JP2010171846A - ダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイバーシチ通信システムにおいて、受信装置のアンテナを切り替えを最適化して無線通信の信頼性を高める。
【解決手段】送信機からアンテナ１１ａ、１１ｂに対応する第２ユニークワードＡ、Ｂを有するパケットを送信する。ダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１ａを選択して第１ユニークワードＡを受信してそのビットエラーを検出する。その後、ダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１ｂを選択して第１ユニークワードＢを受信してそのビットエラーを検出する。そして、ダイバーシチ受信装置は、ビットエラーレートの小さいアンテナを選択してペイロード部の無線信号を受信して１パケットの通信が完了する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のアンテナを用いて無線信号を受信するダイバーシチ通信システム及びそれに用いられるダイバーシチ受信装置に関するものである。

無線通信においては、送信装置から受信装置に直接到来する波以外にも、反射や回折により到来する波（マルチパス）がある。複数経路を伝わってきた波が、受信装置のアンテナによって互いに打ち消しあう条件で合成されると、受信電力が大きく低下しいわゆるフェージング現象が発生する。フェージングは、λ／２毎に受信電力の落ち込みが発生する（λは波長）。

また、人が移動する等、受信装置の周辺環境が変化すると、マルチパスの状態も変化し、受信装置のアンテナの設置場所を変更しなくても受信電力が変動することがある。この受信電力の変動が大きくなって受信可能なレベルを下回ると受信できなくなる。

このような課題を解決する技術として、複数のアンテナを用いたダイバーシチによる受信技術が効果的である。ダイバーシチによる受信技術には、切り替えダイバーシチや選択ダイバーシチ等が知られている。切り替えダイバーシチは、複数のアンテナを備えた受信装置において、現行のアンテナでの受信信号の品質が劣化すると他方のアンテナに切り替える技術である。選択ダイバーシチは、複数のアンテナから最も品質が良い信号を受信できるアンテナを選択する技術である。

選択ダイバーシチに関する技術の一例として、特許文献１には、プリアンブル信号受信中に複数のアンテナにおける平均受信電力を比較し、より受信電力の大きいアンテナを選択する技術が示されている。この技術は、プリアンブル信号の受信中は、ゲイン制御をせずに受信電力を平均化し比較することにより、ゲイン制御によるゲインの安定時間を省略することができ、短時間でアンテナの選択を可能としている。さらにパケット内におけるデータ直前での受信電力に基づいて最適なアンテナを判断しているため、判断の時刻と実際のデータを受信する時刻が近く、受信電力の変動はほとんどない。そのため、高い精度でアンテナを選択することができる。

特表２００７−５２９１６０号公報

しかしながら、上記特許文献１に示された技術においては、単に受信電力を比較するだけでは、常に最適なアンテナを選択できないことがある。これは、ＧＨｚ帯などの高い周波数帯では、十分に受信電力のレベルが高い場合でも、物体に反射して遅延したマルチパスの影響により波形が歪むことがあるからである。また、受信電力のレベルが低い場合でも感度以上のレベルを得ていて、かつマルチパスの影響が少ない場合も存在する。これがダイバーシチを実行する複数のアンテナのそれぞれにおいて起こっている場合に、受信レベルのみで切り替えをしていると、最適なアンテナの判断を誤る可能性がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、アンテナの切り替えを最適に行うことにより、無線通信の信頼性を高めることができるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、無線信号を送信する送信装置と、前記送信装置から送信された無線信号を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうちいずれかを選択し動作させるアンテナ制御手段と、前記アンテナ制御手段によって選択されたアンテナによって受信され出力された無線信号のビットエラーを検出するビットエラー検出手段とを有するダイバーシチ受信装置とを備え、前記無線信号は、前記アンテナよりも多数のデータ列を有するヘッダ部と、ペイロード部とを含むパケットに分割されて前記送信機から送信され、前記アンテナ制御手段は、いずれか一のアンテナを選択していずれか一のデータ列を受信させて前記ビットエラー検出手段にビットエラーを検出させた後、別のアンテナに切り替えて別のデータ列を受信させて前記ビットエラー検出手段にビットエラーを検出させ、ビットエラーレートの最も小さいアンテナを選択してペイロード部の無線信号を受信させることを特徴とするダイバーシチ通信システムである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ヘッダ部のデータ列は、前記複数のアンテナのそれぞれに割当てられた複数の第１ユニークワードと、ペイロード部のデータの先頭を検出するための第２ユニークワードとを有することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、各パケットは、各ユニークワードの間にダミービット信号が付加されて送信され、前記ダイバーシチ受信装置は、前記ダミービット信号を検出するダミービット検出手段をさらに備え、前記アンテナ制御手段は、いずれかのアンテナが前記ダミービット信号を受信している間に、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記ビットエラー検出手段が個々のデータ列ごとにビットエラーを検出する時間を制限するためのエラー検出時間制限手段を有し、前記アンテナ制御手段は、前記エラー検出時間制限手段によって制限された時間内に前記ビットエラー検出手段がビットエラーを検出できなかった場合、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナによって受信される受信信号からパケットを検出するパケット検出手段と、前記パケット検出手段の検出時間を制限するパケット検出時間制限手段を有し、前記アンテナ制御手段は、前記パケット検出時間制限手段によって制限された時間内に前記パケット検出手段がパケットを検出できなかった場合、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記パケット検出時間制限手段によって制限されるパケット検出時間を変更するパケット検出時間変更手段をさらに有することを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記多数のデータ列を識別するデータ列識別手段をさらに有し、前記アンテナ制御手段は、前記ビットエラー検出手段によってビットエラーが検出されるデータ列が、前記第１ユニークワードのうち最後のものである場合には、選択したアンテナを切り替えないことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記ビットエラー検出手段によってビットエラーが検出される直前であることを検知するビットエラー検出直前検知手段をさらに有し、前記アンテナ制御手段は、前記ビットエラー検出直前検知手段によってビットエラーが検出される直前であることを検知された場合、前記選択するアンテナを切り替えないことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナによって受信された無線信号にかける利得を自動的に制御する自動利得制御手段と、前記自動利得制御手段によって制御される利得の設定値を記憶する利得記憶手段とをさらに有し、前記アンテナ制御手段によっていずれかのアンテナが２回以上選択されるとき、前記自動利得制御手段は前記利得記憶手段に記憶されている利得の設定値を用いて前記アンテナによって受信された無線信号の利得を制御することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムにおいて、前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナ制御手段によるアンテナの切り替え動作をオン／オフするダイバーシチオン／オフ手段をさらに有することを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムに用いられるダイバーシチ受信装置である。

