JP2010283462A - Diversity receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に搭載されて信号を受信するダイバーシティ受信装置に関して、特に未使用の受信アンテナを使用して、安定した受信を行うことができる技術に関する。 The present invention relates to a diversity receiver that is mounted on a mobile body and receives a signal, and more particularly to a technique that can perform stable reception using an unused reception antenna.
移動体における放送波の受信では、移動のため、受信環境が大きく変化する。受信性能の向上のための技術として、複数の受信アンテナを用いたダイバーシティ受信技術が存在する。このダイバーシティ受信技術は、移動体に設置した複数の受信アンテナからの受信信号を利用することを特徴としている。 In receiving a broadcast wave in a mobile body, the reception environment changes greatly due to movement. As a technique for improving reception performance, there is a diversity reception technique using a plurality of reception antennas. This diversity reception technique is characterized by using reception signals from a plurality of reception antennas installed in a mobile body.
従来のダイバーシティ受信装置では、送信局の位置情報と各受信アンテナの位置情報から送信局と各受信アンテナの間の距離を求め、その距離の差を算出して、この距離の差による相関が最小となる受信アンテナを選択指示するようにして、受信性能を向上させている(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional diversity receiver, the distance between the transmitting station and each receiving antenna is obtained from the position information of the transmitting station and the position information of each receiving antenna, the difference between the distances is calculated, and the correlation due to this distance difference is minimized. The receiving performance is improved by selecting and instructing the receiving antenna to be (see, for example, Patent Document 1).
従来のダイバーシティ受信装置では、放送波を受信するために最良な受信アンテナが選択される。一方、選択されなかった受信アンテナは、消費電力を低減するために電源を停止したり、別用途として利用したりといったように、放送波受信に利用されていないことが多い。かかる問題に鑑み、本発明は、受信アンテナ放送波を受信して復調しつつ、放送波の受信に使用していない受信アンテナで比較的容量の大きい配信データを安定的に受信することを課題とする。 In the conventional diversity receiver, the best receiving antenna is selected to receive the broadcast wave. On the other hand, reception antennas that have not been selected are often not used for broadcast wave reception, such as when the power supply is stopped to reduce power consumption or for other purposes. In view of such a problem, an object of the present invention is to stably receive distribution data having a relatively large capacity with a receiving antenna that is not used for receiving a broadcast wave while receiving and demodulating the receiving antenna broadcast wave. To do.
上記課題を解決するために本発明によって次のような手段を講じた。すなわち、移動体に搭載された複数のアンテナで受信した送信局からの電波を受けて処理するダイバーシティ受信装置であって、移動体に搭載されたナビゲーションシステムから移動体の現在地および進行方向の情報を受け、現在地および予測される移動先での複数のアンテナのそれぞれの電波受信強度を算出し、当該算出結果に基づいて複数のアンテナのうち主アンテナにすべきものおよび副アンテナにすべきものを判定する受信信号選択判定部と、複数のアンテナの受信信号を受け、受信信号選択判定部の判定結果に従って主アンテナの受信信号および副アンテナの受信信号を出力する受信信号制御部と、主アンテナの受信信号を復調する第1の復調回路と、復調の指示を受けたとき、副アンテナの受信信号を復調してその復調データを記録部に記録する第2の復調回路と、受信信号選択判定部によって算出された電波受信強度に基づいて、副アンテナが切り替わらずに連続して選択され続けるであろう期間を算出し、当該期間が所定値よりも大きいとき、第2の復調回路に対して復調を指示する復調指示部と備えているものとする。 In order to solve the above problems, the present invention has taken the following measures. That is, a diversity receiver that receives and processes radio waves from a transmitting station received by a plurality of antennas mounted on a mobile body, and obtains information on the current location and traveling direction of the mobile body from a navigation system mounted on the mobile body. Receiving, calculating the radio wave reception intensity of each of the plurality of antennas at the current location and the predicted destination, and determining which of the plurality of antennas should be the main antenna and the sub-antenna based on the calculation result A signal selection determination unit, a reception signal control unit that receives reception signals of a plurality of antennas and outputs a reception signal of the main antenna and a reception signal of the sub-antenna according to a determination result of the reception signal selection determination unit, and a reception signal of the main antenna When receiving a demodulating instruction and a first demodulating circuit for demodulating, the demodulated data is demodulated by demodulating the received signal of the sub-antenna Based on the second demodulating circuit to be recorded in the recording unit and the radio wave reception intensity calculated by the received signal selection determining unit, a period during which the sub-antenna will be continuously selected without switching is calculated, When is larger than a predetermined value, a demodulation instruction unit for instructing demodulation to the second demodulation circuit is provided.
