JP2010045706A - ダイバーシティ受信装置とこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】全てのチューナ部の設定を同一とした場合のダイバーシティ効果を維持しつつ、異なる設定とした場合の特性両立効果をも奏すること。
【解決手段】本発明のダイバーシティ受信装置は、第１信号が入力される第１信号処理部と、この第１信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第１信号品質検出部とを備える第１ブランチと、第２信号が入力される第２信号処理部と、この第２信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第２信号品質検出部とを備える第２ブランチと、第１信号品質検出部が検出した第１信号品質値及び第２信号品質検出部が検出した第２信号品質値を基に第１信号処理部及び第２信号処理部の動作モードを制御する制御部とを少なくとも有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、デジタル放送波を受信するためのダイバーシティ受信装置とこれを用いた電子機器に関するものである。

以下、従来のテレビ放送を受信するためのダイバーシティ受信装置について図１１を用いて説明する。図１１は、従来のダイバーシティ受信装置１００のブロック図である。

図１１において、従来のダイバーシティ受信装置１００は、第１アンテナ部１０１と、第１アンテナ部１０１の出力側に接続された第１チューナ部１０２（増幅器、混合器、フィルタ等を含む）と、第２アンテナ部１０３と、第２アンテナ部１０３の出力側に接続された第２チューナ部１０４（増幅器、混合器、フィルタ等を含む）と、第１チューナ部１０２の出力側及び第２チューナ部１０４の出力側がそれぞれ別の入力端子に接続された合成部１０５（Ａ／Ｄ変換部、復調回路等を含む）とを有する。

この構成において、例えば、第１チューナ部１０２を弱電界重視の設定にし、第２チューナ部１０４を強電界重視の設定とすることで、第１チューナ部１０２と第２チューナ部１０４の受信特性が異なるダイバーシティ受信装置が実現されている。このようなダイバーシティ受信装置により、強電界地域から弱電界地域までの広いエリアにおいて、テレビ放送等が受信可能となる。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００６−３１９６０８号公報

上記従来のダイバーシティ受信装置においては、各チューナ部の設定が異なったものであるため、ダイバーシティ効果を十分に発揮できないという問題があった。つまり、第１チューナ部１０２を弱電界重視の設定、第２チューナ部１０４を強電界重視の設定とした場合、弱電界の受信環境においては、弱電界重視の設定とした第１チューナ部１０２から出力された信号のみが、主にダイバーシティの信号合成に寄与することとなる。これにより、実質的には１系統で受信した場合と同等の受信特性となり、ダイバーシティ効果が得られない。

また、強電界の受信環境においても、強電界設定とした第２チューナ部１０４から出力された信号のみがダイバーシティの信号合成に寄与し、ダイバーシティ効果が得られない。

そこで、本発明のダイバーシティ受信装置は、全てのチューナ部の設定を同一とした場合のダイバーシティ効果を維持しつつ、異なる設定とした場合の特性両立効果をも奏することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のダイバーシティ受信装置は、第１信号が入力される第１信号処理部と、この第１信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第１信号品質検出部とを備える第１ブランチと、第２信号が入力される第２信号処理部と、この第２信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第２信号品質検出部とを備える第２ブランチと、第１信号品質検出部が検出した第１信号品質値及び第２信号品質検出部が検出した第２信号品質値を基に第１信号処理部及び第２信号処理部の動作モードを制御する制御部とを少なくとも有している。

そして、第１信号品質値及び第２信号品質値が共に第１領域の範囲内にあるときは、第１信号処理部及び第２信号処理部とは共に、制御部により、第１動作モードで動作するように制御され、第１信号品質値及び第２信号品質値が共に、第１領域よりも高い第２領域の範囲内にあるときは、第１信号処理部及び第２信号処理部とは共に、制御部により、第２動作モードで動作するように制御され、第１信号品質値及び第２信号品質値の少なくとも一方が、第１領域よりも高く第２領域よりも低い第３領域の範囲内にあるときは、制御部により、第１信号処理部の動作モードと第２信号処理部の動作モードとが異なるように制御される構成である。

上記構成により、本発明のダイバーシティ受信装置は、各チューナ部を同一設定とした受信状態と、各チューナ部を異なる設定とした受信状態を、第１信号品質値及び第２信号品質値に基づいて切り替えることができる。その結果、全てのチューナ部の設定を同一とした場合のダイバーシティ効果を維持しつつ、異なる設定とした場合の特性両立効果をも奏することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明における実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシティ受信装置１のブロック図である。ダイバーシティ受信装置１は、第１信号を出力する第１アンテナ２と、第１信号の振幅を増幅する第１増幅器３と、第１増幅器３から出力される信号の周波数を変換する第１混合器４と、第１混合器４から出力される信号の信号品質を検出し第１信号品質値を出力する第１信号品質検出部５と、第２信号を出力する第２アンテナ６と、第２信号の振幅を増幅する第２増幅器７と、第２増幅器７から出力される信号の周波数を変換する第２混合器８と、第２混合器８から出力される信号の信号品質を検出し第２信号品質値を出力する第２信号品質検出部９と、第１混合器４から出力される信号及び第２混合器８から出力される信号を選択又は合成する選択合成部１０と、第１信号品質値及び第２信号品質値に基づいて第１増幅器３及び第２増幅器７の動作モードを制御する制御部１１とを有する。