請求項１の発明によれば、パケットに含まれるヘッダ部のデータ列毎に検出したビットエラーレートを比較して、パケット毎にビットエラーレートの最も小さいアンテナを選択してペイロード部のデータを受信する。これにより、単に受信電力を比較してアンテナを選択する従来の構成よりも精度の高いアンテナ選択を実現でき、無線通信の信頼性を高めることが可能となる。また、通常の選択ダイバーシチでは、各アンテナを監視しているため、アンテナ数分の受信部を必要とするが、本システムでは１つの受信部（ＲＦ部１３に相当）で複数のアンテナを監視することができるため、回路規模の縮小によるシステムの低コスト化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、第１ユニークワードについて検出したビットエラーレートに基づいてアンテナを選択し、第２ユニークワードを用いてペイロード部のデータの先頭を検出できるので、通信に最適なアンテナを選択しつつ、ペイロード部のデータを先頭からより確実に受信できるようになる。

請求項３の発明によれば、いずれかのアンテナがダミービット信号を受信している間、すなわちユニークワード又はペイロード部のデータの受信を開始する前に、アンテナ制御手段がアンテナを切り替える。これにより、ユニークワード又はペイロード部のデータを受信中にアンテナが切り替わることがなくなり、ユニークワード又はペイロード部のデータを連続的に受信することが可能となり、通信エラーの発生を防止して無線通信の信頼性をより一層高めることが可能となる。

請求項４の発明によれば、エラー検出時間制限手段によって制限された時間内にビットエラー検出手段がビットエラーを検出できなかった場合、アンテナ制御手段がアンテナを切り替える。これにより、受信中のアンテナがフェージングの谷となってビットエラーを検出できる程度に受信電力を確保できない場合や、マルチパスの符号間干渉における波形歪みにより信号が読み取れなくなっている場合等において、速やかに別のアンテナに切り替えて無線信号を受信できる。

請求項５の発明によれば、パケット検出時間制限手段によって制限された時間内にパケット検出手段がパケットを検出できなかった場合、アンテナ制御手段がアンテナを切り替えるので、切り替え後のアンテナによってパケットを検出できれば、より早く正常な通信状態に復帰できるようになる。

請求項６の発明によれば、パケット検出時間変更手段によってパケット検出時間を変更できるので、ダイバーシチ通信システムが設置される環境に応じてパケット検出時間を最適化することができる。例えば、早期に正常な通信状態に復帰させたい場合には、パケット検出時間を短く設定し、切り替え雑音による影響を抑制したい場合には、パケット検出時間を短く設定し、アンテナの切り替え頻度を減少させればよい。

請求項７の発明によれば、ビットエラーが検出されるデータ列が、パケット内におけるアンテナ選択用の第１ユニークワードのうち最後のものである場合には、アンテナ制御手段がアンテナを切り替えないので、受信可能なアンテナを確実に選択できる。

請求項８の発明によれば、ビットエラーが検出される直前にアンテナが切り替えられることが防止されるので、既に受信した信号を有効に利用してアンテナを選択することができ、より一層早期に正常な通信状態に復帰できるようになる。

請求項９の発明によれば、いずれかのアンテナが２回以上選択されるとき、既に記憶されている利得の設定値を用いるので、短時間で無線信号の利得を安定させることができる。また、請求項３に記載の受信ダイバーシチシステムに適用する場合にあっては、各ユニークワードの間に付加されるダミービット信号のビット数を削減できるので、信号の伝送効率の向上を図ることができる。

請求項１０の発明によれば、送信装置とダイバーシチ受信装置との距離が近く、フェージングによる劣化などが問題にならない場合には、ダイバーシチ機能をオフできるので、システムの消費電力を低減できる。一方、送信機と受信機間が離れている場合や周辺環境の変動が激しい場合など、ダイバーシチ機能が必要な場合はオンし、通信の信頼性を上げることができる。このように通信の信頼性を確保しつつ、ダイバーシチ通信システムが設置される環境に応じて、アンテナ制御手段によるアンテナの切り替え動作をオフすることができるので、システムの消費電力を低減できる。

請求項１１の発明によれば、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムを容易に構築することができる。

本発明の第１実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ通信システムにおいて、送信装置からダイバーシチ受信装置に送信される無線信号を示す図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信され、いずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 ダイバーシチ受信装置におけるアンテナ切り替え動作を示すフローチャート。 図４の＃４において、ユニークワードＡのビットエラーレートを検出する要領を示す図。 本発明の第２実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第３実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第４実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第５実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第６実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第７実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 図２３に引き続き、同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 図４の＃５１において、ビットエラー検出直前検知部がビットエラー検出部によってビットエラーが検出される直前であるか否かを検知する要領を示す図。 本発明の第８実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置において、送信装置から送信されいずれかのアンテナによって受信され出力される信号と、アンテナの切り替えを示す図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。 本発明の第９実施形態によるダイバーシチ通信システム及びダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図。 同ダイバーシチ受信装置におけるアンテナの切り替え動作を示すフローチャート。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図１はダイバーシチ通信システムの構成を示している。ダイバーシチ通信システム１は、送信装置２とダイバーシチ受信装置３等を有している。

送信装置２は、無線送信するデータを符号化する誤り訂正符号部（誤り訂正符号化手段）２０と、誤り訂正符号部２０によって符号化されたデータを送信するアンテナ２１等を有している。

ダイバーシチ受信装置３は、無線信号を受信する複数のアンテナ１１ａ、１１ｂと、アンテナスイッチ１２と、ＲＦ部（ＲＸ）１３と、ベースバンド（ＢＢ）信号処理部１４と、ビットエラー検出部（ビットエラー検出手段）１５と、アンテナスイッチ制御部（アンテナ制御手段）１６等を有している。この第１実施形態においては、ダイバーシチ受信装置３のアンテナが２本の場合を例示するが、ダイバーシチ通信システム１が設置される通信環境に応じて適宜増やしてもよい。

アンテナ１１ａ、１１ｂは、送信装置２のアンテナ２１を介して送信された無線信号を受信してＲＦ部１３に出力する。アンテナスイッチ１２は、アンテナスイッチ制御部１６から出力された制御信号に基づいてアンテナ１１ａ、１１ｂを選択的に切り替えて動作させる。ＲＦ部１３は、アンテナ１１ａ、１１ｂによって受信された信号を復調し、ベースバンド信号処理部１４に出力する。このＲＦ部１３には、アンテナ１１ａ、１１ｂによって受信された信号にかける利得を自動的に制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部が設けられている。ここで、ＡＧＣ部とは、アンテナ１１ａ、１１ｂによる受信レベルの変動に対して、ベースバンド信号処理部１４に入力する信号レベルを一定に維持するために設けられたフィードバック系の利得制御アンプである。

