JP2004207955A - ダイバシティ受信機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】UWエラーカウンタ6a、bはユニークワード誤り率UWERa、UWERbをそれぞれ算出する。制御部9は、A受信系30aのユニークワード誤り率UWERaとB受信系30bのユニークワード誤り率UWERbとを比較し、比較結果に応じて第1SW10及び第2SW11をA受信系30aまたはB受信系30bへ切り換える。これにより、A受信系30aまたはB受信系30bのCLK及びデータが信号処理部12に出力される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイバシティ受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
空間的に異なる位置に設置されたアンテナを有する複数の受信系統から最適な受信系統を選択するダイバシティ受信機が広く普及している。例えば、特許文献1によると、2つのアンテナで受信した信号のレベルを各アンテナに接続されたRF(Radio Frequency)受信部に設けた受信信号強度検出器(RSSI;Receiver Signal Strength Indicator)により検出し、このレベルに対応するRSSI信号を出力する。また、ユニークワード(UW)信号により同期の取られた信号のビット誤り率(BitError Rate)を算出し、BER信号を出力する。さらに、UW信号により同期がとれた場合、そのUW信号を出力する。そして、UW信号の出力の有無と、BER信号で示されるビット誤り率と、RSSI信号のレベルとに基づいて受信系を選択する。このようにすれば、誤りの少ない受信系からの信号を選択して出力できるため、高品質の音声を出力することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−188566号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に開示されるダイバシティ受信機では、同期のとれたUW信号を出力する。従って、同期の確立においてUW信号の誤りを所定程度許容する場合、異なる受信系統のUW信号の誤りがいずれも所定の許容範囲内であればどちらの受信系統のUW信号も出力される。この場合、UW信号の誤りが多い受信系統が選択されるおそれがある。また、BER信号にさらに基づいて受信系統を選択する場合であっても、例えば単純なパリティチェックでは信号の2ビットの誤りを検出できないなど、限界がある。これにより、いわゆる見逃し誤りが発生し、その見逃し誤りが発生している可能性が高い系を選択してしまうおそれがある。
【0005】
本発明の目的は、最適な受信系統をより正確に選択可能なダイバシティ受信機を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係るダイバシティ受信機は、第1アンテナと、第1UW誤り検出手段と、第1UW誤り率算出手段とを有する第1受信系と、第2アンテナと、第2UW誤り検出手段と、第2UW誤り率算出手段とを有する第2受信系と、切替手段と、制御手段と、を備えている。
第1UW誤り検出手段は、第1信号に含まれるユニークワードまたはユニークワードの一部である第1UWの誤りを検出する。第1UW誤り率算出手段は、第1UW誤り検出手段の誤り検出結果に基づいて第1UWの誤り率を算出する。第2UW誤り検出手段は、第2信号に含まれるユニークワードまたはユニークワードの一部である第2UWの誤りを検出する。第2UW誤り率算出手段は、第2UW誤り検出手段の誤り検出結果に基づいて第2UWの誤り率を算出する。切替手段は、第1受信系または第2受信系の出力を切り替える。制御手段は、第1UWの誤り率及び第2UWの誤り率に基づいて、第1受信系または第2受信系のいずれかの受信系を選択し、切替手段に選択した受信系への切り替えを指令する。
【0007】
ここでは、第1信号に含まれるユニークワードまたはユニークワードの一部である第1UWの誤りが検出される。第1UWの誤りの検出結果に基づいて第1UWの誤り率が算出される。第2信号に含まれるユニークワードまたはユニークワードの一部である第2UWの誤りが検出される。第2UWの誤りの検出結果に基づいて第2UWの誤り率が算出される。第1UWの誤り率及び第2UWの誤り率に基づいて、第1受信系または第2受信系のいずれかの受信系が選択される。そして、選択した受信系へ出力が切り替えられる。