なお、本実施の形態では、２本のアンテナを用いたダイバーシティを例として説明するが、３以上のアンテナを用いた場合にも、本願発明は利用することができる。

この構成で、第１増幅器３から出力される信号又は第１混合器４から出力される信号の振幅レベルを検出する第１検波器（図示せず）によって第１増幅器３の利得が定められ、第２増幅器７から出力される信号又は第２混合器８から出力される信号の振幅レベルを検出する第２検波器（図示せず）によって第２増幅器７の利得が定められる。

ここで、第１増幅器３及び第２増幅器７に２以上の動作モードを設けることができる。例えば、電流帰還バイアスタイプの増幅器を構成するトランジスタ（図示せず）のエミッタ抵抗値を外部から切り替えられるようにしておくことができる。この場合、小さいエミッタ抵抗値を選択した場合は帰還量が減り、加算されるノイズが小さくなるため、より微小な信号を増幅することができ、弱電界側の受信レンジが広がる一方、帰還量が減りトランジスタの歪み特性が劣化するため、強電界側の受信レンジが狭くなる。大きいエミッタ抵抗値を選択した場合には、これと逆の特性となる。尚、異なる特性の増幅器を並列に複数用いて、それらを切り換えても同様の効果が得られる。

このような増幅器を用いた場合の受信レンジを、図２を用いて説明する。図２の縦軸は電界強度である。

Ａ１は、第１ブランチ（第１アンテナ２と第１増幅器３と第１混合器４と第１信号品質検出部５とを有するブランチ）又は第２ブランチ（第２アンテナ６と第２増幅器７と第２混合器８と第２信号品質検出部９とを有するブランチ）のみで受信し、増幅器のエミッタ抵抗値を小さい値に設定した場合（以下、弱電界重視モード）の受信レンジであり、ａ〜ｂの電界強度を受信できるとする。

Ａ２は、第１ブランチ又は第２ブランチのみで受信し、さらにエミッタ抵抗値を大きい値に設定した場合（以下、強電界重視モード）の受信レンジであり、歪み特性が良いためＲ１だけ強電界側の受信レンジが広がり、抵抗で加算されるノイズのためＲ２だけ弱電界側の受信レンジが狭まる。

Ａ３は、ダイバーシティ受信で第１増幅器３と第２増幅器７をともに弱電界重視モードとした状態（以下、弱電界重視ダイバー）の受信レンジであり、Ａ１と比べて、ダイバーシティ利得により強電界側にＤ１、弱電界側にＤ２だけ広がる。

また、Ａ４は、ダイバーシティ受信で第１増幅器３と第２増幅器７を、ともに強電界重視モードとした状態（以下、強電界重視ダイバー）の受信レンジであり、Ａ２と比べて、ダイバーシティ利得により強電界側にＤ１、弱電界側にＤ２だけ広がる。

Ａ５は、ダイバーシティ受信で一方の増幅器を弱電界重視モードとし、他方の増幅器を強電界重視モードとした場合（以下、非対称ダイバー）の受信レンジで、Ａ３とＡ４の中間の受信レンジとなる。これは、強電界側については弱電界重視モードとしたブランチの合成への寄与率が小さくなり、弱電界側については強電界重視モードとしたブランチの合成への寄与率が小さくなるからである。このように、第１増幅器３と第２増幅器７のエミッタ抵抗値を異なる値とすることで、ダイバーシティ合成後の受信レンジを調整することができる。

しかし、従来技術である非対称ダイバー（図２のＡ５）は、第１ブランチ又は第２ブランチのみで受信（図２のＡ１又はＡ２）した時の受信レンジよりは広い受信レンジを有しているが、強電界領域では強電界重視ダイバー（図２のＡ４）の方が受信レンジが広く、更に、弱電界領域では弱電界重視ダイバー（図２のＡ３）の方が受信レンジが広い。

本実施の形態では、制御部１１が、信号品質値に基づいて受信設定を切り替えることにより、受信レンジを広げることができる。ここで、特許請求の範囲における「信号品質値」とは、信号の品質を表す値を指しており、具体的な例としては、キャリアとノイズの比（Ｃ／Ｎ）や、ビットエラーレート（ＢＥＲ）、電界強度値などが該当する。

以下、信号品質値として電界強度を用いて制御する手法を説明するが、キャリアとノイズの比（Ｃ／Ｎ）や、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を用いて制御することも可能である。

切り替え制御は、電界強度を２つの領域に分け、強電界重視ダイバーと弱電界重視ダイバーの２つの動作モードを切り替えることもできる。しかし、例えば、強電界重視ダイバーのときに、受信端末がビル影に入る等により急激に電界強度が小さくなった場合は、切り替え制御により弱電界重視ダイバーに切り替わるまでの間は受信品質が劣化する。