このように、移動体の位置と送信局の位置関係を常に予測して把握することで、強電界の地域での放送波の受信信号に使用する最適な受信アンテナが前もってわかるため、ダイナミックにアンテナの割り当てができる。これにより、配信データを途切れることなく安定的に取得することができる。 In this way, by always predicting and grasping the positional relationship between the position of the mobile body and the transmitting station, the optimal receiving antenna to be used for the received signal of the broadcast wave in the strong electric field area can be known in advance. Can be assigned. Thereby, delivery data can be acquired stably without interruption.
なお、受信信号制御部は、複数のアンテナの少なくとも二つの受信信号を合成して主アンテナの受信信号および副アンテナの受信信号の少なくとも一方を生成するダイバーシティ合成回路を備えていてもよい。これにより、複数のアンテナを適宜組み合わせて主アンテナの受信信号または副アンテナの受信信号を生成することができる。 The reception signal control unit may include a diversity combining circuit that combines at least two reception signals of a plurality of antennas to generate at least one of the reception signal of the main antenna and the reception signal of the sub antenna. As a result, a reception signal of the main antenna or a reception signal of the sub-antenna can be generated by appropriately combining a plurality of antennas.
本発明によると、最適な組み合わせにある受信アンテナ放送波を受信して復調しつつ、放送波の受信に使用していない受信アンテナで比較的容量の大きい配信データを安定的に受信することができる。 According to the present invention, it is possible to stably receive distribution data having a relatively large capacity with a receiving antenna that is not used for receiving a broadcast wave while receiving and demodulating the receiving antenna broadcast wave in an optimal combination. .
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るダイバーシティ受信装置の構成を示す。受信信号制御部10は、AGC回路11−1、11−2およびセレクタ12を有する。AGC回路11−1、11−2は、それぞれ、送信局100から送信された放送波を受信するアンテナ20−1、20−2から供給される受信信号RCV−1、RCV−2を増幅する。アンテナ20−1、20−2は、例えは図2に示すように車などの移動体200の屋根上部に分散配置されている。セレクタ12は、AGC回路11−1、11−2の出力を受け、システム制御部30における受信信号選択判定部31からの選択指示SELに従って、主アンテナの受信信号MAINRおよび副アンテナの受信信号SUBRを出力する。復調回路40、50は、それぞれ、主アンテナの受信信号MAINRおよび副アンテナの受信信号SUBRを受けて復調する。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of a diversity receiving apparatus according to the first embodiment. The reception
ナビゲーションシステム60は、自車の絶対位置を認識する。具体的には、ナビゲーションシステム60は、図2に示した移動体200の中心にある基準点の絶対位置と、自車の進行方向の絶対的な向きを認識し、移動体200の基準点に対するアンテナ20−1、20−2の相対位置と送信局100の位置情報を記憶している。
The
図3は、受信信号選択判定部31の処理フローを示す。システム制御部30におけるCPU32から出力される選択判断フラグが有効ならば(S11のYES)、図4に示すような移動予定ルートに対して、現在地A地点および予測されるB地点、C地点、D地点の自車位置情報、自車進行方向情報、受信アンテナ位置情報、送信局位置情報をナビゲーションシステム60から取得する(S12)。そして、現在地A地点でのアンテナ20−1、20−2の電波受信強度と、移動先B地点〜D地点でのアンテナ20−1、20−2の電波受信強度を算出し(S13)、算出結果を図5に示したようなテーブル形式でシステム制御部30におけるRAM33に記録する(S14)。当該テーブルを参照して現在地でのアンテナ20−1、20−2の受信電波強度を比較し、強度が大きいアンテナを主アンテナとして選択するよう選択指示SELを出力する(S15、S16、S17)。図5の例だと、A地点からB地点まではアンテナ2が、B地点からD地点まではアンテナ1が、それぞれ主アンテナとして選択される。
