
ッショールドレベルより高くても、妨害波あるいは干渉
波の影響を受けて、受信する希望波を適切に復調するこ
とができずに、受信特性が劣化する。

【０００６】また、の受信する希望波が強電界である
場合には、受信系が飽和して非線形歪みを発生させ、受
信特性が劣化する。希望波が強電界となる場合として
は、希望波の伝搬距離が極端に短い場合や、希望波の送
信側が当該希望波を大電力で送信している場合などが考
えられる。

【０００７】これらの影響を軽減するため、従来は、受
信系の各回路の線形領域を充分に確保するように、飽和
点から余裕を持たせた回路設計を行うようにしたり、ま
た、受信系にフィルタを配置し、不要周波数から減衰域
を割り出して配置したフィルタを使って希望波を減衰さ
せるなどのことを行っている。

【０００８】また、受信電界強度を検出し、希望波の伝
搬状況を推測して利用するようにしたり、また、ダイバ
ーシチアンテナを用い、より安定な受信状態の電波を使
用するようにするなどのことを行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、受信特性が
劣化するそれぞれの場合に応じて、受信特性の劣化を回
避するためには、前述したように種々の方策を講じなけ
ればならず、面倒である。例えば、受信系の各回路の線
形領域を充分に確保するように回路設計を行っても、妨
害波や干渉波を除去することはできないので、直接的に
は希望波の受信特性の劣化の回避には結びつかない場合
がある。

【００１０】また、デジタル無線通信にも、周波数ホッ
ピング（ＦＨ）方式を用いたものや、時分割多重アクセ
ス（ＴＤＭＡ）方式を用いたものなどがある。ＴＤＭＡ
方式は、ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌ
ｅＡｃｃｅｓｓ方式の略称である。そして、周波数ホ
ッピング方式やＴＤＭＡ方式を用いたデジタル無線通信
の場合には、複数の伝送路（チャンネル）を用いる。

【００１１】このため、妨害波や干渉波が生じているチ
ャンネルとそうでないチャンネルとで、同じように受信
特性の劣化を回避するための処理を行ってしまったので
は、受信特性の劣化を回避するつもりが、かえって受信
特性の劣化を招いてしまうことにもなりかねない。そこ
で、どのような伝搬状況下においても、希望波の受信特
性の劣化を回避できるようにすることが求められてい
る。

【００１２】以上のことにかんがみ、この発明は、デジ
タル無線通信を行う場合に、受信特性の劣化を効果的に
回避（防止）することが可能な受信装置および受信方法
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明の受信装置は、デジタル信号
を受信して、これを処理する受信手段と、前記受信手段
により受信された前記デジタル信号の受信電界強度を検
出する受信電界強度検出手段と、前記デジタル信号の本
来あるべき信号成分に対する前記受信手段により受信し
た前記デジタル信号の受信信号成分の分布の度合いを示
す受信尤度を検出する受信尤度検出手段と、前記受信電
界強度検出手段からの前記受信電界強度と、前記受信尤
度検出手段からの前記受信尤度とに基づいて、前記受信
手段を制御する受信制御手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１４】この請求項１に記載の発明の受信装置によ
れば、受信電界強度検出手段により検出される受信電界
強度と、受信尤度検出手段により検出される受信尤度と
に基づいて、受信制御手段によりデジタル信号の伝搬状
況が推測され、デジタル信号の伝搬状況に応じて、受信
手段を制御することにより、例えば、受信したデジタル
信号を減衰させたり、受信手段の利得を低減させたりす
るなどのことが行われる。

【００１５】これにより、受信したデジタル信号の伝搬
状況に応じて、受信手段を制御することにより、受信し
たデジタル信号を適正に処理して正確に復調できるよう
にし、受信特性を劣化させないようにすることができ
る。

【００１６】また、請求項２に記載の発明の受信装置
は、請求項１に記載の受信装置であって、前記デジタル
信号は、複数の伝送路が用いられる通信方式で伝送する
ようにされており、前記受信電界強度検出手段は、前記
複数の伝送路毎に前記受信電界強度を検出することがで
きるものであり、前記受信尤度検出手段は、前記複数の
伝送路毎に前記受信尤度を検出することができるもので
あり、前記受信制御手段は、前記受信電界強度検出手段
からの前記受信電界強度と、前記受信尤度検出手段から
の前記受信尤度とに基づいて、前記複数の伝送路毎に、
前記受信手段を制御することを特徴とする。

【００１７】この請求項２に記載の発明の受信装置によ
れば、デジタル信号は、周波数的に異なる複数の伝送路
を用いて、あるいは、時間的に異なる複数の伝送路を用
いて伝送するようにされており、受信電界強度検出手段
と、受信尤度検出手段とのそれぞれにより、データを伝
送する各伝送路毎に、受信電界強度が検出される。そし
て、各伝送路（チャンネル）毎に受信電界強度と受信尤
度とが検出され、各チャンネル毎に、受信制御手段によ
り受信手段が制御される。