そこで、電界強度を３つの領域に分け、強電界重視ダイバー、非対称ダイバー、弱電界重視ダイバーの３つの動作モードを受信品質に基づいて切り替えることにより、受信レンジを拡大すると共に、急激な受信環境変化に対する耐性をも上げることができる。

図３を用いて切り替え制御を説明する。図３において、電界強度の領域は、閾値Ａ及び閾値Ｂを境界として、第１領域、第２領域、第３領域に分けられている。Ａ６は、切り替え制御を行ったダイバーシティ受信（以下、切り替えダイバー）の受信レンジを示している。制御部１１は第１信号品質値及び第２信号品質値に基づいて電界強度を算出し、算出後電界強度が第１領域にある場合は、弱電界受信ダイバーとする設定を行い、算出後電界強度が第２領域にある場合は、強電界受信ダイバーとする設定を行い、算出後電界強度が第３領域にある場合は、非対称ダイバーとする設定を行う。

ここで、第１信号品質値及び第２信号品質値に基づいて電界強度を算出する方法として、例えば、各ブランチの電界強度の単純な平均値を用いてもよい。また、各ブランチの電界強度以外の信号品質値（例えば、Ｃ／ＮやＢＥＲ等）を基に、各ブランチの電界強度の値を補正し、その補正後における各ブランチの電界強度の平均値を用いることもできる。

算出後電界強度が第３領域にある場合に、第１ブランチと第２ブランチの内、どちらを強電界重視とするかについては、例えば、算出後電界強度が第３領域に移った時に、電界強度のより大きいブランチを強電界重視モードに変更することとしてもよい（逆に、算出後電界強度が第３領域に移った時に、電界強度のより小さいブランチを弱電界重視モードに変更することとしてもよい）。このような構成とすることにより、各ブランチの電界強度に最適な受信モードが選択できるため、ダイバーシティ受信装置の受信性能を向上させることができる。

或いは、非対称ダイバーの受信モードが選択された場合には、例えば、第１ブランチが必ず強電界重視モードとなり、第２ブランチが必ず弱電界重視モードとなるように構成されても良い（逆に、第１ブランチが必ず弱電界重視モードとなり、第２ブランチが必ず強電界重視モードとなるように構成されても良い）。このように、非対称ダイバーの際に、各ブランチの受信モードが一義に決められていれば、制御部１１の有する制御アルゴリズムを簡素化でき、制御速度が向上する。

尚、上記においては、算出後電界強度により各ブランチの受信モードを制御したが、それに代えて、各ブランチ毎に、各ブランチの電界強度を基に、各ブランチの受信モードを制御しても良い。

例えば、各ブランチの受信モードの制御を、以下のルールに従って行う事としても良い。
(1)電界強度が図３の第１領域にある場合、そのブランチは弱電界重視モードが選択される。
(2)電界強度が図３の第２領域にある場合、そのブランチは強電界重視モードが選択される。
(3)電界強度が図３の第３領域にある場合、そのブランチは、他のブランチの受信モードと異なるモードが選択される。

上記のルールで各ブランチの受信モードが制御された場合について、以下、順を追って、説明する。

最初の状態として、第１ブランチの電界強度が第１領域にあり、第２ブランチの電界強度が第１領域にあったとする。この状態においては、上記(1)のルールに則り、第１ブランチ、第２ブランチ共に弱電解重視モードが選択され、弱電界重視ダイバー（図３のＡ３）で動作する事となる。

この状態から、第１ブランチの電界強度のみ、第３領域へ移ったとする。その場合、第１ブランチについては、上記(3)のルールに則り、他のブランチである第２ブランチと異なる受信モードが選択されることとなる。つまり、第２ブランチが弱電界重視モードで動作している事より、第１ブランチは強電界重視モードが選択され、非対称ダイバー（図３のＡ５）で動作する事となる。

この状態から、第２ブランチの電界強度も第３領域へ移ったとする。この場合、第２ブランチについては、上記(3)のルールに則り、他のブランチである第１ブランチと異なる受信モードが選択されることとなる。つまり、第１ブランチが強電界重視モードで動作している事より、第１ブランチは弱電界重視モードの状態が維持され、非対称ダイバー（図３のＡ５）で動作する事となる。

この状態（第１ブランチの電界強度と第２ブランチの電界強度とが、共に第３領域にある状態）から、第１ブランチの電界強度が第１領域へ移ったとする。この場合、第１ブランチについては、上記(1)のルールに則り、弱電界重視モードが選択されることとなる。そして、第１ブランチが弱電界重視モードに変更になると、第２ブランチは、上記(3)のルールに則り、第１ブランチと異なる受信モードである強電界重視モードが選択されることとなる。