ベースバンド信号処理部１４は、ＲＦ部１３によって復調された信号に対し復号化等の信号処理を実施する。ベースバンド信号処理部１４は、誤り訂正符号部２０によって符号化されたデータ列を復号化する誤り訂正復号部１４１を有している。ビットエラー検出部１５は、アンテナ選択のためのデータ列におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）を検出する。アンテナスイッチ制御部１６は、ビットエラー検出部１５から出力されたビットエラーレート情報に基づいて制御信号を出力し、アンテナスイッチ１２を制御する。

図２は、ダイバーシチ通信システム１において、送信装置２からダイバーシチ受信装置３に送信される無線信号を示している。無線信号は、パケット＃１、パケット＃２、．．．、パケット＃Ｎに分割されて繰り返し送信される。それぞれのパケットは、ヘッダ部とペイロード部を含んでいる。ヘッダ部のデータ列は、それぞれのパケットの頭部分に設けられ、プリアンブルと、２つの第１ユニークワードＡ及びＢと、第２ユニークワードＣ等によって構成されている。

プリアンブルは、シンボルクロック再生同期を確立するために設けられたデータ列である。なお、例えば、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）の変調方式などシンボルクロック再生同期を必要としないシステムにおいては、プリアンブルが無くても通信が成立する。第１ユニークワードＡ、第１ユニークワードＢは、アンテナ１１ａ、１１ｂのそれぞれに割当てられ、アンテナ選択のためのビットエラーレートの検出に用いられる擬似的なユニークワードである。アンテナの本数を３本以上に増やす場合には、第１ユニークワードの数も対応させて増やす必要がある。第２ユニークワードＣは、ペイロード部のデータの先頭を検出するために設けられたデータ列である。プリアンブルのデータ列の具体例としては、例えば、０１０１０１・・・が、ユニークワードのデータ列の具体例としては、例えば、００１０００１・・・が挙げられる。プリアンブルは、ユニークワードと兼用であってもよい。ペイロード部は、伝送すべきデータ（例えば、画像データ等）によって構成されている。ペイロード部のデータは、誤り訂正符号部２０によって誤り訂正符号化されたデータ列となっており、ベースバンド信号処理部１４が備えている誤り訂正復号部１４１により復号化される。なお、本発明においては、誤り訂正符号部２０及び誤り訂正復号部１４１の構成を省いても、段落（００４６）において後述する効果を享受することができる。

図３は、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。図中実線は、選択されたアンテナによって受信された無線信号を、破線は対応するアンテナが選択されなかったために受信されなかった無線信号をそれぞれ示している。アンテナスイッチ制御部１６は、まず、アンテナ１１ａを選択してユニークワードＡを受信させてビットエラー検出部１５にビットエラーを検出させて、そのビットエラーレートを記憶する。その後、アンテナスイッチ制御部１６は、アンテナ１１ｂを選択してユニークワードＢを受信させてビットエラー検出部１５にビットエラーを検出させて、そのビットエラーレートを記憶する。そして、アンテナスイッチ制御部１６は、ビットエラーレートの小さいユニークワードに対応するアンテナを選択してペイロード部の無線信号を受信させる。図３においては、アンテナ１１ａによって受信されたユニークワードＡの方がビットエラーレートが小さかった場合を示している。この場合にあっては、その後アンテナ１１ａによってユニークワードＣに続けてペイロード部のデータが受信され、１パケットの通信が完了する。

図４は、ダイバーシチ受信装置３におけるアンテナ切り替え動作を示している。当初、ダイバーシチ受信装置３は待受状態となっており（＃１）、アンテナスイッチ１２によって２本のアンテナのうちいずれかのアンテナ１１ａ又は１１ｂが選択されている。ここでは、アンテナ１１ａが選択されているものとする。アンテナ１１ａがパケット＃１、＃２、．．．を受信すると（＃２）、ＲＦ部１３により復調され（＃３）、その復調信号がベースバンド信号処理部１４に入力される。ベースバンド信号処理部１４では、パケット先頭のプリアンブルによりシンボルクロック再生同期を確立する。

ビットエラー検出部１５は、誤り訂正復号部１４１により復号化されたパケットに含まれるユニークワードＡと、予め記憶しているユニークワードＡとを比較して、これらの不一致ビットをカウントし、ビットエラーレートとしてアンテナスイッチ制御部１６に出力する（＃４）。そして、アンテナスイッチ制御部１６は、アンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替え（＃５）、ビットエラー検出部１５は、誤り訂正復号部１４１により復号化されたパケットに含まれるユニークワードＢと、予め記憶しているユニークワードＢとを比較して、これらの不一致ビットをカウントし、ビットエラーレートとしてアンテナスイッチ制御部１６に出力する（＃６）。

そして、アンテナスイッチ制御部１６は、各アンテナ１１ａ、１１ｂに対応するビットエラーレートを比較する（＃７）。アンテナ１１ａに対応するビットエラーレートが小さい場合（＃８においてＹＥＳ）、アンテナスイッチ制御部１６は、アンテナ１１ａに切り替えて、ユニークワードＣに続けてペイロード部のデータを受信させる（＃９）。一方、アンテナ１１ａに対応するビットエラーレートが大きい場合（＃８においてＮＯ）、アンテナスイッチ制御部１６は、現行のアンテナ１１ｂのまま、ユニークワードＣに続けてペイロード部のデータを受信させる（＃１０）。

図５は、上記＃４においてユニークワードＡのビットエラーレートを検出する手法を示している。＃６においてユニークワードＢのビットエラーレートを検出する場合及びユニークワードＣのビットエラーレートを検出する場合も同様である。ビットエラー検出部１５は、誤り訂正復号部１４１により復号化されて入力されたパケットのヘッダ部（入力データ列）を予め記憶しているユニークワードＡ（検出用データ列）と比較し、不一致度（ビットエラーレート）を検出する。このとき、ビットエラー検出部１５は、入力データ列をシフトレジスタにより１ビットずつ送っていき、その都度、検出用データ列と比較して一致度を確認する。

図５上段に示すように、当初は、入力データ列のうちプリアンブルのデータが検出用データ系列と比較されるので、不一致ビットが極端に多くビットエラーレートは高くなる。アンテナスイッチ制御部１６は、ビットエラー検出部１５によって検出されたビットエラーレートと所定の閾値と比較することにより、検出用データ列と比較された入力データ列がユニークワードＡであるかを判断する。ここで、閾値の値は、ユニークワードＡが６４ビットである場合は、一例として８ビット程度と設定する。入力データ列が図中左側に繰り返してずらされ、図５中段に示す状態を経て図５下段に示す状態となると、入力データ列のユニークワードの先頭ビットが検出用データ列の先頭ビットと一致し、通信状態が完全であれば不一致ビットはゼロとなる。また、受信電力の低下などによりユニークワードに数個のエラービットが発生した場合は、数個の不一致ビットが計数されることになるが、ビットエラーレートが閾値未満であれば、入力データ列のユニークワードＡと検出用データ列のユニークワードＡの相関がとれ、ユニークワードＡが検出されたと判断できる。従って、アンテナスイッチ制御部１６は、このときのビットエラーレートをアンテナ１１ａに対応するユニークワードＡのビットエラーレートとして記憶する。