【００１８】これにより、デジタル信号の伝搬状況の悪
いチャンネルにおいては、受信手段を制御して、受信特
性を劣化させないようにし、デジタル信号の伝搬状況の
よいチャンネルにおいては、何もせずに良好な受信特性
を維持できるようにすることができる。

【００１９】また、請求項３に記載の発明の受信装置
は、請求項２に記載の受信装置であって、複数の伝送路
が用いられる前記通信方式は、周波数の異なる複数の伝
送路を所定のタイミング毎に切り換えて用いるようにす
る周波数ホッピング方式であることを特徴とする。

【００２０】この請求項３に記載の発明の受信装置によ
れば、デジタル信号は、スペクトラム拡散方式の１つで
ある周波数ホッピング方式が適用された通信方式により
伝送される。そして、周波数ホッピング方式によりスペ
クトラム拡散されて伝送されてくるデジタル信号につい
ても、その伝搬状況が受信電界強度と受信尤度とにより
推測され、受信制御手段により受信手段が制御される。

【００２１】これにより、伝搬状況のよくない伝送路に
ついてのみ、受信手段を制御するようにしたり、また、
全伝送路の伝搬状況がよくない場合には、全伝送路につ
いて受信手段を制御するようにすることができる。した
がって、周波数ホッピング方式が適用された通信方式に
よりデジタル信号が伝送される場合であっても、受信側
において、受信特性の劣化を効果的に防止することがで
きる。

【００２２】また、請求項４に記載の発明の受信装置
は、請求項２に記載の受信装置であって、複数の伝送路
が用いられる前記通信方式は、所定の周波数帯域を時分
割することにより時間的に異なる複数の伝送路を設ける
ようにする時分割多重アクセス方式であることを特徴と
する。

【００２３】この請求項４に記載の発明の受信装置によ
れば、デジタル信号は、ＴＤＭＡ（ＴＩＭＥＤｉｖｉ
ｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：時分割多
重アクセス）方式が適用された通信方式により伝送され
る。そして、ＴＤＭＡ方式が適用された通信方式により
伝送されてくるデジタル信号についても、その伝搬状況
が受信電界強度と受信尤度とにより推測され、受信制御
手段により受信手段が制御される。

【００２４】これにより、時分割されて形成される複数
の伝送路を対象とし、自機に割り当てられた伝送路の伝
搬状況がよくない場合には、受信手段を制御して、受信
特性の劣化を防止し、自機に割り当てられた伝送路の伝
搬状況がよい場合には、受信手段の制御を行うことな
く、良好な受信特性を維持することができる。

【００２５】また、請求項５に記載の発明の受信装置
は、請求項１に記載の受信装置であって、前記受信手段
は、複数の回路部からなり、前記受信制御手段は、前記
受信手段の少なくとも非線形回路部の利得を制御するこ
とを特徴とする。

【００２６】この請求項５に記載の発明の受信装置によ
れば、受信手段は、アンプ（増幅回路）やミキサ（周波
数混合器）などの非線形回路部を備えており、受信制御
部により、受信手段の非線形回路部の利得が制御され
る。これにより、受信手段の線形性を確保し、非線形歪
みなどによる受信特性の劣化を回避することができる。

【００２７】また、請求項６に記載の発明の受信装置
は、請求項１に記載の受信装置であって、前記受信手段
は、受信信号を減衰させる減衰回路部を備えており、前
記受信制御手段は、少なくとも前記減衰回路部を制御す
ることを特徴とする。

【００２８】この請求項６に記載の発明の受信装置によ
れば、受信手段は、受信信号を減衰させる減衰回路を備
えており、受信制御部により、減衰回路が制御される。
これにより、受信手段の線形性を確保し、非線形歪みな
どによる受信特性の劣化を回避することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、この発
明による受信装置および受信方法の一実施の形態につい
て説明する。以下に説明する実施の形態においては、
「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」と呼ばれる近距離無線データ通
信技術を用いて、デジタル信号の送受信を行う送受信機
に、この発明による受信装置、受信方法を適用した場合
を例にして説明する。

【００３０】図１は、この実施の形態の送受信機を説明
するためのブロック図である。図１に示すように、この
実施の形態の送受信機は、送受信アンテナ１、アンテナ
スイッチ２、受信系回路部３、送信系回路部４を備えた
ものである。受信系回路部３は、この発明による受信装
置および受信方法が適用された部分である。なお、以下
においては、説明を簡単にするため、送信系回路部４に
ついての説明は省略する。

【００３１】図１に示すように、この実施の形態の送受
信機の受信系回路部３は、低雑音アンプ３１、周波数混
合器（以下、ミキサという。）３２、局発部３３、ＩＦ
ＢＰＦ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎ
ｃｙＢａｎｄＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）３４、ＩＦリ
ミッタアンプ３５、伝搬状況推測部３６を備えている。

【００３２】送受信アンテナ１からの受信信号（受信電
波）は、アンテナスイッチ２を通じて受信系回路部３の
低雑音アンプ３１に供給される。低雑音アンプ３１は、
これに供給された受信信号を増幅し、ミキサ３２に供給
する。ミキサ３２は、低雑音アンプ３１からの受信信号
と、局発部３３からの出力信号とをミキシングして、中
間周波信号を形成し、これをＩＦＢＰＦ３４に供給す
る。