【0008】
このように、受信したユニークワードの誤り率に基づいて受信系統が選択されるため、最適な受信系統をより正確に選択できる。特に、信号を送信する送信機及びダイバシティ受信機は、信号の同期確立のために共通のユニークワードを使用するため、同期確立後はユニークワードの誤りを正確に検出でき、見逃し誤りが発生している可能性が低く、最適な受信系統をより正確に選択できる。
請求項2に係るダイバシティ受信機は、請求項1に記載のダイバシティ受信機において、第1UWは第1信号に含まれるユニークワードの一部であり、第2UWは第2信号に含まれるユニークワードの一部であり、第1UWの各々は第1信号のフレームに分散配置されており、第2UWの各々は第2信号のフレームに分散配置されている。
【0009】
ここでは、ユニークワードを分散させることでバースト誤りに強くなる。また、分散させることで、より正確にフレーム全体の誤り率を知ることができ、アンテナ切り替えの精度が増す。
請求項3に係るダイバシティ受信機は、請求項1に記載のダイバシティ受信機において、第1受信系は、第1信号の受信電界強度を表す第1RSSI(Receiver Signal Strength Indicator)信号を出力する第1RSSI信号出力手段と、第1信号の誤りを検出する第1誤り検出手段と、第1信号の誤り検出結果に基づいて第1信号の誤り率を表すBER信号を出力する第1BER(Bit Error Rate)信号出力手段とをさらに有し、
第2受信系は、第2信号の受信電界強度を表す第2RSSI信号を出力する第2RSSI信号出力手段と、第2信号の誤りを検出する第2誤り検出手段と、第2信号の誤り検出結果に基づいて第2信号の誤り率を表すBER信号を出力する第2BER信号出力手段とをさらに有し、制御手段は、第1RSSI信号及び第2RSSI信号と、第1信号の誤り検出結果及び第2信号の誤り検出結果と、第1BER信号及び第2BER信号とにさらに基づいていずれかの受信系を選択し、切替手段に選択した受信系への切り替えを指令する。
【0010】
ここでは、第1受信系及び第2受信系のBER信号及びRSSI信号が出力される。第1信号の誤り検出結果及び第2信号の誤り検出結果と、第1受信系及び第2受信系のBER信号及びRSSI信号とにさらに基づいていずれかの受信系が選択される。そして、選択した受信系へ出力が切り替えられる。
このように、ここでは、信号の誤り検出結果、BER信号、RSSI信号を切り替えの判断基準に加えることで、さらにアンテナ切り替えの精度が増す。
請求項4に係るダイバシティ受信機は、請求項1に記載のダイバシティ受信機において、第1受信系は、第1信号の誤りを訂正する第1誤り訂正手段をさらに有し、第2受信系は、第2信号の誤りを訂正する第2誤り訂正手段をさらに有する。
【0011】
ここでは、第1信号の誤りが訂正される。また、第2信号の誤りが訂正される。
このように、ここでは誤り訂正を行ってデータ出力が途切れないようにし、特に音声データの途切れを防ぐことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
(1)構成
図1は、本発明を利用したダイバシティ受信機(以下、単に受信機という)20の概略構成図である。受信機20は、2つの受信系統であるA受信系30a及びB受信系30bと、制御部9と、第1スイッチ(SW)10と、第2SW11と、信号処理部12と、D/A変換器13と、増幅器14とを備えている。A受信系30a及びB受信系30bはそれぞれ、RF受信部2a、bと、クロック再生部4a、bと、ユニークワード(UW)検出器5a、bと、UWエラーカウンタ6a、bと、エラー検出訂正器7a、bと、BERカウンタ8a、bとを備えている。制御部9は、A受信系30a及びB受信系30bのRF受信部2a、b、UWエラーカウンタ6a、b、エラー検出訂正器7a、bと接続されている。A受信系及びB受信系のアンテナ1a、bは、空間的に異なる位置に設置され、それぞれRF受信部2a、bに接続される。RF受信部2a、bは、アンテナ1a、bが受信した信号を復調し、クロック再生部4a、bに復調信号を出力する。