FIG. 3 shows a processing flow of the reception signal
なお、予測される移動先B地点〜D地点の決定は、ナビゲーションシステム60の地図データにおける交差点を示す位置やルート設定した時の現在地から10分後、20分後などの地点に限定されるものではなく、任意に設定可能である。
In addition, the determination of the predicted destinations B to D is limited to a point indicating an intersection in the map data of the
復調回路40は、受信信号制御部10から出力された主アンテナの受信信号MAINRを復調する。映像音声信号処理回路70は、復調回路40の復調結果である映像音声信号を受け、映像や音声を再生する。
The
図6は、システム制御部30における復調指示部34の処理フローを示す。アンテナ20−1、20−2のうち受信信号選択判定部31によって主アンテナとして選択されなかった方、すなわち、副アンテナを特定し(S21)、現在地A地点および移動先B地点〜D地点のいずれの区間で同じアンテナが副アンテナとして連続して選択され続けるかを判定する(S22)。副アンテナの切り替えが発生すると判定した場合には(S22のNO)、ステップS21に戻る。一方、同じアンテナが副アンテナとして連続して選択される続けると判定した場合には(S22のYES)、その連続期間と所定値とを比較する(S23)。そして、連続期間が所定値よりも大きければ(S23のYES)、ダウンロード許可フラグPFLGを有効にして復調回路50に対して復調を指示する(S24)。一方、連続期間が所定値よりも小さければ(S23のNO)、ダウンロード許可フラグPFLGを無効にしてステップS21に戻る。図5の例だと、A地点からB地点まではアンテナ1が、B地点からD地点まではアンテナ2が、それぞれ副アンテナとして選択され、B地点からD地点までは副アンテナが連続していると判定される。そして、その連続期間が所定値よりも大きければダウンロード許可フラグPFLGが有効となる。
FIG. 6 shows a processing flow of the demodulation instruction unit 34 in the
なお、所定値は、ユーザが自由に設定できる設定値やダイバーシティ受信装置に組み込まれている設定値に限定されるものではなく、任意に設定可能である。 The predetermined value is not limited to a setting value that can be freely set by the user or a setting value incorporated in the diversity receiver, and can be arbitrarily set.
復調回路50は、復調の指示を受けると、受信信号制御部10から出力された副アンテナの受信信号SUBRを復調する。そして、復調の結果得られたデータを記録部80に格納する。記録部80は、例えば、ダイバーシティ受信装置の電源が切れても保存したデータを保持し続けることができる不揮発性メモリで実現するとよい。
When receiving the instruction for demodulation, the
受信信号選択判定部31および復調指示部34はプログラム処理で実現してもよい。すなわち、システム制御部30におけるROM35に受信信号選択判定部31および復調指示部34の処理フローを実行するためのプログラムを保持しておき、CPU32でそれらプログラムを実行するようにしてもよい。なお、CPU32は、これらプログラムの実行以外に、図5に示したような受信電波強度の情報を記録部80に逐次記録する制御、さらに、すでに記録部80に同じ地点の情報が記録されている場合には常に最新の状態になるように更新処理をも行う。
The reception signal
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係るダイバーシティ受信装置の構成を示す。本実施形態に係るダイバーシティ受信装置は、送信局100から送信される放送波の電波強度レベルが弱い地域において最良な放送波を受信する受信アンテナの選択を行うものである。以下、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows the configuration of the diversity receiver according to the second embodiment. The diversity receiver according to the present embodiment selects a receiving antenna that receives the best broadcast wave in an area where the radio wave intensity level of the broadcast wave transmitted from the