この状態（第１ブランチの電界強度が第１領域であり、第２ブランチの電界強度が第２領域である状態）から、第１ブランチの電界強度が第３領域へ移った後、更に第２領域へ移ったとする。この場合、第１ブランチの電界強度が第３領域へ移った瞬間、上記(2)のルールが第１ブランチには適用され、第１ブランチについては強電界重視モードが選択されることとなる。そして、第１ブランチが強電界重視モードに変更になると、第２ブランチは、上記(3)のルールに則り、第１ブランチと異なる受信モードである弱電界重視モードが選択されることとなる。

上記のように制御を行うことにより、図３に示した切り替えダイバーの受信レンジＡ６は、強電界側は強電界重視ダイバーと同一レンジとなり、弱電界側は弱電界重視ダイバーと同一レンジとなるため、全体として受信レンジが拡大する。

また、第３領域においては、非対称ダイバーとしているため、受信環境の突発的な変化により電界強度が小さくなった場合は、強電界重視ダイバーよりも弱電界側の受信レンジが広いため劣化耐性が強く、逆に、電界強度が突発的に強くなった場合は、弱電界重視ダイバーよりも強電界側の受信レンジが広いため劣化耐性が強い。このように、強電界重視ダイバーと弱電界重視ダイバーの２つの動作モードを切り替える方法と比べて、急激な受信環境変化に対する耐性を上げることができる。

切り替えの閾値である閾値Ａと閾値Ｂは、例えば、受信レンジのばらつきや受信環境の変化特性を考慮して決めることができる。受信機を構成する増幅器や混合器等の各部品の製造ばらつきにより、個々の受信機の受信レンジはばらつきを有する。従って、例えば、受信レンジのばらつき（３σの範囲）をＣ（例えば、２ｄＢ）とすると、閾値Ａは強電界受信ダイバーの弱電界側感度レベルにＣを加えた値よりも大きくすることにより、弱電界側感度レベルと閾値Ａの逆転を防ぐことができる。

また、移動受信の場合は、電界強度が時間的に変動（以下、フェージング）するため、このフェージングによる変動幅をＤ（例えば、２０ｄＢ）とすると、閾値Ａは強電界受信ダイバーの弱電界側感度レベルにＤを加えた値よりも大きくすることにより、フェージングの影響で頻繁に非対称ダイバーから弱電界重視ダイバーに切り替わる動作を防ぐことができる。

閾値Ｂについても同様に、閾値Bが弱電界受信ダイバーの強電界側感度レベルからＤを引いた値よりも小さくすることにより、フェージングの影響で頻繁に非対称ダイバーから強電界重視ダイバーに切り替わる動作を防ぐことができる。

さらに、受信環境に基づいて閾値Ａ又は閾値Ｂを時間的に変化させる制御も有効である。つまり、閾値Ａを上げると、ばらつきやフェージングに対するマージンを確保できるメリットがある一方、非対称ダイバーとなる領域３を狭めることになるため、急激な環境変化に対する耐性を劣化させるデメリットがある。しかし、閾値Ａを受信環境に応じて最適値とすることにより、マージン確保と環境変化耐性を両立させることができる。例えば、フェージングによる電界強度の変動幅に対する耐性は、到来波数や各素波の位相等によって異なり、また受信端末の移動速度によっても異なるため、閾値Ａに必要なマージンが異なる。そこで、例えば、電界強度の検出結果から受信レベルの変動幅を算出し、この算出結果に基づいて閾値Ａを適宜設定することにより、受信環境に応じた最適設定を実現することができる。閾値Ｂについても同様である。

なお、増幅器のエミッタ抵抗を小さい値と大きい値の２値を切り替える方法で説明したが、３値以上で切り替えることもできる。これにより、各ブランチの受信モードの数を増やす事ができ、各電界強度における受信特性を向上させることができる。

また、受信系統も３ブランチ以上とすることができる。これにより、受信レンジを拡大する事が可能となる。

また、制御部は回路で構成することもできるし、マイコン等を用いることによりソフトウェアで構成することもできる。

また、選択合成部の出力側に映像復元手段及び表示部を備えることにより、従来の電子機器に比べて、受信レンジを拡大すると共に、急激な受信環境変化に対する耐性をも向上させた電子機器を構成することができる。

尚、特許請求の範囲に記載の「信号処理部」とは、信号を読み取り易いように加工処理する回路を指し、具体的には、アンテナ、増幅器、混合器、フィルタ、Ａ／Ｄ変換部、復調回路等が含まれる。

（実施の形態２）
以下、本発明における実施の形態２について図４を用いて説明する。図４は、図１の構成に対して、第１混合器４の後に第３増幅器１２が追加され、第１混合器４から出力される信号に基づいて第１増幅器３の利得制御を行う第１利得制御部１３、第３増幅器１２から出力される信号に基づいて第３増幅器１２の利得制御を行う第３利得制御部１４が追加されている。

また、第２ブランチも同様に第４増幅器１５、第２利得制御部１６、第４利得制御部１７が追加されている。また制御部１１は第１利得制御部１３、第２利得制御部１６、第３利得制御部１４、第４利得制御部１７の動作モードを制御する。

