JP2004312562A - ダイバーシティ受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のアンテナ1、3と、各アンテナ1、3にそれぞれ接続された複数の受信回路2、4と、各受信回路2、4から出力される受信信号を加算する加算手段7と、加算手段8に入力される受信信号の位相を互いに同相にする移相手段6、8とを備え、各受信回路2、4から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段10を設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号の位相を制御して最大レベルの受信信号の位相に合わせて加算手段7に入力した。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、OFDM方式による地上波デジタル放送の車載用受信機として好適なダイバーシティ受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図2に示す従来のダイバーシティ受信装置はダイバーシティ合成後のC/Nを最大とする等利得合成方式の構成を示す。図2において、一方の受信系統はアンテナ21と、それに接続された受信機22とを有し、他方の受信系統はアンテナ23と、それに接続された受信機24とを有する。
【0003】
一方の受信機22から出力された受信信号と他方の受信機24から出力された受信信号とは加算器25によって合成されるが、他方の受信機24と加算器25との間には移相器26が設けられる。また、一方の受信機22から出力される受信信号と他方の受信機24から出力される受信信号との位相差は位相検波器27によって検出され、この結果によって移相器26が制御される。
【0004】
以上の構成において、二つの受信信号間に位相のズレがあれば、その位相差をなくすように位相検波器27によって移相器26が制御される。この結果、加算器25に入力される二つの受信信号が同位相となり、加算器25で合成された信号のC/Nは最大となる(例えば、非特許文献1参照。)。
【0005】
【非特許文献1】
斎藤 洋一著「ディジタル無線通信の変複調」電子情報通信学会出版、平成8年2月10日、P.189−191及び図5.19
【0006】
加算手段30によって合成された受信信号は、図示しないOFDM復調手段によってベースバンド信号に変換される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方式では、例えばアンテナ21で受信した信号が雑音成分が主体のC/Nの悪い信号で、アンテナ22で受信した信号が信号成分が主体のC/Nの良い信号である場合、C/Nの良い方の信号の位相がC/Nの悪い方の信号の位相に合うように制御されるので、極端な場合は位相合わせのためにC/Nの良い方の信号の位相が絶えず乱れることになって合成後の信号のC/Nが向上せずまた同期もとれないという問題が発生する。
【0008】
本発明は、加算手段に入力される信号間の位相を合わせてダイバーシティ合成する際のC/Nの低下を防ぐと共に、復調時の同期をとれやすくすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、複数のアンテナと、前記各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、前記各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、前記加算手段に入力される前記受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、前記各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段を設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号の位相を制御して前記最大レベルの受信信号の位相に合わせて前記加算手段に入力した。
【0010】
また、前記移相手段の移相量を制御する位相制御手段を設け、前記移相手段を前記アンテナから前記加算手段までの各受信系統毎に設け、前記位相制御手段が前記他の受信信号に対応する移相手段のみの移相量を制御するように前記レベル比較手段によって前記位相制御手段を制御した。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明のダイバーシティ受信装置を図1に従って説明する。図1では二つの受信系統について説明する。
【0012】
第一のアンテナ1には第一の受信回路2が接続される。第一の受信回路2は受信信号を増幅する第一の低雑音増幅器2aと、増幅後の信号を周波数変換する第一の混合器2bと、第一の混合器2bに局部発振信号を供給する第一の発振器2cと、第一の発振器2cの発振周波数を制御する第一のPLL回路2dと、第一の混合器2bから出力される中間周波信号を増幅する第一の中間周波増幅器2fと第一の混合器2bと第一の中間周波増幅器2fとの間に介挿された第一のバンドパスフィルタ2eとを有する。
【0013】
第二のアンテナ3には第二の受信回路4が接続される。第二の受信回路4は受信信号を増幅する第二の低雑音増幅器4aと、増幅後の信号を周波数変換する第二の混合器4bと、第二の混合器4bに局部発振信号を供給する第二の発振器4cと、第二の発振器4cの発振周波数を制御する第二のPLL回路4dと、第二の混合器4bから出力される中間周波信号を増幅する第二の中間周波増幅器4fと第二の混合器4bと第二の中間周波増幅器4fとの間に介挿された第二のバンドパスフィルタ4eとを有する。
【0014】
第一のPLL回路2dと第二のPLL回路4dとには基準発振器5から基準信号が供給される。
【0015】
第一の受信回路2から出力された信号(中間周波信号)は第一の移相手段6を介して加算手段7に入力され、第二の受信回路4から出力された信号は第二の移相手段8を経て加算手段7に入力される。また、第一及び第二の移相手段6、8は必ずしも各受信回路2、4と加算手段7との間に介挿する必要は無く、例えば局部発振信号の位相を変えるために受信回路2、4内に設けてもよい。要は、加算手段7に入力される段階での各受信信号を同相にするものであればどこに設けてもよい。第一及び第二の移相手段6、8は位相制御手段9によってその移相量が制御される。