【００３３】ＩＦＢＰＦ３４は、これに供給された中
間周波信号から不要成分を除去し、不要成分除去後の中
間周波信号をＩＦリミッタアンプ３５に供給する。ＩＦ
リミッタアンプ３５は、これに供給された中間周波信号
の振幅を調整するとともに、必要な信号レベルにまで増
幅する処理を行って、処理後の中間周波信号を出力し、
後段の例えば復調回路に供給する。

【００３４】また、この実施の形態の送受信機において
は、ＩＦリミッタアンプ３５からの出力信号（ＩＦ出
力）が、受信尤度を検出するための信号（受信尤度波形
出力）として伝搬状況推測部３６に供給される。また、
この実施の形態においては、ＩＦリミッタアンプ３５に
おいて、受信信号のレベルを示す受信電界強度が検出さ
れる。そして、この検出出力に応じてＩＦリミッタアン
プ３５は、受信電界強度信号（ＲＳＳＩ）を形成し、こ
れを伝搬状況推測部３６に供給する。

【００３５】このように、この実施の形態の送受信機に
おいて、受信系回路部３のＩＦリミッタアンプ３５は、
受信尤度検出手段としての機能と、受信電界強度検出手
段としての機能とを有するものである。

【００３６】なお、ＲＳＳＩは、ＲｅｃｉｖｉｎｇＳ
ｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒの
略称であり、本来、受信電界強度検出回路（受信電界強
度検出手段）を意味するものである。しかし、この明細
書において、ＲＳＳＩは、受信電界強度検出手段として
の機能を有するＩＦリミッタアンプ３５により検出され
た受信電界強度を示す受信電界強度信号を意味するもの
として用いる。

【００３７】伝搬状況推測部３６は、受信尤度波形出力
と、受信電界強度信号（ＲＳＳＩ）とに基づいて、受信
信号の伝搬状況を推測し、受信系回路部３の各回路、お
よび、アンテナスイッチ２を制御するための制御信号を
形成し、これを必要とする回路に供給する。このように
することによって、受信系回路部３の各回路、および、
アンテナスイッチ２を制御し、この実施の形態の送受信
機の受信特性を劣化させることがないようにしている。

【００３８】このように、伝搬状況推測部３６は、受信
制御部としての機能を有し、受信系回路部３の低雑音ア
ンプ３１、ミキサ３２、ＩＦＢＰＦ３３、ＩＦリミッ
タアンプ３５が受信手段を構成する回路部分に相当して
いる。

【００３９】なお、この実施の形態において、受信電界
強度に加えて、受信尤度をも受信信号の伝搬状況を推測
するための情報として用いるのは、受信信号の伝搬状況
を正確に推測し、適切に受信系回路部３の各回路やアン
テナスイッチ２を制御するようにするためである。

【００４０】［受信尤度と受信電界強度とに応じた伝搬
状況の推測］この実施の形態の送受信機において行われ
る受信信号の受信尤度と受信電界強度とに応じた、受信
信号の伝搬状況の推測について詳細に説明する。前述し
たように、この実施の形態の送受信機は、「Ｂｌｕｅｔ
ｏｏｔｈ」と呼ばれる近距離無線データ通信技術を用い
た通信方式によりデジタルデータを送受する。

【００４１】図２、図３は、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」を
用いた通信方式を説明するための図である。「Ｂｌｕｅ
ｔｏｏｔｈ」を用いた通信方式の場合には、図２に示す
ように、２４０２ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの周波数帯域
内に１ＭＨｚ毎に７９個の伝送路（以下、チャンネルと
いう。）を配置する。

【００４２】この７９個のチャンネル上をランダムに、
例えば、ＦＳＫ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫ
ｅｙｉｎｇ）方式で１次変調されたデジタル信号を図３
に示す送信スペクトラムで移動させることによりデータ
を伝送する周波数ホッピングと呼ばれるリンク方式が用
いられている。

【００４３】そして、受信側においては、送信側のチャ
ンネル変更に追随してチャンネルを移動しながらデジタ
ル信号を受信して復調する。この周波数ホッピングの場
合には、基変調方式は、前述のようにＦＳＫ方式であ
り、２値（１または０）の値を取るものである。

【００４４】このため、受信信号の復調時の判定点での
座標は、所定の点に集まることになる。図４、図５は、
受信信号の復調時の判定点での座標（受信信号の復調時
の信号成分の出力値の座標）を説明するための図であ
る。図４に示すように、ＦＳＫ方式で変調されている受
信信号を復調すると、ＦＳＫ方式の変調方向に応じて、
ベースバンド（ＢａｓｅＢａｎｄ）でのデータ列が
「１（立上りパルス）」の場合には、ｆｃ＋ｆｄの周波
数に、また、「０（立下がりパルス）」の場合には、ｆ
ｃ−ｆｄの周波数に偏移する。