受信信号制御部10Aは、n個のAGC回路11−1、11−2、・・・、11−nおよびセレクタ12Aを有する。AGC回路11−1、11−2、・・・、11−nは、それぞれ、送信局100から送信された放送波を受信するn本のアンテナ20−1、20−2、・・・、20−nから供給される受信信号RCV−1、RCV−2、・・・、RCV−nを増幅する。アンテナ20−1、20−2、・・・、20−nは、例えは図8に示すように車などの移動体200の屋根上部に分散配置されている。
The reception
セレクタ12Aは、AGC回路11−1、11−2、・・・、12−nの出力を受け、受信信号選択判定部31からの選択指示SELに従って、そのうちの最大でいずれかm個をダイバーシティ合成回路13に出力するとともに、いずれか一つを副アンテナの受信信号SUBRとして出力する。ダイバーシティ合成回路13は、セレクタ12Aから出力された複数の受信信号を合成して主アンテナの受信信号MAINRを出力する。具体的には、ダイバーシティ合成回路13は、各受信信号をキャリア毎に比較し、CN比の良い受信アンテナのキャリアに対し大きな重み付けをして合成を行う。
The
図9は、受信信号選択判定部31の処理フローを示す。ステップS11〜S14は上述したとおりである。ステップS14で保存されたテーブル、例えば、図10に示したテーブルを参照して現在地でのアンテナ20−1、20−2、・・・、20−nの受信電波強度を比較し、強度が大きいアンテナを主アンテナとして選択するよう選択指示SELを出力する(S15A、S16)。一方、電波強度が大きいアンテナがなかった場合(S15AのNO)、複数のアンテナを組み合わせることで電波強度が大きくなるか否かの判定を行い(S18)、電波強度が大きくなる組み合わせがあれば、その組み合わせるアンテナすべてを主アンテナとして選択する(S17)。図10の例だと、A地点からB地点まではアンテナ1、アンテナ2、アンテナ3が、B地点からD地点まではアンテナ1が、それぞれ主アンテナとして選択される。
FIG. 9 shows a processing flow of the reception signal
図11は、復調指示部34の処理フローを示す。基本的には図6に示した処理フローと同じであるが、ステップS21で特定された副アンテナの電波強度が小でないか否かを判定し(S26)、強度が小の場合(S26のNO)、ステップS21に戻る。一方、強度が小ではない場合(S26のYES)、ステップS22以降の処理を行う。図10の例だと、A地点からB地点まですべてのアンテナが主アンテナとして使用されているため副アンテナの割り当てはなく、B地点からC地点まではアンテナ2が副アンテナとして選択される。C地点からD地点まではアンテナ2およびアンテナ3ともに電波強度が小のため、副アンテナの割り当てはない。これによりB地点からC地点までは副アンテナが連続していると判定される。そして、その連続期間が所定値よりも大きければダウンロード許可フラグPFLGが有効となる。
FIG. 11 shows a processing flow of the demodulation instruction unit 34. Basically, the processing flow is the same as that shown in FIG. 6, but it is determined whether the radio field intensity of the sub-antenna specified in step S21 is not low (S26). If the intensity is low (NO in S26) ), The process returns to step S21. On the other hand, when the intensity is not low (YES in S26), the processes after step S22 are performed. In the example of FIG. 10, since all antennas from point A to point B are used as the main antenna, there is no sub-antenna assignment, and
以上、第1および第2の本実施形態によると、副アンテナとして連続して使用する受信アンテナの使用時間が前もって予測してわかるため、副アンテナで配信データを途切れることなく安定して取得することができる。また、配信データの受信が途切れてしまった場合でも、それまでの配信データが記録部80に残っているため、通信再開後、途中から配信データを取得することができる。 As described above, according to the first and second embodiments, since the usage time of the receiving antenna that is continuously used as the sub-antenna can be predicted in advance, the distribution data can be stably acquired without interruption by the sub-antenna. Can do. Further, even when the reception of the distribution data is interrupted, the distribution data up to that time remains in the recording unit 80, so that the distribution data can be acquired halfway after the communication is resumed.
