JP2015053616A

JP2015053616A - Radio receiving device and antenna selecting method

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Publication number: JP2015053616A
Application number: JP2013185692A
Authority: JP
Inventors: 浩樹森; Hiroki Mori
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: JP6118217B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio receiving device and an antenna selecting method that are able to prevent reduction in communication quality even if a large variation arises in noise powers included in reception signals of a plurality of antennas.SOLUTION: A radio receiving device according to an embodiment of the invention comprises a measuring unit, a calculating unit, an antenna selecting unit, and a signal outputting unit. The measuring unit divides reception signals received by each of the plurality of antennas into a plurality of elements determined by a prescribed time width and bandwidth, and measures signal strength per element or per group about which a plurality of elements are grouped. The calculating unit compares the signal strength measured per element between the plurality of antennas, selects one from the plurality of antennas per element on the basis of the comparison result, and calculates an evaluation value of each antenna corresponding to the number of times when each antenna is selected. The antenna selecting unit determines use antenna candidates on the basis of the evaluation value, and selects at least one antenna from the use antenna candidates.

Description

本発明の実施形態は、無線受信装置及びアンテナ選択方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a wireless reception device and an antenna selection method.

従来、無線通信のために複数のアンテナが搭載された無線受信装置が使用されている。このような無線受信装置では、複数のアンテナのうち受信電力の最も大きいアンテナを選択して使用することによって、ダイバーシチ効果による通信品質の向上が図られている。上記のアンテナ選択方法によれば、複数のアンテナの受信信号に含まれる雑音電力が均一の場合、ＳＮＲ（信号電力対雑音電力比）が良い（大きい）アンテナが選択されるため、効果的に通信品質を向上させることができる。 Conventionally, a wireless receiving device equipped with a plurality of antennas is used for wireless communication. In such a wireless receiver, communication quality is improved by a diversity effect by selecting and using the antenna having the highest received power among a plurality of antennas. According to the above antenna selection method, when the noise power included in the reception signals of the plurality of antennas is uniform, an antenna having a good (large) SNR (signal power to noise power ratio) is selected. Quality can be improved.

Wireless Communications, Andrea Goldsmith, Cambridge University Press (2005/08/08) P204 - p211Wireless Communications, Andrea Goldsmith, Cambridge University Press (08/08/2005) P204-p211

しかし、無線受信装置の個体差や外部からの人工雑音などの影響により、雑音電力には大きなばらつきが生じることがある。このような場合に受信電力が最も大きいアンテナを選択すると、雑音電力が大きいアンテナ、すなわちＳＮＲが悪い（小さい）アンテナを選択するおそれがある。 However, the noise power may vary greatly due to the influence of individual differences in the wireless receivers and external artificial noise. In such a case, if an antenna having the highest received power is selected, an antenna having a large noise power, that is, an antenna having a poor (small) SNR may be selected.

そこで、本発明の実施形態は、複数のアンテナの受信信号に含まれる雑音電力に大きなばらつきが生じた場合にも通信品質の低下を抑制可能な無線受信装置及びアンテナ選択方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a radio reception apparatus and an antenna selection method capable of suppressing a decrease in communication quality even when a large variation occurs in noise power included in reception signals of a plurality of antennas. And