図５下段に示す状態で検出したビットエラーレートは、送信装置２とダイバーシチ受信装置３との間の通信状態の良否を示している。従って、アンテナスイッチ制御部１６は、記憶したユニークワードＡのビットエラーレートとユニークワードＢのビットエラーレートとを比較することにより、通信状態が良好なアンテナを選択することができる。

以上のように、本第１実施形態のダイバーシチ通信システム１によれば、パケットに含まれるヘッダ部の第１ユニークワードＡ、Ｂ毎に検出したビットエラーレートを比較して、パケット毎にビットエラーレートの小さいアンテナ１１ａ又は１１ｂを選択してペイロード部のデータを受信する。これにより、単に受信電力を比較してアンテナ１１ａ、１１ｂを選択する従来の構成よりも精度の高いアンテナ１１ａ、１１ｂの選択を実現でき、無線通信の信頼性を高めることが可能となる。また、第１ユニークワードＡ、Ｂについて検出したビットエラーレートに基づいてアンテナ１１ａ、１１ｂを選択し、第２ユニークワードＣを用いてペイロード部のデータの先頭を検出できるので、通信に最適なアンテナ１１ａ又は１１ｂを選択しつつ、ペイロード部のデータをより確実に受信できるようになる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図６は、ダイバーシチ通信システム１０２及びダイバーシチ受信装置３２の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３２は、ダミービット検出部（ダミービット検出手段）１８を備えた点において、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３と相違する。

図７は、本第２実施形態によるダイバーシチ通信システム１０２において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。本第２実施形態において、各パケットは、各ユニークワードの間にダミービット信号が付加されて送信部２から送信される。ダミービット信号のデータ列の具体例としては、例えば、１１０１０・・・が挙げられる。ダミービット信号のデータ列の長さは、アンテナ１１ａ、１１ｂの切り替えに要する時間、及びその後ＡＧＣ部によって制御される利得が収束（安定化）するのに要する時間に応じて設定される。すなわち、アンテナ１１ａ、１１ｂが切り替わること伴う受信レベルの変動に対して、ベースバンド信号処理部１４に入力する信号レベルを一定に維持するためにＡＧＣ部が利得をフィードバック制御する。この際、利得の収束が遅延する場合においては、ダミービットを長く設定して利得の収束（安定化）時間を稼ぐ必要がある。ダミービット信号は、ダミービット検出部１８によって検出される。ダミービット検出部１８によってダミービット信号が検出されると、アンテナスイッチ制御部１６は、いずれかのアンテナがダミービット信号を受信している間（又はダミービット検出部１８が引き続きダミービット信号を検出している間）に、選択するアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替える。

図８は、ダイバーシチ受信装置３２におけるアンテナ切り替え動作を示している。＃１乃至＃８及び＃１０については、図４と同等であるので説明を省略する。アンテナ１１ａに対応するビットエラーレートが小さい場合（＃８においてＹＥＳ）、ダミービット検出部１８がダミービット信号を検出し、いずれかのアンテナがダミービット信号を受信している間に（＃１１）、アンテナスイッチ制御部１６は、アンテナ１１ａに切り替えて、ユニークワードＣに続けてペイロード部のデータを受信させる（＃１２）。一方、アンテナ１１ａに対応するビットエラーレートが大きい場合（＃８においてＮＯ）、アンテナスイッチ制御部１６は、現行のアンテナ１１ｂのまま、ユニークワードＣに続けてペイロード部のデータを受信させる（＃１０）。

本第２実施形態のダイバーシチ通信システム１０２及びダイバーシチ受信装置３２によれば、ダミービット検出部１８がダミービット信号を検出し、いずれかのアンテナがダミービット信号を受信している間、すなわちペイロード部のデータを受信する前に、アンテナスイッチ制御部１６がアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えるので、ユニークワードやペイロード部のデータを受信中にアンテナが切り替わることがなくなる。これにより、ペイロード部のデータを連続的に受信することが可能となり、通信エラーの発生を防止できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図９は、ダイバーシチ通信システム１０３及びダイバーシチ受信装置３３の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３３は、ビットエラーレート検出タイマ（エラー検出時間制限手段）１９を備えた点において、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３と相違する。

図１０は、本第３実施形態によるダイバーシチ通信システム１０３において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。ビットエラーレート検出タイマ１９は、ビットエラー検出部１５が個々の第１ユニークワードＡ、Ｂのデータ列毎にビットエラーを検出する時間を制限する。ビットエラーレート検出タイマ１９は、アンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに又はアンテナ１１ｂからアンテナ１１ａに切り替えたとき、時間のカウント動作を開始する。アンテナスイッチ制御部１６は、ビットエラーレート検出タイマ１９によって制限された時間内にビットエラー検出部１５がビットエラーを検出できなかった場合、選択するアンテナ１１ａ又は１１ｂを切り替える。

図１１は、ダイバーシチ受信装置３３におけるアンテナ切り替え動作を示している。図１１において、＃１乃至＃５については、図４と同等であるので説明を省略する。アンテナスイッチ制御部１６がアンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替えると（＃５）、ビットエラーレート検出タイマ１９は、時間のカウント動作を開始し（＃２１）、ビットエラー検出部１５は、誤り訂正復号部１４１により復号化されたパケットに含まれるユニークワードＢと、予め記憶しているユニークワードＢとを比較して、ビットエラーレートの検出を試みる（＃２２、＃２３、＃２４）。

ビットエラーレート検出タイマ１９によって制限された時間内に（＃２４においてＮＯ）、アンテナ１１ｂによって受信した第１ユニークワードＢを読み込んでビットエラーレートを検出できた場合は（＃２３においてＹＥＳ）、＃５に移行する。その後の＃２５乃至＃２８の動作は、図４における＃７乃至＃１０の動作と同等である。一方、ビットエラーレート検出タイマ１９によって制限された時間内に、アンテナ１１ｂによって受信した第１ユニークワードＢを読み込んでビットエラーレートを検出できなかった場合は（＃２４においてＹＥＳ）、アンテナ１１ａに切り替えてデータを受信する（＃２７）。なお、ビットエラーレート検出タイマ１９によって制限された時間内に、アンテナ１１ｂによって受信した第１ユニークワードＢのビットエラーレートを検出できなかった場合とは、以下の場合が挙げられる。すなわち、切り替え後のアンテナ１１ｂがフェージングの谷となっており受信電力が低くなっている場合や、マルチパスの符号間干渉における波形歪みにより信号が読み取れなくなっている場合等である。