(第3の実施形態)
図12は、第3の実施形態に係るダイバーシティ受信装置の構成を示す。本実施形態に係るダイバーシティ受信装置は、送信局100から送信される放送波の電波強度レベルが弱い地域において最良な配信データを受信する受信アンテナの選択を行うものである。以下、第2の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
FIG. 12 shows the configuration of the diversity receiver according to the third embodiment. The diversity receiving apparatus according to the present embodiment selects a receiving antenna that receives the best distribution data in an area where the radio wave intensity level of the broadcast wave transmitted from the transmitting
セレクタ12Bは、AGC回路11−1、11−2、・・・、12−nの出力を受け、受信信号選択判定部31からの選択指示SELに従って、そのうちの最大でいずれかm個をダイバーシティ合成回路13に出力するとともに、いずれか一つを主アンテナの受信信号MAINRとして出力する。ダイバーシティ合成回路13は、セレクタ12Bから出力された複数の受信信号を合成して副アンテナの受信信号SUBRを出力する。
The
図13は、受信信号選択判定部31の処理フローを示す。ステップS11〜S14は上述したとおりである。ステップS14で保存されたテーブル、例えば、図10に示したテーブルを参照して現在地でのアンテナ20−1、20−2、・・・、20−nの受信電波強度を比較し、強度が大きいアンテナを副アンテナとして選択するよう選択指示SELを出力する(S15A、S16A)。一方、電波強度が大きいアンテナがなかった場合(S15AのNO)、複数のアンテナを組み合わせることで電波強度が大きくなるか否かの判定を行い(S18)、電波強度が大きくなる組み合わせがあれば、その組み合わせるアンテナすべてを副アンテナとして選択する(S17A)。図10の例だと、A地点からB地点まではアンテナ1、アンテナ2、アンテナ3が、B地点からD地点まではアンテナ1が、それぞれ副アンテナとして選択される。
FIG. 13 shows a processing flow of the reception signal
復調指示部34の処理フローは図11に示したとおりである。図10の例だと、A地点からB地点まですべてのアンテナが副アンテナとして使用される。また、B地点からD地点までではアンテナ2が副アンテナとして選択される。これによりA地点からD地点までは副アンテナが連続していると判定される。そして、その連続期間が所定値よりも大きければダウンロード許可フラグPFLGが有効となる。
The processing flow of the demodulation instruction unit 34 is as shown in FIG. In the example of FIG. 10, all antennas from point A to point B are used as sub-antennas. Further, the
(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態に係るダイバーシティ受信装置の構成を示す。本実施形態に係るダイバーシティ受信装置は、送信局100から送信される放送波の電波強度レベルの強弱にかかわらず最良な放送波および配信データを受信する受信アンテナの選択を行うものである。以下、第2および第3の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 shows the configuration of a diversity receiver according to the fourth embodiment. The diversity receiver according to the present embodiment selects a receiving antenna that receives the best broadcast wave and distribution data regardless of the strength of the radio wave intensity of the broadcast wave transmitted from the
セレクタ12Cは、AGC回路11−1、11−2、・・・、12−nの出力を受け、受信信号選択判定部31からの選択指示SELに従って、そのうちの最大でいずれかj個をダイバーシティ合成回路13−1に、最大でいずれかk個をダイバーシティ合成回路13−2にそれぞれ出力する。ダイバーシティ合成回路13−1、13−2は、それぞれ、セレクタ12Cから出力された複数の受信信号を合成して主アンテナの受信信号MAINRおよび副アンテナの受信信号SUBRを出力する。
The
受信信号選択判定部31および復調指示部34の動作フローは、それぞれ、図9および図6に示したとおりである。図10の例だと、A地点からB地点まではアンテナ1、アンテナ2、アンテナ3が、B地点からD地点まではアンテナ1が、それぞれ主アンテナとして選択される。また、A地点からB地点まですべてのアンテナが主アンテナとして使用されているため副アンテナの割り当てはなく、B地点からD地点まではアンテナ2、アンテナ3が副アンテナとして選択される。これによりB地点からD地点までは副アンテナが連続していると判定される。そして、その連続期間が所定値よりも大きければダウンロード許可フラグPFLGが有効となる。
The operation flows of the reception signal
以上、第3および第4の実施形態によると、副アンテナとして連続して使用する受信アンテナの使用時間が前もって予測してわかり、電界強度が弱くてもダイバーシティ合成回路で受信信号を合成するので、副アンテナで途切れることなく安定して配信データを取得することができる。 As described above, according to the third and fourth embodiments, the usage time of the receiving antenna that is continuously used as the sub-antenna can be predicted and understood in advance, and the received signal is combined by the diversity combining circuit even if the electric field strength is weak. Distribution data can be stably acquired without interruption by the sub-antenna.