各ブランチで、２つの利得制御部が、それぞれ２つの増幅器の利得を制御することにより、選択合成部１０の前段にあるＡ／Ｄ変換部（図示せず）に入力される信号の振幅が一定値となるように調整される。

図５（ａ）に、第１増幅器３と第３増幅器１２における、電界強度と利得の関係を示す（第２ブランチの第２増幅器７と第４増幅器１５も同様である）。図５（ａ）において、電界強度が最小の場合は、第１増幅器３の利得と第３増幅器１２の利得は共に最大である。電界強度が大きくなるにつれ、第３増幅器１２の利得を小さくし、第３増幅器１２の利得が最小となる電界強度（以下、ディレイポイント）以降は第１増幅器３の利得を小さくする。

ここで、ディレイポイントを変えることにより、受信レンジの調整を行うことができる。図５（ｂ）はディレイポイントを大きくした場合の電界強度と利得の関係図である。この場合、弱電界側で利得が大きくなるので弱電界感度が良くなる一方、強電界側の利得が歪みを引き起こすため強電界耐性が劣化する。従って、ディレイポイントを大きくすると受信レンジが弱電界側にシフトすることになる。

尚、このように制御を行った場合は、選択合成部１０への信号レベルが高くなるため、信号レベルを図５（ａ）、（ｂ）で同一にするため、一定の減衰を別途与えても良い。

この関係を利用し、一方のブランチをディレイポイントが小さい動作モードとし、他方のブランチをディレイポイントが大きい動作モードとする設定（非対称ダイバー）により、両ブランチともディレイポイントを小さい動作モードとした場合（強電界重視ダイバー）の受信レンジと、両ブランチともディレイポイントを大きい動作モードとした場合（弱電界重視ダイバー）の受信レンジの中間の受信レンジを実現することができる。従って、実施の形態１と同様に、電界強度を３つの領域に分け、上記３種類の設定を切り替えることにより、受信レンジを拡大すると共に、急激な受信環境変化に対する耐性をも上げることができる。

尚、上記においては、ディレイポイントとして、第３増幅器１２の利得が最小となる電界強度を採用したが、例えば、第１増幅器３の利得が小さくなり始める電界強度を採用しても良い。この場合について、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

図６（ａ）は、第１増幅器３と第３増幅器１２における、電界強度と各利得の関係を示すグラフであり（第２ブランチの第２増幅器７と第４増幅器１５も同様である）、図５（ａ）と同様の特性となっている。そして、今回は、第１増幅器３の利得が小さくなり始める電界強度をディレイポイントと定義する。

図６（ｂ）は、ディレイポイントを小さくした場合を示している。つまり、電界強度が最小の場合は、第１増幅器３の利得と第３増幅器１２の利得は共に最大であり、電界強度が大きくなるにつれて、第３増幅器１２の利得を小さくし、第３増幅器１２の利得がＧ１となると、第３増幅器１２の利得を小さくすることを停止する。そして、第３増幅器３の利得を小さくすることを止める代わりに、第１増幅器３の利得を小さくしていき、第１増幅器３の利得が最小となった後、今後は、第３増幅器１２の利得を小さくしていく。今回は、ディレイポイントとして第１増幅器３の利得が小さくなり始める電界強度を採用したため、第３増幅器１２の利得Ｇ１となり、第１増幅器３の利得が小さくなり始めた時の電界強度がディレイポイントとなる。

図６（ｂ）のディレイポイントは、図６（ａ）のディレイポイントよりも小さいため、第１増幅器３や第１混合器４が歪みにくいという有利な点を有する。その反面、ディレイポイントが小さいことより、第１増幅器３が図６（ａ）の場合よりも小さな電界強度において小さくなり始めるため、ＮＦ特性が図６（ａ）の場合よりも悪化する。

この関係を利用し、一方のブランチをディレイポイントが小さい動作モードとし、他方のブランチをディレイポイントが大きい動作モードとする設定（非対称ダイバー）により、両ブランチともディレイポイントを小さい動作モードとした場合と、両ブランチともディレイポイントを大きい動作モードとした場合との、中間の受信モードを実現することができる。

従って、実施の形態１と同様に、電界強度を３つの領域に分け、上記３種類の設定を切り替えることにより、受信レンジを拡大すると共に、急激な受信環境変化に対する耐性をも上げることができる。

（実施の形態３）
以下、本発明における実施の形態３について、図７を用いて説明する。図７は、図４の構成に対して、第３増幅器１２から出力される信号をデジタル化する第１Ａ／Ｄ変換部１８及び帯域外の妨害成分を除去する第１フィルタ部１９を有し、第１フィルタ部１９から出力される信号が第３利得制御部１４に入力されている。第２ブランチも同様に、第２Ａ／Ｄ変換部２０と第２フィルタ部２１を有する。