本第３実施形態のダイバーシチ通信システム１０３及びダイバーシチ受信装置３３によれば、ビットエラーレート検出タイマ１９によって制限された時間内にビットエラー検出部１５がビットエラーを検出できなかった場合、アンテナスイッチ制御部１６がアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替える。これにより、受信中のアンテナ１１ａ又は１１ｂがフェージングの谷となってビットエラーを検出できる程度に受信電力を確保できない場合や、マルチパスの符号間干渉における波形歪みにより信号が読み取れなくなっている場合等において、速やかに別のアンテナ１１ｂ又は１１ａに切り替えて無線信号を受信できる。また、図１０において、ビットエラーレート検出タイマ１９が無い場合は、そのままアンテナ１１ｂを選択し続け、そのパケットを受信できなくなってしまう。しかながら、本第３実施形態においては、ビットエラーレート検出タイマ１９によりアンテナを１１ａに戻すため、そのパケットを読み込むことができる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図１２は、ダイバーシチ通信システム１０４及びダイバーシチ受信装置３４の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３４は、パケット検出部（パケット検出手段）４０、パケット検出タイマ（パケット検出時間制限手段）４１を備えた点において、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３と相違する。

図１３は、本第４実施形態によるダイバーシチ通信システム１０４において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。パケット検出タイマ４１は、アンテナの切り替え時にリセットされ、再度動作が開始される。パケット＃３がパケット検出部４０によって検出される前に、パケット検出タイマ４１がタイムアウトすると、すなわち、パケット検出タイマ４１によって制限された時間内にパケット検出部４０がパケット＃３を検出できない場合、アンテナ１１ａに切り替えられる。そして、切り替え後のアンテナ１１ａで後続のパケットを受信可能であれば、早期に正常な通信状態に復帰できることになる。

パケット検出部４０は、例えば、以下の要領で各パケットを検出する。まず、パケットの終端には、パケットの終端を示すビット列Ａ（例えば３２ｂｉｔ）を入れておく。パケット検出部４０は、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信されベースバンド信号処理部１４から出力された信号からビット列Ａを検索する。そして、パケット検出部４０は、ビット列Ａを検出できれば、パケットが受信できたと判断する。また、パケットの始端と終端にビット列Ａ，Ｂをそれぞれ入れておき、パケット検出部４０が、その両方のビット列が検出できれば、パケットが受信できたと判断するものであってもよい。

図１４は、ダイバーシチ受信装置３４におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３４の電源がオンされると、パケット検出タイマ４１がカウントを開始する（＃３１）。そして、現在選択しているアンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信した信号でパケット検出部４０がパケットを検出すると（＃３２においてＹＥＳ）、パケット検出タイマ４１をリセットし（＃３３）、＃３４に移行する。その後の＃３４乃至＃４１の動作は、図４における＃３乃至＃１０の動作と同等であるので、説明を省略する。一方、パケット検出部４０がパケットを検出することなく（＃３２においてＮＯ）、パケット検出タイマ４１がタイムアウトすなわち、カウントが予め決められたカウント数になると（＃４２においてＹＥＳ）、パケット検出タイマ４１をリセットし（＃４３）、もう一方のアンテナ１１ｂ又は１１ａに切り替えて（＃４４）、＃３２に戻る。

本第４実施形態のダイバーシチ通信システム１０４及びダイバーシチ受信装置３４によれば、パケット検出タイマ４１によって制限された時間内にパケット検出部４０がパケットを検出できなかった場合、アンテナスイッチ制御部１６がアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えるので、切り替え後のアンテナ１１ａ又は１１ｂによってパケットを検出できれば、より早く正常な通信状態に復帰できるようになる。また、パケット検出タイマ４１がない場合、例えばアンテナ１１ｂが壊れてしまった際に、アンテナ１１ｂでビットエラーレートが検出できるまで（すなわちアンテナ１１ｂを修理するまで）二度とアンテナ１１ａに切り替えることは無いため、受信できなくなる。しかしながら、本第４実施形態においては、パケット検出タイマ４１により一定時間経つとアンテナ１１ａに切り替えるため、２本のうちいずれかのアンテナが故障した場合は、ダイバーシチの効果は得られないものの、アンテナが１本のときと同様の動作をすることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図１５は、ダイバーシチ通信システム１０５及びダイバーシチ受信装置３５の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３５は、パケット検出タイマ４１のパケット検出時間（タイマ周期）を設定するタイマ周期設定部（パケット検出時間変更手段）４２を備えた点において、第４実施形態のダイバーシチ受信装置３４と相違する。すなわち、パケット検出タイマ４１のパケット検出時間は可変であり、そのパケット検出時間はタイマ周期設定部４２によって設定される。

タイマ周期は、いずれかのアンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信した信号を読み込み可能となった際におる正常な通信状態への復帰時間に影響を与える。タイマ周期が長い場合には受信可能なアンテナ１１ａ又は１１ｂに切り替わるまでの時間が長くなるため、正常な通信状態への復帰も遅くなる。しかしながら、アンテナ１１ａ、１１ｂの高速連続切り替えに伴う切り替えノイズ（雑音）が発生しないという効果が得られる。一方、タイマ周期が短くなれば正常な通信状態への復帰は早くなるが、アンテナ１１ａ、１１ｂの高速連続切り替えに伴う切り替えノイズが発生してしまう。切り替えノイズが問題にならない程度に大きな受信電力が得られる場合には問題は無いが、設置環境が悪化している場合にはタイマ周期を長くして切り替えノイズの影響を抑制する必要がある。また、例えば、図２６に示すＡＧＣ（Automatic Gain Control）部１３１を有するＲＦ部１３との組み合わせにおいては、アンテナ１１ａ、１１ｂを高速に切り替える際、ＡＧＣ部１３１による利得制御を高速に行う必要がある。ところが、一般に高速処理を実現できるＡＧＣ回路は、開発が困難とされ、通信システムの開発遅延とコストアップを伴う。一方で、低速なＡＧＣ回路を使用する場合は、利得の設定値が安定するまで時間がかかる為、切り替える度に利得の設定値を安定させるための時間が必要となり伝送効率が低下する。

図１６は、本第５実施形態によるダイバーシチ通信システム１０５において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。図１６上段は１パケットの通信に相当する比較的短い周期に設定した場合、図１６下段は１フレームの通信に相当する比較的長い周期に設定した場合を示している。本実施形態の例としては、カメラ装置によって撮像された映像を送信装置２からダイバーシチ受信装置３に送信するダイバーシチ通信システム１０５が挙げられる。カメラ装置によって撮像された１フレームの映像データは、複数のパケットに分割されて送信装置２から送信される。図１６上段に示すように、１パケットの通信に相当する比較的短い周期でアンテナを切り替えるように設定した場合にあっては、通信状態が悪化していても、早期に正常な通信状態に復帰させることができる。一方、図１６下段に示すように、１フレームの通信に相当する比較的長い周期でアンテナを切り替えるように設定した場合にあっては、アンテナの切り替え頻度を減少させて、アンテナの切り替え時に発生するノイズによる影響を抑制できる。