本発明の実施形態による無線受信装置は、測定部と、算出部と、アンテナ選択部と、信号出力部とを備える。測定部は、複数のアンテナでそれぞれ受信された受信信号を所定の時間幅と帯域幅とによって規定される複数のエレメントに分け、エレメントごと、又は複数のエレメントをグループ化したグループごとに信号強度を測定する。算出部は、エレメントごとに測定された受信信号の信号強度を複数のアンテナ間で比較し、比較結果に基づいてエレメントごとに複数のアンテナのうちの１つを選択し、各アンテナが選択された回数に応じた各アンテナの評価値を算出する。アンテナ選択部は、算出部で算出された評価値に基づいて複数のアンテナの中から使用アンテナ候補を特定し、使用アンテナ候補の中から少なくとも１つのアンテナを選択する。信号出力部は、アンテナ選択部で選択されたアンテナの受信信号に基づく信号を出力する。 A radio reception apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit, a calculation unit, an antenna selection unit, and a signal output unit. The measurement unit divides the received signal received by each of the plurality of antennas into a plurality of elements defined by a predetermined time width and bandwidth, and determines the signal strength for each element or each group in which a plurality of elements are grouped. taking measurement. The calculation unit compares the signal strength of the received signal measured for each element between the plurality of antennas, selects one of the plurality of antennas for each element based on the comparison result, and each antenna is selected. The evaluation value of each antenna according to the number of times is calculated. The antenna selection unit identifies a use antenna candidate from a plurality of antennas based on the evaluation value calculated by the calculation unit, and selects at least one antenna from the use antenna candidates. The signal output unit outputs a signal based on the reception signal of the antenna selected by the antenna selection unit.

本発明の第１実施形態に係る無線受信装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the radio | wireless receiver which concerns on 1st Embodiment of this invention. エレメントを説明する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing explaining an element. エレメントごとに各アンテナの信号強度を表した図である。It is a figure showing the signal strength of each antenna for every element. 各エレメントに対して選択されたアンテナを表した図である。It is a figure showing the antenna selected with respect to each element. 本発明の第１実施形態のアンテナ選択方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the antenna selection method of 1st Embodiment of this invention. グループ化されたエレメントを説明する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing explaining the element grouped. 本発明の第２実施形態のアンテナ選択方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the antenna selection method of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態のアンテナ選択方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the antenna selection method of 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態に係る無線受信装置及びアンテナ選択方法を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a radio reception apparatus and an antenna selection method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無線受信装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線受信装置は、アンテナ１と、周波数領域信号生成部２と、測定部３と、選択率算出部４と、アンテナ選択部５と、信号出力部６とを備える。なお、周波数領域信号生成部２、測定部３、選択率算出部４、アンテナ選択部５及び信号出力部６の機能は、ＦＰＧＡ，ＤＳＰ及びＡＳＩＣなどの既存の集積回路７上で実行される処理により実現される。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the wireless reception device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the radio reception apparatus includes an antenna 1, a frequency domain signal generation unit 2, a measurement unit 3, a selection rate calculation unit 4, an antenna selection unit 5, and a signal output unit 6. The functions of the frequency domain signal generation unit 2, the measurement unit 3, the selection rate calculation unit 4, the antenna selection unit 5, and the signal output unit 6 are processes executed on an existing integrated circuit 7 such as an FPGA, a DSP, and an ASIC. It is realized by.

アンテナ１は、無線受信装置に複数設けられており、それぞれ同一の周波数帯の無線信号を受信する。アンテナ１は、無線信号を受信すると、受信信号（以下、「受信信号Ｙ」という）を、アンテナ１に対応する周波数領域信号生成部２に入力する。 A plurality of antennas 1 are provided in the wireless receiver, and each receive a wireless signal in the same frequency band. When the antenna 1 receives the radio signal, the antenna 1 inputs the received signal (hereinafter referred to as “reception signal Y”) to the frequency domain signal generation unit 2 corresponding to the antenna 1.

周波数領域信号生成部２は、アンテナ１に対応して複数設けられている。周波数領域信号生成部２は、対応するアンテナ１から入力された受信信号Ｙに対して、電力増幅、周波数変換、アナログ―ディジタル変換（ＡＤ変換）などの処理を必要に応じて施し、さらにフーリエ変換などの周波数領域への変換処理を施す。これにより、ＡＤ変換後の時間領域信号を周波数領域に変換した周波数領域信号（周波数スペクトル）（以下、「周波数領域信号ｙ」という）を生成する。 A plurality of frequency domain signal generation units 2 are provided corresponding to the antennas 1. The frequency domain signal generation unit 2 performs processing such as power amplification, frequency conversion, analog-digital conversion (AD conversion) on the received signal Y input from the corresponding antenna 1 as necessary, and further performs Fourier transform The conversion process to the frequency domain is performed. Thus, a frequency domain signal (frequency spectrum) (hereinafter referred to as “frequency domain signal y”) obtained by converting the time domain signal after AD conversion into the frequency domain is generated.