第１ブランチを用いて利得制御の動作を説明する。第３利得制御部１４は、第１フィルタ部１９の出力信号に基づいて、第１Ａ／Ｄ変換部１８に入力される信号の振幅が一定値に収束するように第３増幅器１２の利得を制御する。図８は、第１Ａ／Ｄ変換部１８に入力される信号の振幅を示している。縦軸は振幅で、Ｇ１は第１Ａ／Ｄ変換部１８の変換レンジ（−Ｄ〜＋Ｄ）で、このレンジにデジタル変換のビット数が割り当てられている。Ｇ２は収束レベルを示し、この範囲内に振幅変動が収まるように第３増幅器１２の利得が制御される。第３利得制御部１４において、第１フィルタ部１９の出力信号レベルから任意のオフセット値を減算した後の信号レベルに基づいて第３増幅器１２の利得を決める構成とすると、このオフセット値を調整することにより、変換レンジの範囲内で収束レベルを調整することができる。ここで、収束レベルを高く設定すると、後述する妨害波の存在などにより、入力振幅が変換レンジを超えた場合に正確なデジタル化が行われず、収束レベルを低く設定するとデジタル変換のビット数を有効に活用できない。このため、収束レベルの適切な設定は、キャリアレベルとノイズレベルの比（以下、Ｃ／Ｎ）を確保するための重要な要素となる。しかし、以下に説明するとおり、全ての受信環境に最適な収束レベルを設定するのは極めて困難である。

まず、所望波の帯域外に妨害波が存在する場合を考える。この場合、信号の妨害成分は第１フィルタ部１９で抑圧されるので、第３利得制御部１４は妨害成分を抑圧した後の信号（以下、妨害抑圧信号）に基づいて第３増幅器１２の利得を決定する。

図９のＧ３は妨害抑圧信号の振幅を表しており、この振幅が予め設定された収束レベル（図９の点線）に収束するように、第３増幅器１２の利得が制御される。しかし、第３増幅器１２は妨害成分を抑圧する前の信号を増幅するので妨害成分が大きい場合は、第１Ａ／Ｄ変換部１８に入力される振幅が変換レンジを超えてしまい、正確なデジタル化が行われず、Ｃ／Ｎが劣化する（図９のＧ４）。従って、この場合は、例えば、想定される所望波と妨害波の比（以下、Ｄ／Ｕ）の分だけ、収束レベルを低く設定するのが適切である（例えば、第１フィルタ部１９へ入力される前の信号に基づいて、収束レベルを決定することが考えられる）。

一方、移動受信時などのフェージング環境では、振幅が時間的に変動するので、収束レベルを低く設定すると、デジタル変換のビット数を有効に活用できず、Ｃ／Ｎが劣化する。この場合は、想定される変動幅（例えば、２０ｄＢ）の分だけ収束レベルを高く設定するのが適切である（図１０におけるＧ５の収束レベルに対して、フェージング環境での変動幅分だけ収束レベルを大きくしたＧ６を参照のこと）。

従って、第１ブランチの収束レベルを低く設定した動作モード（以下、妨害重視モード）とし、第２ブランチの収束レベルを高く設定した動作モード（以下、フェージング重視モード）とすることにより、両ブランチとも妨害重視モードとした場合と、両ブランチともフェージング重視モードのフェージング耐性の、中間の妨害特性及びフェージング特性を実現することができる。

また、実施の形態１と同様に、Ｄ／Ｕを３つの領域に分け、上記３つの動作モードを切り替えることにより、急激な受信環境変化に対する耐性をも上げることができる。

更に、フェージング状態等を基にして、上記Ｄ／Ｕの３つの領域の幅を時間的に変化させても良い。これにより、より受信特性の高いダイバーシティ受信装置を実現できる。尚、フェージング状態の検出方法としては、受信信号の時間変動の大きさからの勘案する方法、ダイバーシティ受信装置が車に搭載されている場合には、車から速度データを入手し、この値から勘案する方法等が考えられる。

尚、図８、９の説明は、第１ブランチを中心に説明したが、第２ブランチについても同様のことが言える。

（実施の形態４）
以下、本発明における実施の形態４について図７を用いて説明する。第３利得制御部１４は、内部に有するループフィルタ（図示せず）等により一定時間積算し、当該積算後の信号レベルに基づいて第３増幅器１２の利得を制御する。この積算時間により、受信信号のフェージング特性を変えることができ、積算時間を長くすると高速フェージング特性が良くなる一方、低速フェージング特性が劣化する。一方、積算時間を短くすると逆の特性となる。

従って、第１ブランチの積算時間を長く設定した動作モード（以下、高速重視モード）とし、第２ブランチの積算時間を短く設定した動作モード（以下、低速重視モード）とすることにより、両ブランチとも高速重視モードとした場合と、両ブランチとも低速重視モードとした場合の、中間のフェージング特性を実現することができる。

また、実施の形態１と同様に、受信端末の移動速度を３つの領域に分け、上記３つの設定を切り替えることにより、急激な移動速度変化に対する耐性をも上げることができる。

更に、信号品質値（ＢＥＲやＣ／Ｎなど）を基に、上記移動速度の３つの領域の幅を、時間的に変化させても良い。これにより、より受信特性の高いダイバーシティ受信装置を実現できる。