図１７は、ダイバーシチ受信装置３５におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３５の電源がオンされると、まず、タイマ周期設定部４２がパケット検出タイマ４１のタイマ周期を設定する（＃３０）。タイマ周期の設定は、例えば、ダイバーシチ通信システム１０５の管理者が通信環境等に応じてタイマ周期設定部４２を操作することによりなされる。その後の＃３１乃至＃４１の動作については、図１４と同等であるので説明を省略する。

本第５実施形態のダイバーシチ通信システム１０５及びダイバーシチ受信装置３５によれば、タイマ周期設定部４２によってタイマ周期を変更できるので、ダイバーシチ通信システム１０５が設置される環境に応じてタイマ周期を最適化することができる。例えば、早期に正常な通信状態に復帰させたい場合には、タイマ周期を短く設定し、アンテナ１１ａ、１１ｂの切り替え時に発生するノイズによる影響を抑制したい場合には、タイマ周期を短く設定し、アンテナ１１ａ、１１ｂの切り替え頻度を減少させればよい。また、タイマを長くする場合には、図２６に示すＡＧＣ部１３１を有するＲＦ部１３との組み合わせにおいて、高速に動作するＡＧＣ回路が不要となり、通信システムのコストアップ等を伴うことなく伝送効率の低下を抑制できる。

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図１８は、ダイバーシチ通信システム１０６及びダイバーシチ受信装置３６の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３６は、パケットに含まれるデータ列から第１ユニークワードＡ、Ｂを識別するデータ列識別部（データ列識別手段）４３を備えた点において、第４実施形態のダイバーシチ受信装置３４と相違する。

図１９は、本第６実施形態によるダイバーシチ通信システム１０６において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。この図１９は、特に、第１ユニークワードＡのビットエラーレートを算出中にパケット検出タイマ４１の動作によってアンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替えられる場合を示している。このような状況は、いずれのアンテナ１１ａ、１１ｂにおいても信号を読み取ることができなかった場合に、パケット検出タイマ４１の動作によりアンテナ１１ａ、１１ｂの切り替えが繰り返しなされることにより起こりうる。信号が読み取れないため、信号とは非同期であるパケット検出タイマ４１によってアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えるため、実際の受信されるパケットの周期とはずれてしまう。

例えば、図１９に示すように、第１ユニークワードＡを受信している途中のタイミングでアンテナの切り替えが発生し、切り替え後のアンテナ１１ｂで受信した信号が読み取れるようになった場合には、第１ユニークワードＡは途中から読み込まれることになるためビットエラーレートは検出できない。従って、第１ユニークワードＢのビットエラーレートが先に検出されることになる。ここで、データ列識別部４３は、図１９に示す１つのパケット内における第１ユニークワードのうち、第１ユニークワードＢは最後のものであることを認識する。すなわち、パケット内にはアンテナ選択用の第１ユニークワードは他には存在しないことを認識するため、アンテナスイッチ制御部１６は、ビットエラーレートを比較することなく、そのまま現行のアンテナ１１ｂで第２ユニークワードＣ及びペイロード部のデータを受信する。

図２０は、ダイバーシチ受信装置３６におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３６におけるアンテナ切り替え動作は、図１４に示すダイバーシチ受信装置３４におけるアンテナ切り替え動作に対して、＃３５の動作と＃３６の動作との間に、＃５０の動作を追加したものである。すなわち、＃３５においてビットエラー検出部１５がビットエラーを検出したユニークワードがパケット内における最後の第１ユニークワードＢであるとデータ列識別部４３によって認識されると（＃５０においてＹＥＳ）、アンテナスイッチ制御部１６は、現行のアンテナ１１ｂによって第２ユニークワードＣ及びペイロード部のデータを受信させる（＃４０）。一方、ビットエラー検出部１５がビットエラーを検出したユニークワードが、パケット内における最後の第１ユニークワードＢではない、すなわち第１ユニークワードＡであるとデータ列識別部４３によって認識されると（＃５０においてＮＯ）、＃３６に移行する。

本第６実施形態のダイバーシチ通信システム１０６及びダイバーシチ受信装置３６によれば、ビットエラーが検出されるユニークワードのデータ列が、パケット内における第１ユニークワードのうち最後のものである場合には、アンテナスイッチ制御部１６がアンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えないので、受信可能なアンテナ１１ａ、１１ｂを確実に選択できる。

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図２１は、ダイバーシチ通信システム１０７及びダイバーシチ受信装置３７の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３７は、ビットエラー検出部１５によってビットエラーが検出される直前であることを検知するビットエラー検出直前検知部（ビットエラー検出直前検知手段）４４を備えた点において、第４実施形態のダイバーシチ受信装置３４と相違する。

図２２は、本第７実施形態によるダイバーシチ通信システム１０７において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号を示している。既に述べたように、パケット検出タイマ４１の動作は、受信した信号とは非同期であるため、第１ユニークワードＡを受信中にパケット検出タイマ４１がタイマ周期をカウントしタイムアウトとなる場合がある。このような場合であっても、本第７実施形態においては、ビットエラー検出直前検知部４４がビットエラー検出部１５によってビットエラーが検出される直前であることを検知すると、アンテナスイッチ制御部１６は、アンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えない。これにより、タイムアウトとなる前に既に受信した信号を有効に利用しつつアンテナ１１ａ、１１ｂの選択を行えるようになる。特に、残り数ビットでビットエラー検出できるにも関わらずタイムアウトとなる場合に有効となる。なお、上記において、「ビットエラーレートが検出される」とは、ビットエラーが有る場合のみならず、ビットエラーが無い場合、すなわちビットエラーレートがゼロの場合も含むものとする。