フーリエ変換としては、離散フーリエ変換、高速フーリエ変換、及び短時間フーリエ変換などを用いることができる。また、フーリエ変換のかわりに、連続ウェーブレット変換、離散ウェーブレット変換、離散コサイン変換などを使用してもよい。周波数領域信号生成部２は、生成された周波数領域信号ｙを各測定部３と信号出力部６とに入力する。ここで、周波数領域信号生成部２は、受信信号に対し一定時間幅のフレームを時間方向に当該フレーム幅ずつ段階的にシフトさせて、周波数領域への変換を各フレーム位置で行ってもよいし、当該フレーム幅より短いΔＴの時間ずつ当該フレームを時間方向にシフトしながら周波数領域への変換を行っても良いし、その他の方法を用いても良い。つまり、受信信号の異なる部分に対して順次、周波数領域変換を行ってそれぞれ周波数領域信号ｙを生成すればよい。 As the Fourier transform, discrete Fourier transform, fast Fourier transform, short-time Fourier transform, or the like can be used. Further, instead of the Fourier transform, continuous wavelet transform, discrete wavelet transform, discrete cosine transform or the like may be used. The frequency domain signal generator 2 inputs the generated frequency domain signal y to each measuring unit 3 and the signal output unit 6. Here, the frequency domain signal generation unit 2 may perform the conversion to the frequency domain at each frame position by gradually shifting a frame having a certain time width with respect to the received signal by the frame width in the time direction. The conversion to the frequency domain may be performed while shifting the frame in the time direction by the time of ΔT shorter than the frame width, or other methods may be used. That is, the frequency domain signal y may be generated by sequentially performing frequency domain conversion on different portions of the received signal.

測定部３は、周波数領域信号生成部２に対応して複数設けられている。測定部３は、対応する周波数領域信号生成部２から入力された周波数領域信号ｙの信号強度（以下、「信号強度Ｐ」という）を測定する。例えば、周波数領域信号ｙに含まれる複数の周波数成分のそれぞれの信号強度を測定する。以下では周波数成分ごとに信号強度Ｐを測定する場合を想定するが、後述するように複数の周波数成分をまとめた測定を行うなど、他の測定方法も可能である。信号強度Ｐは、後述するように振幅レベル又は電力レベルなどで表すことができる。測定部３は、周波数領域信号生成部２から周波数領域信号ｙが入力されるごとに、同様にして信号強度Ｐの測定を行う。 A plurality of measurement units 3 are provided corresponding to the frequency domain signal generation unit 2. The measurement unit 3 measures the signal strength (hereinafter referred to as “signal strength P”) of the frequency domain signal y input from the corresponding frequency domain signal generation unit 2. For example, the signal strength of each of a plurality of frequency components included in the frequency domain signal y is measured. In the following, it is assumed that the signal intensity P is measured for each frequency component, but other measurement methods such as performing measurement in which a plurality of frequency components are combined as described later are possible. The signal strength P can be represented by an amplitude level or a power level as will be described later. The measurement unit 3 measures the signal strength P in the same manner every time the frequency domain signal y is input from the frequency domain signal generation unit 2.

なお、測定部３および後段の各処理部（選択率算出部４、アンテナ選択部５）では、周波数領域信号ｙに含まれる全周波数成分を対象に処理を行ってもよし、一部の範囲の周波数成分のみを対象に処理を行っても良い。たとえば復調処理などで使用しない周波数成分があらかじめ決まっている場合などは、当該周波数成分は処理の対象から除外してもよい。また、受信信号の全時間幅を対象に処理を行ってもよいし、一部の時間幅の信号のみを対象に処理を行ってもよい。 Note that the measurement unit 3 and each of the subsequent processing units (selection rate calculation unit 4 and antenna selection unit 5) may perform processing on all frequency components included in the frequency domain signal y, or may have a partial range. Processing may be performed only on the frequency component. For example, when a frequency component that is not used in demodulation processing or the like is determined in advance, the frequency component may be excluded from the processing target. Also, processing may be performed on the entire time width of the received signal, or processing may be performed on only a signal having a partial time width.