本発明のダイバーシティ受信装置は、主に車載向けやモバイル用途向けの携帯受信端末に利用することができる。

本発明のダイバーシティ受信装置のブロック図 受信レンジを示す図 受信レンジを示す図 本発明のダイバーシティ受信装置のブロック図 ディレイポイントを示す図 ディレイポイントを示す図 本発明のダイバーシティ受信装置のブロック図 収束レベルを示す図 収束レベルを示す図 収束レベルを示す図 従来のダイバーシティ受信装置のブロック図

符号の説明

１ ダイバーシティ受信装置
２ 第１アンテナ
３ 第１増幅器
４ 第１混合器
５ 第１信号品質検出部
６ 第２アンテナ
７ 第２増幅器
８ 第２混合器
９ 第２信号品質検出部
１０ 選択合成部
１１ 制御部

Claims (10)

1. 第１信号が入力される第１信号処理部と、
   この第１信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第１信号品質検出部とを備える第１ブランチと、
   第２信号が入力される第２信号処理部と、
   この第２信号処理部の出力側の信号品質値を検出する第２信号品質検出部とを備える第２ブランチと、
   第１信号品質検出部が検出した第１信号品質値及び第２信号品質検出部が検出した第２信号品質値を基に第１信号処理部及び第２信号処理部の動作モードを制御する制御部とを少なくとも有し、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に第１領域の範囲内にあるときは、前記第１信号処理部及び前記第２信号処理部とは共に、前記制御部により、第１動作モードで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に、第１領域よりも高い第２領域の範囲内にあるときは、前記第１信号処理部及び前記第２信号処理部とは共に、前記制御部により、第２動作モードで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値の少なくとも一方が、第１領域よりも高く第２領域よりも低い第３領域の範囲内にあるときは、前記制御部により、前記第１信号処理部の動作モードと前記第２信号処理部の動作モードとが異なるように制御されるダイバーシティ受信装置。
2. 第１信号が入力される第１増幅器と、
   この第１増幅器の出力側の信号品質値を検出する第１信号品質検出部とを備える第１ブランチと、
   第２信号が入力される第２増幅器と、
   この第２増幅器の出力側の信号品質値を検出する第２信号品質検出部とを備える第２ブランチと、
   前記第１信号品質検出部が検出した第１信号品質値及び前記第２信号品質検出部が検出した第２信号品質値を基に前記第１増幅器及び前記第２増幅器の動作モードを制御する制御部とを少なくとも有し、
   前記第１増幅器及び前記第２増幅器とは、それぞれ少なくとも２つの動作モードである弱電界重視モードと強電界重視モードとを有し、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に第１領域の範囲内にあるときは、前記第１増幅器及び前記第２増幅器とは共に、前記制御部により、弱電界重視モードで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に、第１領域よりも高い第２領域の範囲内にあるときは、前記第１増幅器及び前記第２増幅器とは共に、前記制御部により、強電界重視モードで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値の少なくとも一方が、第１領域よりも高く第２領域よりも低い第３領域の範囲内にあるときは、前記制御部により、前記第１増幅器の動作モードと前記第２増幅器の動作モードとが異なるように制御されるダイバーシティ受信装置。
3. 第１信号が入力される第１増幅器と、
   前記第１増幅器の出力側に電気的に接続されると共に、前記第１信号の周波数を変換する第１混合器と、
   前記第１混合器の出力側に電気的に接続される第２増幅器と、
   前記第２増幅器の出力側に電気的に接続されると共に、前記第１信号の信号品質を検出する第１信号品質検出部とを備える第１ブランチと、
   第２信号が入力される第３増幅器と、
   前記第３増幅器の出力側に電気的に接続されると共に、前記第３信号の周波数を変換する第２混合器と、
   前記第２混合器の出力側に電気的に接続される第４増幅器と、
   前記第４増幅器の出力側に電気的に接続されると共に、前記第２信号の信号品質を検出する第２信号品質検出部とを備える第２ブランチと、
   前記第１信号品質検出部が検出した第１信号品質値を基に前記第１ブランチのディレイポイントを制御すると共に、前記第２信号品質検出部が検出した第２信号品質値を基に第２ブランチのディレイポイントを制御する制御部とを少なくとも有し、
   前記第１ブランチ及び前記第２ブランチは、それぞれ少なくとも２つの動作モードである強電界重視ディレイポイントと弱電界重視ディレイポイントを有し、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に第１領域の範囲内にあるときは、前記第１ブランチ及び前記第２ブランチとは共に、前記制御部により、弱電界重視ディレイポイントで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値が共に、第１領域よりも高い第２領域の範囲内にあるときは、前記第１ブランチ及び前記第２ブランチとは共に、前記制御部により、強電界重視ディレイポイントで動作するように制御され、
