JP2003249909A - 直交周波数分割多重信号の空間ダイバーシティ受信装置 - Google Patents

直交周波数分割多重信号の空間ダイバーシティ受信装置

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JP2003249909A
JP2003249909A JP2002047269A JP2002047269A JP2003249909A JP 2003249909 A JP2003249909 A JP 2003249909A JP 2002047269 A JP2002047269 A JP 2002047269A JP 2002047269 A JP2002047269 A JP 2002047269A JP 2003249909 A JP2003249909 A JP 2003249909A
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JP
Japan
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frequency division
orthogonal frequency
signal
division multiplex
carrier
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JP2002047269A
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Shunichi Tada
俊一 多田
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Kenwood KK
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Kenwood KK
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Publication date
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直交周波数分割多重信号の空間ダイバーシテ
ィ受信装置は、複数の空中線で受信した信号を、複数の
直交周波数分割多重復調回路を用いて復調していた。し
たがって、空中線の数だけ直交周波数分割多重復調回路
を必要とし、回路構成が大規模となる。 【解決手段】 空中線1,7により受信した受信信号を
復調回路17で復調する以前に、比較選択合成回路16
において、直交周波数分割多重信号を構成しているキャ
リアの電力を、同じ周波数のキャリアごとに比較し、最
も大きな電力のキャリアを選択する。この信号処理を全
キャリアに対して行い、選択されたキャリアによって、
直交周波数分割多重信号を再構成する。再構成された直
交周波数分割多重信号を復調回路17へ入力する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重信号の空間ダイバーシティ受信装置に関するものであ
る。 【0002】 【従来の技術】無線通信手段により信号を伝送すると
き、信号側より直接に伝送路を伝搬して受信される直接
波だけではなく、伝送路中に存在する反射物体により反
射された間接波が生じ、これが直接波に干渉して伝送特
性が変動する。このマルチパス環境下での伝送特性は、
特に、移動体通信においては、マルチパスを伴う伝送状
態が時間と共に変化し、受信される信号もそれに応じて
変化する。その影響を少なくするために、空間的に伝送
周波数の半波長以上の距離をおいて設置される複数の空
中線のうち、受信状態のよい方の空中線を選択するよう
に切り替えながら受信する空間ダイバーシティ受信が知
られている。従来から知られている一般的な空間ダイバ
ーシティ受信では、複数の空中線のうち、最も信号強度
の大きい空中線を選択するように切り替えて受信するよ
うに構成していた。 【0003】一方、近年、移動体向けのデジタル音声放
送や地上波デジタルテレビジョン放送への応用に適した
変調方式として、マルチパス遅延波やゴーストに強いと
いう特長のある直交周波数分割多重(Orthogon
al FrequencyDivision Mult
iplexing:以下OFDMと称す)方式が用いら
れている。 【0004】このOFDM方式は、互いに直交する複数
本(例えば、数十本から数百本)のキャリア(サブキャ
リア)を同時に用いて信号を伝送するマルチキャリア伝
送方式の1つである。隣接するキャリアは、互いに直交
しており、通常、直交位相変調(QPSK)方式で変調
されるが、さらに、帯域の利用率を上げるため、各キャ
リアを多値QAMで変調する方法もとられている。 【0005】このOFDM方式は、多数のキャリア(サ