【００４５】図４、図５において、周波数ｆｃは、各チ
ャンネルの中心周波数に該当する。したがって、中心周
波数ｆｃは、見るポイント、すなわち、チャンネルによ
って変わるが、ＲＦ帯（高周波帯）の場合、中心周波数
ｆｃは、搬送波の周波数になり、ＩＦ帯（中間周波帯）
の場合、中心周波数ｆｃは、中間周波数になる。また、
「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」の場合は、変調度が約１４０ｋ
Ｈｚ〜１７５ｋＨｚであるために、周波数ｆｄは、その
値に該当する。

【００４６】そして、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」の場合
は、ｆｃ＋ｆｄとｆｃ−ｆｄとのポイント間を１Ｍｂｐ
ｓの速度で移動する。送信された信号の伝搬状況が良好
な場合には、図４に示したように、受信信号の復調時の
判定点での座標は、ｆｃ＋ｆｄ、ｆｃ−ｆｄのポイント
上にとどまっている。しかし、何らかの要因で伝搬状況
が悪化すると、受信信号の復調時の判定点での座標は、
図５に示すように、広がり始める。

【００４７】このように、受信信号の復調時の判定点に
おいての座標が分布している度合い、すなわち、受信信
号の本来あるべき信号成分（信号成分ｆｃ＋ｆｄ、信号
成分ｆｃ−ｆｄ）に対する受信信号の実際の信号成分
（受信信号成分）の分布の度合いが受信尤度である。

【００４８】そして、ＦＳＫ方式で変調されたデジタル
通信の場合の復調は、受信信号の実際の信号成分が、中
心周波数ｆｃよりも＋ｆｄ側にあるか、−ｆｄ側にある
かで、「１」、「０」の判定を行ういわゆる尤度判定を
行っている。そして、受信尤度が、図５に示したように
広がっている場合に、受信信号の復調時の誤り率が劣化
し、受信特性を劣化させている。

【００４９】また、受信電界強度は、受信電界強度信号
（ＲＳＳＩ）によって示される。受信電界強度信号は、
一般に受信系の受信電界に応じた検出出力を電圧にし
て、その受信電界を換算したものであり、受信電界強度
信号の電圧が高い場合には受信電界が高く、受信電界強
度信号の電圧が低い場合には受信電界が低いと判別する
ことができる。

【００５０】そして、この実施の形態の送受信機におい
ては、上述の受信尤度と、受信電界強度とを検出し、受
信信号の伝搬状況を推測して、受信系を制御することに
より、受信特性の劣化を防止するようにしている。

【００５１】［受信特性が劣化する場合の３つの事象に
ついて］しかしながら、受信尤度と受信電界強度とによ
り、受信信号の伝搬状況が適切に推測できなければ、送
受信機の受信系を適切に制御することができない。受信
特性が劣化する事象としては、弱電界受信による場
合、妨害波、干渉波による場合、過大入力、強電界
受信による場合が考えられる。以下においては、これら
３つの事象のそれぞれについて、受信尤度と受信電界強
度について説明する。

【００５２】［弱電界受信による場合について］ま
ず、弱電界受信により受信特性が劣化する場合について
説明する。図６は、弱電界受信時の信号スペクトラムを
示す図であり、図７は、弱電界受信時の受信電界強度と
受信尤度とを説明するための図である。受信信号を弱電
界で受信している場合は、図６に示すように、受信信号
ＲＳをアンテナ１により、その識別が可能なこの送受信
機のシステムにおけるスレッショールドレベルＴｈ以下
のレベルで受信することになる。

【００５３】受信系回路部３においては、前述もしたよ
うに、受信信号の周波数変換などが行われるが、受信信
号ＲＳは、図６に示した比でＩＦリミッタアンプ３５に
まで加わることになる。このため、受信信号（伝送信
号）に関与しないＩＦ帯の雑音成分から目的とする受信
信号を検出し、ＩＦ出力（受信尤度波形出力）を形成す
ることになる。

【００５４】この場合、受信尤度は、図７に示すよう
に、広がった状態となる。これは、受信尤度が劣化した
というよりは、雑音成分ＮＺにより、受信尤度が広がっ
て現れてくる。すなわち、受信信号ＲＳのレベルは、図
６に示したように、スレッショールドレベルＴｈの近
傍、あるいは、それ以下となり、雑音ＮＺの影響を受け
て全体的に劣化した状態になって、ポイントが広がって
いる。

【００５５】また、受信電界強度は、図７に示すように
一律に、すなわち、各チャンネルにおいて通常レベルよ
り、Ｌ（低）レベル側に下がっている。このように、受
信電界強度が一律に低レベルであり、かつ、受信尤度が
広がっていることを示している場合には、弱電界受信に
よる受信特性の劣化が生じていると判断することができ
る。

【００５６】しかし、この場合の受信特性の劣化は、受
信系回路部３の回路の特性や通信方式などの論理的な限
界点の問題である。このため、この実施の形態の送受信
機と、この実施の形態の送受信機により受信する信号を
送信している送信機との距離を狭めるようにしたりする
などの基本的な方策が必要となり、受信系回路部を制御
しても受信特性の向上にはつながらない。したがって、
この場合には、受信系回路部３やアンテナスイッチ２の
制御は行わない。