また、RF受信部2a、bは、それぞれ公知のRSSI(Receiver Signal Strength Indicator)回路を有しており、それぞれの受信系統の信号レベルに対応するRSSI信号であるRSSIa、RSSIbを制御部9に出力する。クロック再生部4a、bは、図示しないクロック再生回路を有している。そして、図示しない受信機マスタクロックから出力されるマスタクロックを用いて復調信号からクロック信号(CLK)を再生し、データ信号とCLKとをUW検出器5a、b、エラー検出訂正器7a、bを介してそれぞれ第1スイッチ10a、b、第2スイッチ11a、bに出力する。
【0013】
UW検出器5a、bは、図4に例示するようなkビットの分割ユニークワードDUW1〜DUWjからなるj*kビットのユニークワードUWを記憶している。ここで、この分割ユニークワードDUW1〜DUWjは、図5に例示するようにフレームに含まれるiビットのデータDATA1〜DATAjの間に分散配置されている。なお、このUWは、図6に例示するように分散配置せずフレームの先頭に配置してもよいが、分散配置するほうがバースト誤りに強くなる。UW検出器5a、bは、フレーム中の所定の位置から抽出したデータである抽出データとユニークワードとが完全に一致するか、あるいは完全に一致しないが一致しないビット数が所定の数の範囲内である場合、フレームの同期を確立し、UW検出信号UWa、UWbをそれぞれUWエラーカウンタ6a、bに出力する。また、UW検出器5a、bは、フレーム中の所定の位置から抽出したデータである抽出データとユニークワードとが完全に一致せず、かつ一致しないビット数が所定の数の範囲内でない場合、UWエラー検出信号UWEa、UWEbをそれぞれUWエラーカウンタ6a、bに出力する。ここで、フレーム中の所定の位置とは、受信データのうちユニークワードが配置されている位置であり、図5に例示するようにユニークワードがフレーム中に分散配置されている場合はその分散配置された位置である。
【0014】
UWエラーカウンタ6a、bは所定の時間T1内(例えば、1フレームに相当する時間)にそれぞれUW検出器5a、bから出力されたUWa及びUWEa、UWb及びUWEbの数をそれぞれカウントする。そして、T1内に出力されたUWa及びUWEaの総数、UWb及びUWEbの総数でUWEa、UWEbをそれぞれ割り、ユニークワード誤り率UWERa、UWERbをそれぞれ算出する。そして、ユニークワード誤り率UWERa、UWERbをデジタルデータで示すユニークワード誤り率信号(以下、ユニークワード誤り率と同じくUWERa、UWERbであらわす)を制御部9に出力する。エラー検出訂正器7a、bは、復調信号の誤りを検出して公知のビットエラー検出信号(BE)信号であるBEa、BEbをそれぞれ制御部9及びBERカウンタ8に出力する。また、エラー検出訂正器7a、bは、誤りを検出した場合、例えば公知のBCH符号を用いて誤りの訂正を行う。BERカウンタ8a、bは、所定の時間T2内(例えば、100msec)にそれぞれエラー検出訂正器7a、bから出力されたBEa、BEbの数をカウントする。そして、T2内にエラー検出訂正器7a、bが取り込んだ総ビット数でBEa、BEbを割り、誤り率BERa、BERbをそれぞれ算出する。そして、誤り率BERa、BERbをデジタルデータで示す誤り率信号(以下、誤り率と同じくBERa、BERbであらわす)を制御部9に出力する。制御部9は、後述の受信系選択処理を行って第1SW10及び第2SW11を制御し、信号処理部12へのCLK及びデータ信号の入力をA受信系30aまたはB受信系30bに切り換える。
【0015】
信号処理部12は、第1SW10を介して入力されたデータ信号について、RF受信部2a、bから出力されるRSSIaまたはRSSIb、またはエラー検出訂正器7a、bから出力される誤り率信号で示される誤り率BERa、BERbが所定の値以下の場合、音声のミュート、音声復号化処理(デコード)、ゲイン調整などの所定の処理を第2SW11を介して入力されたCLKに同期して行う。そして、所定の処理がされたデータ信号をD/A変換器13に出力する。
D/A変換器13は、データ信号をアナログ音声信号に変換し増幅器14に出力する。増幅器14は、スピーカ15と接続されており、アナログ音声信号を増幅しスピーカ15に出力する。スピーカ15は、アナログ音声信号を空気中に拡声する。