ブキャリア)にデータを分割しているため、それぞれの
キャリアの伝送速度は充分小さく、1シンボル長は充分
長くなる。1シンボル長が長いため、マルチパス遅延波
の影響は受け難いという特長を有している。また、デー
タをキャリアに分割し、符号化により誤り訂正とインタ
ーリーブを施すことで、マルチパス遅延による伝送特性
が劣化しても、受信データの誤りが訂正できるように構
成している。 【0006】しかし、移動しながらの受信では、マルチ
パス遅延の他に、マルチパスフェージングが発生し、伝
送路の周波数特性が時間と共に変動しながら、その特性
が大きく劣化する。さらに、直接波が受信できない環境
や受信電界強度が低下する環境があり、受信品質が劣化
し、受信できないという問題点があった。 【0007】そこで、OFDM信号の受信においても、
半波長以上設置場所の異なる空中線を複数用いた空間ダ
イバーシティ受信により、上述したような課題を解決す
ることが提案されている。マルチパス信号が多く存在す
る受信環境において、空中線近傍の電界強度の分布は大
きく変動するが、伝送されるキャリアに対し、半波長以
上異なる位置では、直接波と間接波の位相関係も異な
り、一方の空中線の電界強度が大きく減衰していても、
他方の空中線では適度の信号強度が得られる場合が多
い。 【0008】それは、空間的にキャリア周波数に対し、
その半波長以上の距離を異ならしめて配置される空中線
には、一方が直接波と間接波とが打ち消しあって受信さ
れるようなときでも、他方の空中線の位置においては、
直接波と間接波の位相関係が異なった状態となる場合が
多く、到来する信号がちょうど打ち消される状態になる
確率が低いからである。 【0009】図3は、空中線を2つ備え、OFDM受信
信号を受信する従来の空間ダイバーシティ受信装置の一
例を示している。この図3に示すOFDM信号を受信す
る空間ダイバーシティ受信装置は、2つの空中線1およ
び7で受信した信号をそれぞれ高周波回路2および8へ
入力し、その出力をADコンバータ3および9へ供給し
ている。このADコンバータ3および9でデジタル信号
に変換された受信信号は、FFT回路4および10によ
って高速フーリエ変換が施され、その後、復調回路5お
よび11で復調する。 【0010】復調回路5および11の復調データは、誤
り検出回路6および12を経て、切替回路13へそれぞ
れ入力される。また、誤り検出回路6および12では、
データ内の誤り数をその中に含まれる誤り符号からそれ
ぞれ検出し、その情報を誤り比較回路15へ出力する。
この誤り比較回路15では、その中で最も誤りの少ない
情報を選択し、切替制御回路14を用いて、該当する復
調データを切替回路13より出力するように構成してい
た。 【0011】 【発明が解決しょうとする課題】しかし、上記図3のよ
うに構成した従来のOFDM信号の空間ダイバーシティ
受信装置にあっては、複数の空中線で受信した信号ごと
にOFDM復調を行う必要があった。すなわち、空中線
の数だけOFDM復調回路を必要とし、空中線を増加す
る場合は、回路構成が大規模となる問題点があった。 【0012】本発明は、上述したような従来の技術の有
する課題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、複数の空中線により受信した信号を
OFDM復調する以前に選択合成を行うことで、回路構
成規模を小さくすることを可能としたOFDM信号の空
間ダイバーシティ受信装置を提供しようとするものであ
る。 【0013】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のOFDM信号の空間ダイバーシティ受信
装置は、OFDM方式により多重され、伝送された信号
を受信し、復調するOFDM信号の受信装置において、
伝送された信号を複数の空中線により受信する受信手段
と、この受信手段により受信された複数の受信信号を個
別にフーリエ変換するフーリエ変換手段と、このフーリ
エ変換手段によりフーリエ変換された各キャリアごとの
電力を比較し、最大電力のキャリアを選択合成する比較
選択合成手段と、この比較選択合成手段により合成され
たOFDM受信信号から情報を復調する復調手段とを備
えたものである。 【0014】 【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例にも
とづき図面を参照して説明する。図1は、本発明に係わ
るOFDM信号の空間ダイバーシティ受信装置の一実施
形態を示すブロック図である。図1の空間ダイバーシテ
ィ受信装置は、次のように構成している。まず、空中線
1および7で受信したOFDM信号は、それぞれ高周波
回路2および8を経て、ADコンバータ3および9へ入
力される。このADコンバータ3および9で、それぞれ
デジタル信号に変換された受信信号は、高速フーリエ変