ここで、周波数領域信号ｙを含む周波数帯域幅を所定の帯域幅ごと分割した各帯域に周波数インデックスｂ（＝１，・・・，Ｂ）を割り当てる。周波数領域信号ｙに複数の周波数成分が含まれる場合、周波数インデックスｂが割り当てられた各帯域には周波数成分が１つ又は複数含まれてもよいし、あるいは含まれなくてもよい。また、所定の帯域幅は、帯域ごとに同一であっても異なっていてもよい。さらに、各帯域が１つ又は複数の周波数成分に対応するように分割されてもよい。 Here, a frequency index b (= 1,..., B) is assigned to each band obtained by dividing the frequency bandwidth including the frequency domain signal y by a predetermined bandwidth. When the frequency domain signal y includes a plurality of frequency components, one or a plurality of frequency components may or may not be included in each band to which the frequency index b is assigned. Further, the predetermined bandwidth may be the same or different for each band. Further, each band may be divided so as to correspond to one or a plurality of frequency components.

また、周波数領域信号ｙを所定の時間幅ごとに分割した各時間帯に時間インデックスｓ（＝１，・・・，Ｓ）を割り当てる。時間インデックスｓの周波数領域信号ｙにおける周波数インデックスｂが示す信号をｙ（ｂ，ｓ）と表現する。 Further, a time index s (= 1,..., S) is assigned to each time slot obtained by dividing the frequency domain signal y for each predetermined time width. A signal indicated by the frequency index b in the frequency domain signal y of the time index s is expressed as y (b, s).

さらにアンテナの本数をＮ本とし、第ｎ（＝１，・・・，Ｎ）番目のアンテナで受信された、時間インデックスｓの周波数領域信号における周波数インデックスｂが示す信号をｙｎ（ｂ，ｓ）と表現する。 Furthermore, the number of antennas is N, and the signal indicated by the frequency index b in the frequency domain signal of the time index s received by the nth (= 1,..., N) th antenna is yn (b, s). It expresses.

周波数インデックスｂと時間インデックスｓによって規定される要素をエレメント（以下、「エレメントＥ」という）と呼ぶ。測定部３は、エレメントＥごと又は複数のエレメントＥをグループ化したグループごとに信号強度を測定する。横成分を時間インデックス、縦成分を周波数インデックスとしたマトリクスで、複数の時間インデックス分の各エレメントを表現できる。マトリクスの各セルがそれぞれエレメントに対応する。マトリクスを模式的に表現した例を図２に示す。横軸に時間インデクス１，２，・・・を取り、縦軸に周波数インデックス１，２，・・・、を取って、各エレメントを矩形のセルによって模式的に表現している。なお、複数時間インデックス分の周波数領域信号ｙを総称して、時間周波数信号と呼ぶこともある。また、縦軸を周波数インデックス、横軸を時間インデックスとする座標系を時間周波数領域と呼ぶこともある。ここでエレメントＥ（ｓ，ｂ）の信号強度をＰ（ｓ，ｂ）と表す。信号強度Ｐ（ｓ，ｂ）として、振幅レベルや電力レベルを使用することが可能であり、各エレメントＥにおける信号ｙ（ｓ，ｂ）の信号強度Ｐ（ｓ，ｂ）は、例えば以下の数式（１）又は（２）で表すことができる。