図２３及び図２４は、ダイバーシチ受信装置３７におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３７におけるアンテナ切り替え動作は、図１４に示すダイバーシチ受信装置３４におけるアンテナ切り替え動作に対して、＃４２においてＹＥＳの際に、＃５１乃至＃５４の動作を追加したものである。すなわち、＃４２においてパケット検出タイマ４１がタイムアウトとなると（＃４２においてＹＥＳ）、ビットエラー検出直前検知部４４は、ビットエラーが検出される直前（ビットエラーを測定中）であるかを判断する。このビットエラー検出直前検知部４４がビットエラーの検出直前であることを判断する要領については、図２５を参照して後述する。ビットエラー検出直前検知部４４は、ビットエラーが検出される直前であることを検知した場合、その旨の検出直前フラグを立てる。この検出直前フラグは、所定時間が経過すると、落ちるように設定されている。検出直前フラグが立っている間は（＃５１においてＹＥＳ）、アンテナ１１ａ、１１ｂの切り替えは待機状態とされる（＃５２）。そして、ビットエラー検出部１５によってビットエラーが検出されると（＃５３においてＹＥＳ）、パケット検出タイマ４１がリセットされ（＃５４）、＃３６に移行して、アンテナを切り替える。ビットエラー検出部１５によってビットエラーが検出されなければ（＃５３においてＮＯ）、＃５１に戻る。一方、ビットエラーレートが検出される前に検出直前フラグが落ちると（＃５１においてＮＯ）、パケット検出タイマ４１がリセットされ（＃４３）、もう一方のアンテナ１１ａ又は１１ｂに切り替えられる。

次に、ビットエラー検出直前検知部４４がビットエラー検出部１５によってユニークワードＡのビットエラーが検出される直前であるか否かを検知する要領を図２５を参照して説明する。ビットエラー検出直前検知部４４は、各ユニークワードＡ乃至Ｃの先頭から１／４の信号パターンを記憶している（例えば、ユニークワードＡの先頭から１／４の信号パターンを１／４ユニークワードＡとする）。そして、図５と同様に、ビットエラー検出直前検知部４４は、入力データ列をシフトレジスタにより１ビットずつ送っていき、その都度、１／４ユニークワードＡと比較して一致度を確認する。このとき、受信電力の低下やマルチパスによる波形歪みの影響によりこの1／４ユニークワードＡのデータ列内でもビットエラーが発生する可能性があるため、エラー数が予め設定されたエラー許容閾値以下であれば、ユニークワードＡの先頭が検出されたものと判断する。こうして、ユニークワードＡの先頭が検出されると、まもなくユニークワードＡのビットエラーレートが検出されるであろうことが予測される。すなわち、ビットエラー検出直前検知部４４は、ユニークワードＡの先頭部分を検出することにより、ユニークワードＡのビットエラーレートがされる直前であることを検出する。

本第７実施形態のダイバーシチ通信システム１０７及びダイバーシチ受信装置３７によれば、ビットエラーが検出される直前にアンテナ１１ａ、１１ｂが切り替えられることが防止されるので、既に受信した信号を有効に利用してアンテナ１１ａ又は１１ｂを選択することができ、より一層早期に正常な通信状態に復帰できるようになる。

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図２６は、ダイバーシチ通信システム１０８及びダイバーシチ受信装置３８の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３８は、利得記憶部（利得記憶手段）４５を備えた点において、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３と相違する。また、図２６に示すように、ＲＦ部１３は、アンテナ１１ａ、１１ｂによって受信された信号にかける利得を自動的に制御するＡＧＣ（Automatic Gain Control）部１３１を有している。ここで、ＡＧＣ部１３１は、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３において示したＡＧＣ部とは、アンテナ１１ａ、１１ｂを切り替えた当初に設定される利得の設定値が異なっている。

ＡＧＣ部１３１において制御される利得は、利得記憶部４５に記憶されている。特に、利得記憶部４５は、選択されるアンテナ１１ａ、１１ｂが切り替えられたときに、切り替え直前においてＡＧＣ部１３１によって制御された利得の設定値を記憶する。このときの利得の設定値は、ＡＧＣ部１３１のフィードバック制御によって、十分に収束し安定しているものと考えられる。そこでアンテナ１１ａ又は１１ｂが２回以上切り替えられたとき、ＡＧＣ部１３１は、アンテナ１１ａ又は１１ｂがその前に選択された際に利得記憶部４５によって記憶されている利得の設定値を用いて、信号にかける利得を制御する。

図２７は、本第８実施形態によるダイバーシチ通信システム１０８において、送信装置２から送信され、アンテナ１１ａ又は１１ｂによって受信され出力される信号と、ＡＧＣ部１３１及び利得記憶部４５の動作を示している。特に、図２７は、プリアンブル、第１ユニークワードＡがアンテナ１１ａによって受信され、第１ユニークワードＢがアンテナ１１ｂによって受信され、第２ユニークワードＣがアンテナ１１ａによって受信される場合を示している。

アンテナ１１ａ、１１ｂの切り替えに伴い受信レベルが大きく変動する可能性があり、そのような場合ユニークワードのビットエラーレートを正確に読み取るために利得の設定値の収束（安定化）時間が必要となる。一方、同一のアンテナ１１ａ又は１１ｂであれば、短時間では受信レベルに大きな変化が無いため、いずれかのアンテナ１１ａ又は１１ｂが２回以上選択されるとき、そのアンテナ１１ａ又は１１ｂにおける前回の受信時の利得の設定値を用いて短時間で利得を安定させる。例えば、図２７において、アンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替える際には、利得記憶部４５がアンテナ１１ａの切り替え直前の利得の設定値を記憶しておく。その後、再度アンテナ１１ｂからアンテナ１１ａ切り替えられた場合には、利得記憶部４５によって記憶された利得の設定値から始めることにより、短時間で利得を安定させることができる。

図２８は、ダイバーシチ受信装置３８におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３７におけるアンテナ切り替え動作は、図４に示す＃４と＃５の動作の間に＃６０の動作を追加すると共に、＃９の動作の後に＃６１及び＃６２の動作を追加するものである。すなわち、ビットエラー検出部１５が第１ユニークワードＡのビットエラーを検出した後（＃４）、利得記憶部４５はＡＧＣ部１３１による利得の設定値を記憶し（＃６０）、アンテナ１１ａからアンテナ１１ｂに切り替える（＃５）。その後、＃６乃至＃９の動作を経て、アンテナ１１ｂからアンテナ１１ａに切り替えた後、＃６０において利得記憶部４５によって記憶された利得の設定値を用いてＡＧＣ部１３１が受信信号にかける利得を制御し（＃６１）、データを受信する（＃６２）。

本第８実施形態のダイバーシチ通信システム１０８及びダイバーシチ受信装置３８によれば、いずれかのアンテナ１１ａ又は１１ｂが２回以上選択されるとき、既に記憶されている利得の設定値を用いるので、短時間で無線信号の利得を安定させることができる。また、本第２実施形態のダイバーシチ通信システム１０２に適用する場合にあっては、各ユニークワードの間に付加されるダミービット信号のビット数を削減できるので、信号の伝送効率の向上を図ることができる。

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態によるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ通信システムについて図面を参照して説明する。図２９は、ダイバーシチ通信システム１０９及びダイバーシチ受信装置３９の構成を示している。ダイバーシチ受信装置３９は、ダイバーシチ制御部（ダイバーシチオン／オフ手段）４６を備えた点において、第１実施形態のダイバーシチ受信装置３と相違する。ダイバーシチ制御部４６は、アンテナスイッチ制御部１６によるアンテナの切り替え動作をオフする。すなわち、ダイバーシチ制御部４６における設定に応じて、アンテナスイッチ制御部１６の動作のオン／オフが制御される。