【0016】
また、第一の受信回路2から出力される信号と第二の受信回路4から出力される信号とのレベルを比較すると共に、そのレベル差に位相制御手段を制御するレベル比較手段10が設けられる。
【0017】
レベル比較手段10は第一の受信回路2から出力される信号のレベルを検出する第一の検波手段10aと、第二の受信回路4から出力される信号のレベルを検出する第二の検波手段10bと、検出された二つのレベルを比較する比較手段10cとを有する。比較手段10aの非反転入力端(+)には第一の検波手段10aから出力される検出信号が入力され、反転入力端(−)には第二の検波手段10bから出力される検出信号が入力される。よって、比較手段10cは二つの検波手段10a、10bによって検出されたレベルの差に相当する電圧を出力する。そして、位相制御手段9が比較手段11cによって制御される。
【0018】
位相制御手段9は加算手段8に入力される二つの受信信号を同相として加算後の信号が最大レベルとなるように制御するが、その制御は比較手段10cの比較結果によって決定される。即ち、比較手段10cは、加算手段7に入力される信号のうち、最大レベルの信号以外の他の信号の位相を制御して最大レベルの信号の位相に合わせるように位相制御手段9を制御する。図1においては受信された信号が二つであるので、例えば、第一の受信回路2から出力される信号のレベルが大きくて第二の受信回路4から出力される信号のレベルが低ければ、第二の受信回路4から出力される信号が最大レベルの信号以外の他の信号となる。
【0019】
そこで、位相制御手段9は第一の受信回路2から出力された信号に対しては位相制御せず、加算手段7から出力される信号が最大レベルになるまで第二の受信回路4から出力された信号の位相を変えるように第二の移相手段8を制御する。そして、加算手段7に入力される二つの信号の位相が同相になれば加算後の信号のレベルも最大となる。
【0020】
この過程では、最大レベルの信号である、第一の受信回路2からの信号は位相制御されないので、その位相を乱されることがなくC/N比が低下しない。従って、OFDM復調手段(図示はしないが、加算手段7の後段に接続される)によって復調する際に同期がとれやすい。
【0021】
なお、図1では2系統のアンテナ及び受信回路を前提にして説明したが、これに限ることは無く3系統のアンテナ及び受信回路を備えていても同様に構成できる。要は、各系統の受信信号間のレベルをレベル比較手段10によって比較し、最大レベルの信号以外の信号を位相制御して最大レベルの信号の位相に合わせて加算手段7に入力すればよい。
また、レベル比較手段10はアナログ回路で構成する以外にもデジタル回路で構成し、位相制御手段9をデジタル的に制御することも可能である。なお、位相制御手段9の動作を安定化する為には比較手段10cがヒステリシス特性を有していることが望ましい。
【0022】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数のアンテナと、各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、加算手段に入力される受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段を設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号の位相を制御して最大レベルの受信信号の位相に合わせて加算手段に入力したので、最大レベルの信号は位相制御されないので、その位相を乱されることがなくC/N比が低下しない。従って、OFDM復調手段によって復調する際に同期がとれやすくなる。
【0023】
また、移相手段の移相量を制御する位相制御手段を設け、移相手段をアンテナから加算手段までの各受信系統毎に設け、位相制御手段が他の受信信号に対応する移相手段のみの移相量を制御するようにレベル比較手段によって位相制御手段を制御したので、いずれの系統の受信信号が最大レベルとなってもその他の信号を位相制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のダイバーシティ受信装置の構成を示す回路図である。
【図2】従来のダイバーシティ受信装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 第一のアンテナ
2 第一の受信回路
2a 第一の低雑音増幅器
2b 第一の混合器
2c 第一の発振器
2d 第一のPLL回路
2e 第一のバンドパスフィルタ
2f 第一の中間周波増幅器
3 第二のアンテナ
4 第二の受信回路
4a 第二の低雑音増幅器
4b 第二の混合器
4c 第二の発振器
4d 第二のPLL回路
4e 第二のバンドパスフィルタ
4f 第二の中間周波増幅器
5 基準発振器
6 第一の移相手段
7 加算手段
8 第二の移相手段
9 位相制御手段
10 レベル比較手段
10a 第一の検波手段
10b 第二の検波手段
10c 比較手段
Claims (2)
- 複数のアンテナと、前記各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、前記各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、前記加算手段に入力される前記受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、前記各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段を設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号の位相を制御して前記最大レベルの受信信号の位相に合わせて前記加算手段に入力したことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
- 前記移相手段の移相量を制御する位相制御手段を設け、前記移相手段を前記アンテナから前記加算手段までの各受信系統毎に設け、前記位相制御手段が前記他の受信信号に対応する移相手段のみの移相量を制御するように前記レベル比較手段によって前記位相制御手段を制御したことを特徴とする請求項1に記載のダイバーシティ受信装置。
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