本発明に係るダイバーシティ受信装置は、放送波の受信に使用していない受信アンテナで比較的容量の大きい配信データを安定的に受信することができるため、カーナビゲーションシステム、携帯電話等に有用である。 The diversity receiving apparatus according to the present invention can stably receive distribution data having a relatively large capacity with a receiving antenna that is not used for receiving broadcast waves, and is thus useful for a car navigation system, a mobile phone, and the like. .
10 受信信号制御部
13 ダイバーシティ合成回路
13−1 ダイバーシティ合成回路
13−2 ダイバーシティ合成回路
31 受信信号選択判定部
34 復調指示部
40 復調回路(第1の復調回路)
50 復調回路(第2の復調回路)
DESCRIPTION OF
50 Demodulation circuit (second demodulation circuit)
Claims (4)
前記移動体に搭載されたナビゲーションシステムから前記移動体の現在地および進行方向の情報を受け、現在地および予測される移動先での前記複数のアンテナのそれぞれの電波受信強度を算出し、当該算出結果に基づいて前記複数のアンテナのうち主アンテナにすべきものおよび副アンテナにすべきものを判定する受信信号選択判定部と、
前記複数のアンテナの受信信号を受け、前記受信信号選択判定部の判定結果に従って主アンテナの受信信号および副アンテナの受信信号を出力する受信信号制御部と、
前記主アンテナの受信信号を復調する第1の復調回路と、
復調の指示を受けたとき、前記副アンテナの受信信号を復調して復調データを記録部に記録する第2の復調回路と、
前記受信信号選択判定部によって算出された電波受信強度に基づいて、前記副アンテナが切り替わらずに連続して選択され続けるであろう期間を算出し、当該期間が所定値よりも大きいとき、前記第2の復調回路に対して復調を指示する復調指示部と備えている
ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。 A diversity receiver that receives and processes radio waves from a transmitting station received by a plurality of antennas mounted on a mobile body,
Receives information on the current location and traveling direction of the mobile body from the navigation system mounted on the mobile body, calculates the radio wave reception intensity of each of the plurality of antennas at the current location and the predicted destination, and A reception signal selection determination unit that determines what should be the main antenna and what should be the secondary antenna among the plurality of antennas,
A reception signal control unit that receives the reception signals of the plurality of antennas and outputs the reception signal of the main antenna and the reception signal of the sub-antenna according to the determination result of the reception signal selection determination unit;
A first demodulation circuit for demodulating a reception signal of the main antenna;
A second demodulating circuit that demodulates the received signal of the sub-antenna and records the demodulated data in a recording unit when receiving a demodulating instruction;
Based on the radio wave reception intensity calculated by the received signal selection determination unit, a period during which the sub antenna is to be continuously selected without being switched is calculated, and when the period is greater than a predetermined value, A diversity receiving apparatus comprising: a demodulation instruction unit that instructs demodulation of the second demodulation circuit.
前記受信信号制御部は、前記複数のアンテナの少なくとも二つの受信信号を合成して前記副アンテナの受信信号を生成するダイバーシティ合成回路を有する
ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。 The diversity receiver according to claim 1, wherein
The diversity reception device, wherein the reception signal control unit includes a diversity combining circuit that combines at least two reception signals of the plurality of antennas to generate a reception signal of the sub-antenna.
前記受信信号制御部は、前記複数のアンテナの少なくとも二つの受信信号を合成して前記主アンテナの受信信号を生成するダイバーシティ合成回路を有する
ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。 The diversity receiver according to claim 2, wherein
The diversity reception apparatus, wherein the reception signal control unit includes a diversity combining circuit that combines at least two reception signals of the plurality of antennas to generate a reception signal of the main antenna.
前記受信信号制御部は、前記複数のアンテナの少なくとも二つの受信信号を合成して前記主アンテナの受信信号を生成するダイバーシティ合成回路を有する
ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。 The diversity receiver according to claim 1, wherein
The diversity reception apparatus, wherein the reception signal control unit includes a diversity combining circuit that combines at least two reception signals of the plurality of antennas to generate a reception signal of the main antenna.
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