An element defined by the frequency index b and the time index s is referred to as an element (hereinafter referred to as “element E”). The measuring unit 3 measures the signal strength for each element E or for each group obtained by grouping a plurality of elements E. Each element for a plurality of time indexes can be expressed by a matrix in which the horizontal component is a time index and the vertical component is a frequency index. Each cell of the matrix corresponds to an element. An example schematically representing a matrix is shown in FIG. The time index is 1, 2,... On the horizontal axis, and the

frequency index

1, 2,... Is taken on the vertical axis, and each element is schematically represented by a rectangular cell. The frequency domain signals y for a plurality of time indexes may be collectively referred to as time frequency signals. A coordinate system in which the vertical axis indicates the frequency index and the horizontal axis indicates the time index may be referred to as a time frequency region. Here, the signal intensity of the element E (s, b) is represented as P (s, b). As the signal strength P (s, b), an amplitude level or a power level can be used. The signal strength P (s, b) of the signal y (s, b) in each element E is, for example, It can be represented by (1) or (2).

また、エレメントＥに複数の周波数成分が含まれる場合には、上記の式で算出される各周波数成分の信号強度を合計、平均、又は最大値をエレメントＥの信号強度として算出することができる。なお、これらの数式（１）（２）は例示であり、信号強度Ｐを算出する方法はこれらの数式に限定されるものではない。 When the element E includes a plurality of frequency components, the signal intensity of each frequency component calculated by the above equation can be calculated as the total, average, or maximum value as the signal intensity of the element E. In addition, these numerical formulas (1) and (2) are examples, and the method of calculating the signal strength P is not limited to these numerical formulas.

測定部３により測定された周波数領域信号ｙのエレメントごとの信号強度Ｐは、選択率算出部４に入力される。測定部３は、１つの周波数領域信号ｙを測定するごとに測定結果を選択率算出部４に入力してもよいし、一定数の時間インデックス分の周波数領域信号ｙの測定が完了するごとに、一括して測定結果を選択率算出部４に入力してもよい。 The signal strength P for each element of the frequency domain signal y measured by the measurement unit 3 is input to the selectivity calculation unit 4. The measurement unit 3 may input a measurement result to the selection rate calculation unit 4 every time one frequency domain signal y is measured, or every time measurement of the frequency domain signal y for a certain number of time indexes is completed. The measurement results may be input to the selection rate calculation unit 4 in a lump.

選択率算出部４は、各測定部３から取得した一定数の時間インデックス分の測定結果を用いて、アンテナ間で、同じ位置のエレメントＥの信号強度Ｐを比較する。同じ位置のエレメントとは、同じ時間インデックスかつ同じ周波数インデクスを有するエレメントのことである。選択率算出部４は、比較結果に基づいて、同じ位置のエレメントごとに、所定の規範により、１つのアンテナを選択する。例えば信号強度が最も大きいアンテナを選択する。エレメントごとにアンテナを選択したら、各アンテナが選択された回数に依存する評価値をアンテナごとに算出し、各アンテナの評価値をアンテナ選択部５に入力する。 The selectivity calculation unit 4 compares the signal strengths P of the elements E at the same position between the antennas using the measurement results for a fixed number of time indexes acquired from each measurement unit 3. Elements at the same position are elements having the same time index and the same frequency index. The selection rate calculation unit 4 selects one antenna according to a predetermined rule for each element at the same position based on the comparison result. For example, an antenna having the highest signal strength is selected. When an antenna is selected for each element, an evaluation value depending on the number of times each antenna is selected is calculated for each antenna, and the evaluation value of each antenna is input to the antenna selection unit 5.

評価値として、各アンテナが選択された回数の合計に対する個々のアンテナが選択された回数である選択率（以下、「選択率Ｒ」という）を算出してもよい。すなわち、選択率Ｒは、各アンテナ１が選択されたエレメントＥの個数と上記エレメントＥの全個数の比として算出することができる。あるいは、単純に各アンテナが選択された回数そのものを評価値として算出してもよい。その他の方法を用いて評価値を算出してもよい。以下の説明では、評価値として、選択率Ｒを算出する場合を示す。 As an evaluation value, a selection rate (hereinafter referred to as “selection rate R”) that is the number of times each antenna is selected with respect to the total number of times each antenna is selected may be calculated. That is, the selectivity R can be calculated as a ratio of the number of elements E for which each antenna 1 is selected and the total number of the elements E. Alternatively, the number of times each antenna is simply selected may be calculated as the evaluation value. The evaluation value may be calculated using other methods. In the following description, a case where the selectivity R is calculated as the evaluation value is shown.