【００５７】［妨害波、干渉波による場合について］
次に、妨害波や干渉波により受信特性が劣化する場合に
ついて説明する。図８は、妨害波ＪＳが発生している場
合の信号スペクトラムを示す図であり、図９は、干渉波
ＩＳが発生している場合の信号スペクトラムを示す図で
ある。また、図１０は、妨害波や干渉波が発生している
場合の受信信号ＲＳの受信電界強度と受信尤度とを説明
するための図である。

【００５８】受信信号が他の信号により劣化する場合と
しては、図８に示すように、受信信号ＲＳと同一のチャ
ンネル上に妨害波ＪＳが発生している場合や、図９に示
すように、受信信号ＲＳのチャンネルの隣接チャンネル
に干渉波ＩＳが発生している場合が考えられる。

【００５９】「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」の場合には、前述
もしたように、通信方式（リンク方式）として周波数ホ
ッピング方式を用いている。すなわち、２．４ＧＨｚ帯
に７９個のチャンネルを設け、この７９個のチャンネル
をランダムに切り換えて信号を送信するようにしてい
る。このため、定常的に妨害や干渉を受けるわけではな
い。

【００６０】それでも、隣接している他のシステムなど
から、図８、図９に示したように、特定の時間領域、す
なわち、特定のチャンネルにおいて妨害波や干渉波の影
響を受ける場合がある。このようなメカニズムから、受
信信号ＲＳが、妨害波ＪＳや干渉波ＩＳの影響を受けた
場合には、受信尤度は、影響を受けたチャンネルにおい
て広がり、その他のチャンネルにおいては正常となり、
受信特性が劣化しているのか正常なのかが識別しにくい
ものとなる。

【００６１】また、受信電界強度は、図１に示したＩＦ
ＢＰＦ３４の特性にもよるが、基本的には、送受信機
の受信系回路部３には、受信信号の他に、妨害波や干渉
波などの余分な電界が加わるために、その受信電界強度
は、妨害波や干渉波の影響を受けたチャンネルにおいて
高くなる。

【００６２】すなわち、妨害波や干渉波などのいわゆる
不要波による影響を受信信号が受け場合には、受信特性
は図１０に示すように劣化する。この場合、この実施の
形態の送受信機は、周波数ホッピング方式に対応してい
るので、上述もしたように、受信尤度は、不要波の影響
を受けているチャンネルの時間上では劣化し、そうでな
い場合との差が時間軸上で現れてくる。

【００６３】この場合、受信尤度は、図１０に示すよう
に、不要波の影響を受けて、受信信号が劣化したチャン
ネル（図１０において斜線で示すチャンネル）での時間
軸上では広がり、影響を受けないチャンネルの時間軸上
では収束したものとなる。また、受信電界強度も、図１
０に示すように、不要波の影響を受けたチャンネル
（（図１０において斜線で示すチャンネル）において、
不要波が入り込む分高くなる。

【００６４】このように、特定のチャンネルにおいて受
信尤度が広がり、かつ、その特定のチャンネルにおいて
受信電界強度が他のチャンネルよりも高くなっている場
合には、不要波による受信状況の劣化が発生していると
判断することができる。そして、この場合、不要波から
の影響を軽減するためには、同一チャンネルの妨害波に
よる影響の軽減、あるいは、隣接チャンネルからの干渉
波による影響の軽減が必要になる。

【００６５】したがって、受信尤度が分散し、かつ、受
信電界強度が高くなっていることを検出したチャンネル
のタイミングと、そのチャンネルにとどまっている時間
幅に応じて、受信系回路部３の回路を制御することで、
不要波の影響を回避する。この場合の受信特性の劣化の
主要因は、不要波によって引き起こされる増幅器などの
非線形部で発生する非線形歪みであり、主に、混変調、
３次歪みが発生する。

【００６６】これらを押さえるため、受信系回路部３の
低雑音アンプ３１やミキサ３２などの非線形回路の利得
を制御したり、アイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏ
ｎ）を利かせる側にアンテナスイッチ２を切り換えるな
どして、受信系回路部３においての飽和点を下げ、線形
領域を確保し、非線形歪みによる受信特性の劣化を回避
するようにする。

【００６７】この他の方法として、例えば、低雑音アン
プ３１の前段に減衰回路を設けておき、前述したよう
に、受信尤度が分散し、かつ、受信電界強度が高くなっ
ていることを検出したチャンネルのタイミングと、その
チャンネルにとどまっている時間幅に応じて、その特定
のチャンネルにおいてのみ、受信信号のレベルを減衰さ
せる。

【００６８】このように減衰回路を用いることによっ
て、受信信号の不必要に高くなったレベルを減衰させ、
受信特性の劣化を回避するようにしてもよい。また、受
信系回路部３の非線形回路の利得制御やアンテナスイッ
チ２の制御、および、減衰回路による受信信号のレベル
の制御などを併用するようにしてもよい。

【００６９】すなわち、図１に示した受信系回路部３の
伝搬状況推測部３６は、ＩＦリミッタアンプ３５からの
ＩＦ出力（受信尤度波形出力）と、受信電界強度信号
（ＲＳＳＩ）とにより、特定のチャンネルにおいて、受
信尤度が分散し、受信電界強度が高くなっていることを
検出した場合には、受信系回路部３を構成する各回路に
供給する制御信号を形成し、これを各回路に供給する。