【0016】
(2)処理の流れ
以下、制御部9が行う処理を説明する。
(2−1)受信系選択処理
まず、制御部9が行う受信系選択処理の流れを図2のフローチャートに基づいて説明する。この処理では、制御部9は、第1SW10及び第2SW11を制御し、信号処理部12へのCLK及びデータ信号の入力をA受信系30aまたはB受信系30bに切り換える。この処理は、受信機20の電源投入時に開始し、受信機20の電源切断時に終了する。
【0017】
ステップS1:制御部9は、A受信系30aでエラーを検出したか否かを判断する。即ち、制御部9は、誤り率BERa≠0か否かを判断する。BERa≠0の場合、ステップS4へ移行する。BERa=0の場合、ステップS2へ移行する。
ステップS2:制御部9は、B受信系30bでエラーを検出したか否かを判断する。即ち、制御部9は、誤り率BERb≠0か否かを判断する。BERb≠0の場合、ステップS7へ移行する。BERb=0の場合、ステップS3へ移行する。
【0018】
ステップS3:制御部9は、A受信系30aのユニークワード誤り率UWERaとB受信系30bのユニークワード誤り率UWERbとを比較し、UWERa≧UWERbか否かを判断する。UWERa≧UWERbの場合、ステップS8へ移行する。UWERa<UWERbの場合、ステップS7へ移行する。
ステップS4::制御部9は、B受信系30bでエラーを検出したか否かを判断する。即ち、制御部9は、BERb≠0か否かを判断する。BERb≠0の場合、ステップS5へ移行する。BERb=0の場合、ステップS8へ移行する。
【0019】
ステップS5:制御部9は、後述の重みづけサブルーチンを実行し、A受信系30aの選択の重みWa及びB受信系30bの選択の重みWbを算出する。
ステップS6:制御部9は、Wa≧Wbか否かを判断する。Wa≧Wbの場合、ステップS7へ移行する。Wa<Wbの場合、ステップS8へ移行する。
ステップS7:制御部9は、第1SW10をA受信系30aへ、第2SW11をA受信系30aへ切り換える。これにより、A受信系30aのCLK及びデータが信号処理部12に出力される。
【0020】
ステップS8:制御部9は、第2SW10をB受信系30bへ、第2SW11をB受信系30bへ切り換える。これにより、B受信系30bのCLK及びデータが信号処理部12に出力される。
以上のような受信系選択処理が行われれば、各受信系でのエラー検出の有無及びユニークワード誤り率に応じて受信系が選択される。または、後述の重みづけサブルーチンにより、各受信系のRSSI信号の強度、誤り率、ユニークワード誤り率の大小に基づいてA受信系30aまたはB受信系30bの選択の重みが算出され、選択の重みの大きい受信系が選択される。従って、各受信系のRSSI信号の強度及び誤り率だけで受信系統を選択するよりも受信系統選択の正確さが増す。
【0021】
(2−2)重みづけサブルーチン
次に、重みづけサブルーチンの処理の流れを図3のフローチャートに基づいて説明する。この処理では、A受信系30aの選択の重みWaとB受信系30bの選択の重みWbが算出される。このサブルーチンは、前述の受信系選択処理がステップS5に移行した時に実行される。
ステップS11〜S13:制御部9は、A受信系30aのユニークワード誤り率UWERaとB受信系30bのユニークワード誤り率UWERbとを比較し、UWERa≧UWERbか否かを判断する(S11)。UWERa≧UWERbの場合、ステップS12へ移行し、制御部9は、WaにW1を加えて記憶する。UWERa<UWERbの場合、ステップS13へ移行し、制御部9は、WbにW1を加えて記憶する。なお、W1は所定の正の数であり、ダイバシティ受信機20の設置条件や仕様などに応じて経験的に定められる。
【0022】
ステップS14〜16:制御部9は、A受信系30aの受信電界強度を表すRSSIaとB受信系30bの受信電界強度を表すRSSIbとを比較し、RSSIa≧RSSIbか否かを判断する(S14)。RSSIa≧RSSIbの場合、ステップS15へ移行し、制御部9は、WaにW2を加えて記憶する。RSSIa<RSSIbの場合、ステップS16へ移行し、制御部9は、WbにW2を加えて記憶する。なお、W2は所定の正の数であり、ダイバシティ受信機20の設置条件や仕様などに応じて経験的に定められる。