図３０は、ダイバーシチ受信装置３９におけるアンテナ切り替え動作を示している。ダイバーシチ受信装置３９におけるアンテナ切り替え動作は、図４に示す＃１の動作の前に＃７０及び＃７１等の動作を追加するものである。まず、ダイバーシチ通信システム１０９の監理者は、ダイバーシチ制御部４６を操作して、ダイバーシチ機能のオン／オフすなわちアンテナスイッチ制御部１６の動作のオン／オフを設定する（＃７０）。ダイバーシチ機能がオンのとき（＃７１においてＹＥＳ）、＃１に移行する。一方、ダイバーシチ機能がオフのとき（＃７１においてＮＯ）、アンテナスイッチ制御部１６によるアンテナ１１ａ、１１ｂの切り替え動作をオフして、ダイバーシチ機能を使用せず、現行のアンテナ１１ａ又は１１ｂで受信する（＃７２）。

本第９実施形態のダイバーシチ通信システム１０９及びダイバーシチ受信装置３９によれば、送信装置２とダイバーシチ受信装置３９との距離が近く、フェージングによる劣化などが問題にならない場合には、ダイバーシチ機能をオフできるので、システムの消費電力を低減できる。一方、送信機と受信機間が離れている場合や周辺環境の変動が激しい場合など、ダイバーシチ機能が必要な場合はオンし、通信の信頼性を上げることができる。このように通信の信頼性を確保しつつ、ダイバーシチ通信システム１０９が設置される環境に応じて、アンテナスイッチ制御部１６によるアンテナ１１ａ、１１ｂの切り替え動作をオフすることができるので、システムの消費電力を低減できる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくともは、アンテナ１１ａ、１１ｂよりも多数のデータ列を有するパケットが送信機から送信され、各アンテナ１１ａ、１１ｂでいずれかのデータ列を受信し、アンテナスイッチ制御部１６がそのビットエラーレートに基づいてアンテナ１１ａ又は１１ｂを選択ように構成されていればよい。また、ダイバーシチ受信装置３、３２乃至３９に用いるアンテナの本数は２本に限られることなく、３本以上であってもよい。この場合においては、第２ユニークワードの個数は、アンテナの本数に対応させるものとする。

１ ダイバーシチ通信システム
２ 送信装置
３ ダイバーシチ受信装置
１１ａ、１１ｂ アンテナ
１４ ベースバンド信号処理部
１５ ビットエラー検出部（ビットエラー検出手段）
１６ アンテナスイッチ制御部（アンテナ制御手段）
１７ パケットエンド検出部（パケットエンド検出手段）
１８ ダミービット検出部（ダミービット検出手段）
２０ 誤り訂正符号部（誤り訂正符号化手段）
２２ ＲＦ部（符号化率信号受信手段）
４１ 信号品質測定部（信号品質測定手段）
４２ 符号化率算出部（符号化率算出手段）
４３ ＲＦ部（符号化率信号送信手段）
５５ パケットエンド信号
５６ ダミービット信号

Claims (11)

1. 無線信号を送信する送信装置と、
   前記送信装置から送信された無線信号を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナのうちいずれかを選択し動作させるアンテナ制御手段と、前記アンテナ制御手段によって選択されたアンテナによって受信され出力された無線信号のビットエラーを検出するビットエラー検出手段とを有するダイバーシチ受信装置とを備え、
   前記無線信号は、前記アンテナよりも多数のデータ列を有するヘッダ部と、ペイロード部とを含むパケットに分割されて前記送信機から送信され、
   前記アンテナ制御手段は、いずれか一のアンテナを選択していずれか一のデータ列を受信させて前記ビットエラー検出手段にビットエラーを検出させた後、別のアンテナに切り替えて別のデータ列を受信させて前記ビットエラー検出手段にビットエラーを検出させ、ビットエラーレートの最も小さいアンテナを選択してペイロード部の無線信号を受信させることを特徴とするダイバーシチ通信システム。
2. 前記ヘッダ部のデータ列は、前記複数のアンテナのそれぞれに割当てられた複数の第１ユニークワードと、ペイロード部のデータの先頭を検出するための第２ユニークワードとを有することを特徴とする請求項１に記載のダイバーシチ通信システム。
3. 各パケットは、各ユニークワードの間にダミービット信号が付加されて送信され、
   前記ダイバーシチ受信装置は、前記ダミービット信号を検出するダミービット検出手段をさらに備え、
   前記アンテナ制御手段は、いずれかのアンテナが前記ダミービット信号を受信している間に、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする請求項２に記載のダイバーシチ通信システム。
4. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記ビットエラー検出手段が個々のデータ列ごとにビットエラーを検出する時間を制限するためのエラー検出時間制限手段を有し、
   前記アンテナ制御手段は、前記エラー検出時間制限手段によって制限された時間内に前記ビットエラー検出手段がビットエラーを検出できなかった場合、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
5. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナによって受信される受信信号からパケットを検出するパケット検出手段と、前記パケット検出手段の検出時間を制限するパケット検出時間制限手段を有し、
   前記アンテナ制御手段は、前記パケット検出時間制限手段によって制限された時間内に前記パケット検出手段がパケットを検出できなかった場合、選択するアンテナを切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
6. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記パケット検出時間制限手段によって制限されるパケット検出時間を変更するパケット検出時間変更手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載のダイバーシチ通信システム。
7. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記多数のデータ列を識別するデータ列識別手段をさらに有し、
   前記アンテナ制御手段は、前記ビットエラー検出手段によってビットエラーが検出されるデータ列が、前記第１ユニークワードのうち最後のものである場合には、選択したアンテナを切り替えないことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
8. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記ビットエラー検出手段によってビットエラーが検出される直前であることを検知するビットエラー検出直前検知手段をさらに有し、
   前記アンテナ制御手段は、前記ビットエラー検出直前検知手段によってビットエラーが検出される直前であることを検知された場合、前記選択するアンテナを切り替えないことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
9. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナによって受信された無線信号にかける利得を自動的に制御する自動利得制御手段と、前記自動利得制御手段によって制御される利得の設定値を記憶する利得記憶手段とをさらに有し、
   前記アンテナ制御手段によっていずれかのアンテナが２回以上選択されるとき、前記自動利得制御手段は前記利得記憶手段に記憶されている利得の設定値を用いて前記アンテナによって受信された無線信号の利得を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
10. 前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナ制御手段によるアンテナの切り替え動作をオン／オフするダイバーシチオン／オフ手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システム。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載のダイバーシチ通信システムに用いられるダイバーシチ受信装置。

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