【００７０】これにより、前述したように、非線形回路
においての利得を制御したり、アンテナスイッチ２をア
イソレーションが利く側に切り換えたり、また、受信系
回路部３に減衰回路を設けた場合には、その減衰回路を
制御して、特定のチャンネルにおいての受信特性を正常
に戻すようにすることによって、すべてのチャンネルに
おける受信特性を良好に保つようにすることができる。

【００７１】［過大入力、強電界受信による場合につ
いて］次に、過大入力、強電界受信により受信特性が劣
化する場合について説明する。図１１は、過大入力、強
電界受信時の受信信号ＲＳの受信電界強度と受信尤度と
を説明するための図である。近隣の通信相手から送信さ
れた信号を受信する場合や、送信電力の高い機器から送
信された信号を受信する場合には、受信系回路部３の低
雑音アンプ３１やミキサ３２などの非線形素子を用いた
回路において、飽和状態が引き起こされ、非線形歪み、
混変調などを起こす。

【００７２】通常の運用で想定されている受信レベル
は、−４０ｄＢｍ〜−６０ｄＢｍ程度である。しかし、
近距離で使用する場合などでは、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔ
ｈ」の使用で、送信電力が＋２０ｄＢｍのものがあるた
め、それに近い受信レベルで受信されることになり、受
信システムとしては、ダイナミックレンジを広く取るこ
とが必要になる。

【００７３】そして、過大入力、強電界受信は、目的と
する受信信号を受信するので問題とならないようにも思
える。しかし、送受信機の受信系回路部３について、想
定されている受信入力をはるかに越えたレベルで受信入
力が発生した場合には、受信系回路部３に影響を及ぼす
ことになる。

【００７４】そして、過大入力や強電界受信が行われた
場合には、受信尤度は、図１１に示すように、受信して
いるチャンネルにかかわらずに、受信系回路部３の回路
が飽和してしまうために、常に広がった状態になってい
る。また、受信電界強度は、図１１に示すように、チャ
ンネルにかかわらず一律に通常レベルより、Ｈ（高）レ
ベル側に上がっている。

【００７５】このように、受信電界強度が一律に高レベ
ルであり、かつ、受信尤度がどのチャンネルにおいても
広がっていることを示している場合には、過大入力、強
電界受信による受信特性の劣化が生じていると判断する
ことができる。この場合には、前述したの妨害波や干
渉波により受信特性が劣化している場合と異なり、チャ
ンネルの移行に関係がないため、時間軸上、受信系回路
部３においては、常に線形領域を確保することが必要に
なる。

【００７６】具体的には、受信信号の高すぎる受信レベ
ルを下げることで、受信系回路部３の飽和状態を回避す
ることに専念すればよいので、受信系回路部３の低雑音
アンプ３１やミキサ３２などの非線形回路においての利
得制御、アイソレーションの利く側へのアンテナスイッ
チ２の切り換えなどをチャンネルにかかわりなく常に行
うようにする。

【００７７】もちろん、例えば、低雑音アンプ３１の前
段に減衰回路を設け、過大入力、強電界受信の場合に
は、常に、受信信号を減衰させるようにしてもよいし、
受信系回路部３の非線形回路の利得制御と、アンテナス
イッチ２の切り換え制御、減衰回路の減衰制御とを同時
に行うようにしてもよいし、その内の２つだけを用いる
ようにしてもよい。

【００７８】すなわち、図１に示した受信系回路部３の
伝搬状況推測部３６は、ＩＦリミッタアンプ３５からの
ＩＦ出力（受信尤度波形出力）と、受信電界強度信号
（ＲＳＳＩ）とにより、すべてのチャンネルにおいて、
受信尤度が分散し、受信電界強度が高くなっていること
を検出した場合には、受信系回路部３を構成する各回路
に供給する制御信号を形成し、これを各回路に供給す
る。

【００７９】これにより、前述したように、非線形回路
においての利得を制御したり、アンテナスイッチ２をア
イソレーションが利く側に切り換えたり、また、受信系
回路部３に減衰回路を設けた場合には、その減衰回路を
制御して、すべてのチャンネルにおいての受信特性を正
常に戻し、すべてのチャンネルにおける受信特性を良好
に保つようにする。

【００８０】このように、この実施の形態の送受信機に
おいては、受信系回路部３の伝搬状況推測部３６におい
て、受信尤度と受信電界強度とに基づいて、弱電界受
信の状態なのか、妨害波や干渉波による影響を受けて
いる状態なのか、過大入力、強電界受信なのかを正確
に判別することができる。

【００８１】そして、妨害波や干渉波による影響を受け
ている状態であると判断した場合には、影響を受けてい
るチャンネルにおいてのみ、受信系回路部３やアンテナ
スイッチ２を制御することにより、妨害波や干渉波の影
響を受けているチャンネルについて、それらの影響を回
避するようにすることができる。