【0023】
ステップS17〜19:制御部9は、A受信系30aの誤り率BERaとB受信系30bの誤り率BERbとを比較し、BERa≧BERbか否かを判断する(S17)。BERa≧BERbの場合、ステップS18へ移行し、制御部9は、WaにW3を加えて記憶する。BERa<BERbの場合、ステップS19へ移行し、制御部9は、WbにW3を加えて記憶する。そして、受信系選択処理のステップS6へ移行する。なお、W3は所定の正数であり、ダイバシティ受信機20の設置条件や仕様などに応じて経験的に定められる。
【0024】
以上のような重みづけサブルーチンが行われれば、RSSI信号の強度、誤り率、ユニークワード誤り率に応じてA受信系30a及びB受信系30bの選択の重みが算出される。
【0025】
【発明の効果】
本発明を用いれば、最適な受信系統をより正確に選択可能なダイバシティ受信機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係るダイバシティ受信機の概略構成図。
【図2】受信系選択処理の流れを示すフローチャート。
【図3】重みづけサブルーチンの流れを示すフローチャート。
【図4】ユニークワード及び分割ユニークワードの概念説明図。
【図5】フレームの概念説明図。
【図6】フレームの概念説明図。
【符号の説明】
6:UWエラーカウンタ
9:制御部
20:ダイバシティ受信機
Claims (4)
- 第1アンテナと、前記第1アンテナの受信した信号である第1信号に含まれるユニークワードまたは前記ユニークワードの一部である第1UWの誤りを検出する第1UW誤り検出手段と、前記第1UW誤り検出手段の誤り検出結果に基づいて前記第1UWの誤り率を算出する第1UW誤り率算出手段とを有する第1受信系と、
第2アンテナと、前記第2アンテナの受信した信号である第2信号に含まれるユニークワードまたは前記ユニークワードの一部である第2UWの誤りを検出する第2UW誤り検出手段と、前記第2UW誤り検出手段の誤り検出結果に基づいて前記第2UWの誤り率を算出する第2UW誤り率算出手段とを有する第2受信系と、
前記第1受信系または第2受信系の出力を切り替える切替手段と、
前記第1UWの誤り率及び前記第2UWの誤り率に基づいて、前記第1受信系または前記第2受信系のいずれかの受信系を選択し、前記切替手段に前記選択した受信系への切り替えを指令する制御手段と、
を備えたダイバシティ受信機。 - 前記第1UWは前記第1信号に含まれるユニークワードの一部であり、
前記第2UWは前記第2信号に含まれるユニークワードの一部であり、
前記第1UWの各々は前記第1信号のフレームに分散配置されており、前記第2UWの各々は前記第2信号のフレームに分散配置されている、請求項1に記載のダイバシティ受信機。 - 前記第1受信系は、前記第1信号の受信電界強度を表す第1RSSI(Receiver Signal Strength Indicator)信号を出力する第1RSSI信号出力手段と、前記第1信号の誤りを検出する第1誤り検出手段と、前記第1信号の誤り検出結果に基づいて前記第1信号の誤り率を表すBER信号を出力する第1BER(Bit Error Rate)信号出力手段とをさらに有し、
前記第2受信系は、前記第2信号の受信電界強度を表す第2RSSI信号を出力する第2RSSI信号出力手段と、前記第2信号の誤りを検出する第2誤り検出手段と、前記第2信号の誤り検出結果に基づいて前記第2信号の誤り率を表すBER信号を出力する第2BER信号出力手段とをさらに有し、
前記制御手段は、前記第1RSSI信号及び前記第2RSSI信号と、前記第1信号の誤り検出結果及び前記第2信号の誤り検出結果と、前記第1BER信号及び前記第2BER信号とにさらに基づいていずれかの受信系を選択し、前記切替手段に前記選択した受信系への切り替えを指令する、請求項1に記載のダイバシティ受信機。 - 前記第1受信系は、前記第1信号の誤りを訂正する第1誤り訂正手段をさらに有し、
前記第2受信系は、前記第2信号の誤りを訂正する第2誤り訂正手段をさらに有する、
請求項1に記載のダイバシティ受信機。
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