換するFFT回路4および10へ入力される。 【0015】上記FFT回路4および10により高速フ
ーリエ変換された出力信号は、共に比較選択合成回路1
6へ入力される。この比較選択合成回路16において、
OFDM信号を構成しているキャリアの電力を、同じ周
波数のキャリアごとに比較し、最も大きな電力のキャリ
アを選択する。この信号処理を全キャリアに対して行
い、選択されたキャリアによって、OFDM信号を再構
成する。再構成されたOFDM信号は、復調回路17に
入力され、この復調回路17でデジタルデータに復調す
る。 【0016】さらに、上記の動作を、図2に示すOFD
M信号の各キャリアの電力を模式化したスペクトラム波
形図にもとづき説明する。例えば、一方の空中線1にお
いて受信したOFDM信号を、FFT回路4で高速フー
リエ変換した後の状態を図2(a)とし、同時に他方の
空中線7において受信したOFDM信号をFFT回路1
0で高速フーリエ変換した後の状態を図2(b)とした
場合、比較選択合成回路16の出力は、図2(c)とな
る。 【0017】すなわち、図2(a)と、図2(b)で示
すOFDM信号を構成しているキャリアの電力を、同じ
周波数のキャリアごとに比較し、最も大きい電力のキャ
リアを選択する。この信号処理を全キャリアに対して行
い、選択されたキャリアによって再構成された図2
(c)に示すOFDM信号を得ることができる。このこ
とにより、OFDM信号の各キャリアは、最もC/Nの
よいものが選択されため、復調データ中のデータ誤り数
を著しく改善することができる。 【0018】上記のように再構成した図2(c)に示す
OFDM信号は、復調回路17でデジタルデータに復調
される。この結果、移動受信や受信電界強度が弱いとこ
ろでも、安定した受信が可能となり、また、ハードウエ
アの構成規模を大きくすることなく、伝送特性の改善を
図ることができる。 【0019】なお、上述の実施形態では、2つの空中線
を用いた場合の空間ダイバーシティ受信装置について説
明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるも
のではなく、3つ以上の空中線を用いる場合にも、同様
に適用することができる。3つ以上の空中線を用いる場
合は、隣接する空中線間の距離を2つの空中線を用いた
場合よりも、さらに大きくできるため、隣接する空中線
のうち、1つの空中線における受信電力が不足する場合
でも、他の空中線による正常な受信電力を得る期待値を
増大することができる。 【0020】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、OFDM復調回路は、従来の空間ダイバー
シティ受信装置のように、空中線の数だけ用いる必要は
なく、回路構成規模の縮小化を図ることが可能となると
共に、消費電力の低減を図ることができる。また、移動
受信時のマルチパスフェージングや電界強度が弱いとき
も、良好な受信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係わるOFDM信号の空間ダイバーシ
ティ受信装置の実施例を示すブロック図である。 【図2】図1に示すOFDM信号の空間ダイバーシティ
受信装置の動作を説明するためのOFDM信号のスペク
トラム波形図である。 【図3】従来のOFDM信号の空間ダイバーシティ受信
装置を示すブロック図である。 【符号の説明】 1,7 空中線 2,8 高周波回路 3,9 ADコンバータ 4,10 FFT回路 16 比較選択合成回路 17 復調回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】直交周波数分割多重方式により多重され、
    伝送された信号を受信し、復調する直交周波数分割多重
    信号の受信装置において、 前記伝送された信号を複数の空中線により受信する受信
    手段と、 前記受信手段により受信された複数の受信信号を個別に
    フーリエ変換するフーリエ変換手段と、 前記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された各キャ
    リアごとの電力を比較し、最大電力のキャリアを選択合
    成する比較選択合成手段と、 前記比較選択合成手段により合成された直交周波数分割
    多重受信信号から情報を復調する復調手段と、 を備えたことを特徴とする直交周波数分割多重信号の空
    間ダイバーシティ受信装置。
JP2002047269A 2002-02-25 2002-02-25 直交周波数分割多重信号の空間ダイバーシティ受信装置 Pending JP2003249909A (ja)

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