【００８２】また、過大入力、強電界受信であると判断
した場合には、すべてのチャンネルにおいて、受信系回
路部３やアンテナスイッチ２を制御することにより、す
べてのチャンネルにおいて、受信特性の劣化を回避する
ようにすることができる。したがって、受信尤度と受信
電界強度とに基づいて、信号の伝搬状況を推測し、その
結果に応じて、受信系回路部３などの利得の制御は、信
号レベルの減衰制御を行うことにより、安定な受信動作
が可能な送受信装置、受信装置を実現することができ
る。

【００８３】そして、「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ」と呼ばれ
る近距離データ通信技術が用いる２．４ＧＨｚ帯は、今
後の用途の多様化が予想され、様々なシステムの電波が
送出されるものと考えられる。このため、各システム間
で相互に影響を及ぼし合うケースが増大すると考えられ
る。このような場合に、この発明を適用することによ
り、通信を良好に行うことが可能な通信システムを構築
することができる。

【００８４】なお、前述の実施の形態においては、通信
データは、１次変調方式としてＦＳＫ方式を用い、リン
ク方式として周波数ホッピング（ＦＨ）方式を用いるも
のとして説明したが、これに限るものではない。１次変
調方式としては、ＰＳＫ（ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫ
ｅｙｉｎｇ）などの他の変調方式を用いる場合にも、こ
の発明を適用することができる。

【００８５】また、リンク方式として、ＤＳ（Ｄｉｒｅ
ｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅ：直接拡散方式）方式や、ＴＤ
Ｄ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式
や、ＦＤＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎ
Ｄｕｐｌｅｘ）方式を用いた場合にも、この発明を適用
することができる。

【００８６】また、アクセス方式も、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍ
ｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓ
ｓ）方式や、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ
ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式の場合にも、こ
の発明を適用することができる。

【００８７】例えば、ＴＤＭＡ方式の場合には、時間的
に異なる複数の伝送路が用いられるアクセス方式であ
る。そして、自機に割り当てられたチャンネルにおい
て、妨害波が発生している場合や、自機に割り当てられ
たチャンネルの近傍に干渉波が発生している場合におい
て、これら妨害波や干渉波から影響を回避することがで
きる。

【００８８】要は、受信尤度と受信電界強度信号（ＲＳ
ＳＩ）を用いるので、これらを用いることが可能なデジ
タル通信方式全般に渡ってこの発明を適用し、利用する
ようにすることができる。また、通信に用いる周波数帯
域も２．４ＧＨｚ帯に限るものではなく、他の様々な周
波数帯域を用いるデジタル通信システムの送受信機や受
信機にこの発明を適用することができる。

【００８９】また、前述の実施の形態においては、受信
信号を減衰させるための減衰回路を設ける場合には、例
えば、低雑音アンプ３１の前段に設けるようにするもの
として説明した。しかし、これに限るものではない。低
雑音アンプの後段でもよい。つまり、受信信号の減衰回
路を設ける場合には、受信特性の劣化を回避することが
可能な位置に設けるようにすればよい。

【００９０】また、図１に示した送受信機は、この発明
を説明するための一例であり、他の各種の構成の送受信
機や受信機にこの発明を適用することができる。そし
て、そのそれぞれの送受信機や受信機において、受信特
性の劣化を回避できるように、受信尤度と受信電界強度
とに応じて推測する信号の伝搬状況に応じて、受信系回
路部の例えば非線形回路などの目的とする回路の利得を
制御したり、減衰回路の減衰率を制御するようにすれば
よい。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受信尤度と受信電界強度とを理論的に監視すること
で、受信信号の伝搬状況を正確に推測することができ
る。そして、推測した受信信号の伝搬状況から、受信系
回路部の各回路やアンテナスイッチなどの必要な部分を
適切に制御し、受信特性の劣化を回避することができ
る。したがって、安定な受信動作が可能な送受信装置、
受信装置、これらの装置に用いられる受信方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による受信機、受信方法が適用された
送受信機の一実施の形態を説明するためのブロック図で
ある。

【図２】図１に示した送受信機において用いられる「Ｂ
ｌｕｅｔｏｏｔｈ」と呼ばれる近距離無線データ通信技
術を用いた場合のデータの送信に用いられるチャンネル
を説明するための図である。

【図３】図２に示した各チャンネルをお通じて送受され
るデータの周波数スペクトラムを説明するための図であ
る。

【図４】図１に示した送受信機の受信状態が良好な場合
の受信尤度を示す図である。

【図５】図１に示した送受信機の受信状態が良好でない
場合の受信尤度を示す図である。

【図６】弱電界受信時の信号スペクトラムを説明するた
めの図である。

【図７】弱電界受信時の受信電界強度と受信尤度とを説
明するための図である。

【図８】受信信号が妨害波により影響を受けている場合
の信号スペクトラムを説明するための図である。

【図９】受信信号が干渉波により影響を受けている場合
の信号スペクトラムを説明するための図である。

【図１０】受信信号が、妨害波、あるいは、干渉波によ
り影響を受けている場合の受信電界強度、信号尤度を説
明するための図である。

【図１１】過大入力、強電界受信時の受信信号の受信電
界強度と、受信尤度とを説明するための図である。

【符号の説明】

１…送受信アンテナ、２…アンテナスイッチ、３…受信
系回路部、３１…低雑音アンプ、３２…周波数混合器
（ミキサ）、３３…局発部、３４…ＩＦＢＰＦ、３５
…ＩＦリミッタアンプ、３６…伝搬状況推測部、４…送
信系回路部