   前記第１信号品質値及び前記第２信号品質値の少なくとも一方が、第１領域よりも高く第２領域よりも低い第３領域の範囲内にあるときは、前記制御部により、前記第１ブランチのディレイポイントの動作モードと前記第２ブランチのディレイポイントの動作モードとが異なるように制御されるダイバーシティ受信装置。
4. 前記制御部は、前記第１信号品質値に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅と、
   前記第２信号品質値に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅とを時間的に変化させる請求項１から請求項３のいずれかに記載のダイバーシティ受信装置。
5. 第１信号が入力される第２増幅器と、
   前記第２増幅器の出力側に電気的に接続される第１Ａ／Ｄ変換部と、
   前記第１Ａ／Ｄ変換部の出力側に電気的に接続されると共に、前記第１信号の信号品質を検出する第３信号品質検出部とを備える第１ブランチと、
   第２信号が入力される第４増幅器と、
   前記第４増幅器の出力側に電気的に接続される第２Ａ／Ｄ変換部と、
   前記第２Ａ／Ｄ変換部の出力側に電気的に接続されると共に、前記第２信号の信号品質を検出する第４信号品質検出部とを備える第２ブランチと、
   前記第１信号品質検出部が検出した第３信号品質値を基に前記第２増幅器を制御すると共に、前記第４信号品質検出部が検出した第４信号品質値を基に前記第４増幅器を制御する制御部とを少なくとも有し、
   前記第１Ａ／Ｄ変換部の収束レベルと前記第２Ａ／Ｄ変換部の収束レベルとが異なるダイバーシティ受信装置。
6. 前記第１Ａ／Ｄ変換部の収束レベルである第１収束レベル及び前記第２Ａ／Ｄ変換部の収束レベルである第２収束レベルは、それぞれ少なくとも２つの動作モードである妨害重視モードとフェージング重視モードとを有し、
   前記第３信号品質値及び前記第４信号品質値が共に第１領域の範囲内にあるときは、前記第１収束レベル及び第２収束レベルは共に、前記制御部により、妨害重視モードに制御され、
   前記第３信号品質値及び前記第４信号品質値が共に、第１領域よりもフェージングの影響を受け易い第２領域の範囲内にあるときは、前記第１収束レベル及び第２収束レベルは共に、前記制御部により、フェージング重視モードで動作するように制御され、
   前記第３信号品質値及び前記第４信号品質値の少なくとも一方が、第１領域よりもフェージングの影響を受け易く第２領域よりもフェージングの影響を受け難い第３領域の範囲内にあるときは、前記制御部により、前記第１収束レベルと第２収束レベルとが異なるように制御される請求項５に記載のダイバーシティ受信装置。
7. 前記制御部は、前記第３信号品質値に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅と、
   前記第４信号品質値に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅とを時間的に変化させる請求項６に記載のダイバーシティ受信装置。
8. 第１信号が入力される第３増幅器と、
   この第３増幅器の出力側の信号品質値を検出する第３信号品質検出部とを備える第１ブランチと、第３増幅器の出力側に電気的に接続され、前記第３増幅器の利得を制御する第３利得制御部と、
   第２信号が入力される第４増幅器と、
   この第４増幅器の出力側の信号品質値を検出する第４信号品質検出部とを備える第２ブランチと、第４増幅器の出力側に電気的に接続され、前記第４増幅器の利得を制御する第４利得制御部と、
   前記第３信号品質検出部が検出した第３信号品質値及び前記第４信号品質検出部が検出した第４信号品質値に基づいて前記第３利得制御部及び前記第４利得制御部を制御するとともに、前記第１信号の時間変動量である第１時間変動量及び前記第２信号の時間変動量である第２時間変動量を検出する制御部とを少なくとも有し、
   前記第３利得制御部及び前記第４利得制御部とは、それぞれ少なくとも２つの動作モードである高速重視モードと低速重視モードとを有し、
   前記第１時間変動量と前記第２時間変動量とが共に第１領域の範囲内にあるときは、前記第３利得制御部及び前記第４利得制御部とは共に、前記制御部により、低速重視モードで動作するように制御され、
   前記第１時間変動量及び前記第２時間変動量が共に、第１領域よりも大きい第２領域の範囲内にあるときは、前記第３利得制御部及び前記第４利得制御部とは共に、前記制御部により、高速重視モードで動作するように制御され、
   前記第１時間変動量及び前記第２時間変動量の少なくとも一方が、第１領域よりも大きく第２領域よりも小さい第３領域の範囲内にあるときは、前記制御部により、前記第３利得制御部の動作モードと前記第４利得制御部の動作モードとが異なるように制御されるダイバーシティ受信装置。
9. 前記制御部は、前記第１時間変動量に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅と、
   前記第２時間変動量に関する前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域の領域幅とを時間的に変化させる請求項８に記載のダイバーシティ受信装置。
10. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項８のいずれかに記載のダイバーシティ受信装置と、
    前記ダイバーシティ受信装置の出力側に電気的に接続された映像復元手段と、
    前記映像復元手段の出力側に電気的に接続された表示部とを備えた電子機器。

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