フロントページの続きＦターム(参考） 5K022 EE04 EE31 5K028 AA01 BB04 CC05 FF12 HH04 PP04 PP11 SS12 5K046 AA05 EE06 EE47 EE57 5K052 AA01 BB02 BB21 CC06 DD04 EE13 FF11 GG33 GG46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタル信号を受信して、これを処理する
受信手段と、前記受信手段により受信された前記デジタル信号の受信
電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、前記デジタル信号の本来あるべき信号成分に対する前記
受信手段により受信した前記デジタル信号の受信信号成
分の分布の度合いを示す受信尤度を検出する受信尤度検
出手段と、前記受信電界強度検出手段からの前記受信電界強度と、
前記受信尤度検出手段からの前記受信尤度とに基づい
て、前記受信手段を制御する受信制御手段とを備えるこ
とを特徴とする受信装置。
【請求項２】請求項１に記載の受信装置であって、前記デジタル信号は、複数の伝送路が用いられる通信方
式で伝送するようにされており、前記受信電界強度検出手段は、前記複数の伝送路毎に前
記受信電界強度を検出することができるものであり、前記受信尤度検出手段は、前記複数の伝送路毎に前記受
信尤度を検出することができるものであり、前記受信制御手段は、前記受信電界強度検出手段からの
前記受信電界強度と、前記受信尤度検出手段からの前記
受信尤度とに基づいて、前記複数の伝送路毎に、前記受
信手段を制御することを特徴とする受信装置。
【請求項３】請求項２に記載の受信装置であって、複数の伝送路が用いられる前記通信方式は、周波数の異
なる複数の伝送路を所定のタイミング毎に切り換えて用
いるようにする周波数ホッピング方式であることを特徴
とする受信装置。
【請求項４】請求項２に記載の受信装置であって、複数の伝送路が用いられる前記通信方式は、所定の周波
数帯域を時分割することにより時間的に異なる複数の伝
送路を設けるようにする時分割多重アクセス方式である
ことを特徴とする受信装置。
【請求項５】請求項１に記載の受信装置であって、前記受信手段は、複数の回路部からなり、前記受信制御手段は、前記受信手段の少なくとも非線形
回路部の利得を制御することを特徴とする受信装置。
【請求項６】請求項１に記載の受信装置であって、前記受信手段は、受信信号を減衰させる減衰回路部を備
えており、前記受信制御手段は、少なくとも前記減衰回路部を制御
することを特徴とする受信装置。
【請求項７】デジタル信号を受信して、これを処理する
受信工程と、前記受信工程において受信した前記デジタル信号の受信
電界強度を検出する受信電界強度検出工程と、前記デジタル信号の本来あるべき信号成分に対する前記
受信工程において受信した前記デジタル信号の受信信号
成分の分布の度合いを示す受信尤度を検出する受信尤度
検出工程と、前記受信電界強度検出工程において検出した前記受信電
界強度と、前記受信尤度検出工程において検出した前記
受信尤度とに基づいて、前記受信工程において用いられ
る受信手段を制御する受信制御工程とを有することを特
徴とする受信方法。
【請求項８】請求項７に記載の受信方法であって、前記デジタル信号は、複数の伝送路が用いられる通信方
式で伝送するようにされており、前記受信電界強度検出工程においては、前記複数の伝送
路毎に前記受信電界強度を検出し、前記受信尤度検出工程においては、前記複数の伝送路毎
に前記受信尤度を検出し、前記受信制御工程においては、前記受信電界強度検出工
程において検出した前記受信電界強度と、前記受信尤度
検出工程において検出した前記受信尤度とに基づいて、
前記複数の伝送路毎に、前記受信手段を制御することを
特徴とする受信方法。
【請求項９】請求項８に記載の受信方法であって、複数の伝送路が用いられる前記通信方式は、周波数の異
なる複数の伝送路を所定のタイミング毎に切り換えて用
いるようにする周波数ホッピング方式であることを特徴
とする受信方法。
【請求項１０】請求項８に記載の受信方法であって、複数の伝送路が用いられる前記通信方式は、所定の周波
数帯域を時分割することにより時間的に異なる複数の伝
送路を設けるようにする時分割多重アクセス方式である
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１１】請求項７に記載の受信方法であって、前記受信工程において用いられる前記受信手段は、複数
の回路部からなり、前記受信制御工程においては、前記受信手段の少なくと
も非線形回路部分の利得を制御することを特徴とする受
信方法。
【請求項１２】請求項７に記載の受信方法であって、前記受信工程において用いられる前記受信手段は、受信
信号を減衰させる減衰回路部を備えており、前記受信制御工程においては、少なくとも前記減衰回路
部を制御することを特徴とする受信方法。