なお、上述した例では、所定の規範として、信号強度Ｐが最も大きいアンテナを１つ選択したが、他の例として、信号強度Ｐが所定値以上のアンテナを選択してもよい。この場合、複数のアンテナ１が選択されてもよい。また、信号強度Ｐが２番目や３番目に高いアンテナ１が選択されてもよい。 In the above-described example, one antenna having the highest signal strength P is selected as the predetermined standard. However, as another example, an antenna having the signal strength P of a predetermined value or more may be selected. In this case, a plurality of antennas 1 may be selected. Further, the antenna 1 having the second or third highest signal strength P may be selected.

ここで、選択率算出部４が選択率Ｒを算出する方法について具体的に説明する。図３は、各アンテナ１について、各エレメントＥの信号強度Ｐを時間周波数領域上で表したものである。説明を簡単にするため、無線受信装置は３つのアンテナ１ａ，１ｂ，１ｃを備え、選択率Ｒの算出は、時間インデックスが１〜４，周波数インデックスが１〜４の範囲とする。すなわち、Ｅ（１，１）からＥ（４，４）までの１６個のエレメントＥを対象に選択率Ｒを算出する。無線受信装置のアンテナの数、選択率Ｒが算出される時間インデックスおよび周波数インデックスの範囲はこれに限られない。Ｅ（１，１）からＥ（４，４）までの各エレメントＥに対して、信号強度Ｐが全アンテナ１の中で最大のアンテナ１が選択される。なお、本実施形態では複数の時間インデックス分の周波数領域信号を用いて処理を行うが、１つの時間インデックス分の周波数領域信号を用いて処理を行うことも可能である。 Here, the method by which the selectivity calculation unit 4 calculates the selectivity R will be specifically described. FIG. 3 shows the signal strength P of each element E on the time frequency domain for each antenna 1. In order to simplify the description, the wireless reception device includes three antennas 1a, 1b, and 1c, and the selection rate R is calculated in the range of time index 1 to 4 and frequency index 1 to 4. That is, the selectivity R is calculated for 16 elements E from E (1,1) to E (4,4). The range of the time index and the frequency index in which the number of antennas of the wireless reception device and the selectivity R are calculated is not limited to this. For each element E from E (1,1) to E (4,4), the antenna 1 having the maximum signal strength P among all the antennas 1 is selected. In this embodiment, processing is performed using frequency domain signals for a plurality of time indexes, but processing can also be performed using frequency domain signals for one time index.

上述したように、図３の各エレメントＥを表すセルには、そのエレメントＥの信号強度Ｐがプロットされている。例えば、アンテナ１ａのエレメントＥ（４，４）の信号強度Ｐ（４，４）は１である（図３（ａ）参照）。以下、アンテナ１ａのエレメントＥをＥａ（ｓ，ｂ）と表し、信号強度ＰをＰａ（ｓ，ｂ）と表すこととする。アンテナ１ｂ，１ｃについても同様にＥｂ（ｓ，ｂ）、Ｐｂ（ｓ，ｂ），Ｅｃ（ｓ，ｂ）、Ｐｃ（ｓ，ｂ）と表す。 As described above, the signal intensity P of each element E is plotted in the cell representing each element E in FIG. For example, the signal intensity P (4, 4) of the element E (4, 4) of the antenna 1a is 1 (see FIG. 3A). Hereinafter, the element E of the antenna 1a is represented as Ea (s, b), and the signal intensity P is represented as Pa (s, b). The antennas 1b and 1c are similarly expressed as Eb (s, b), Pb (s, b), Ec (s, b), and Pc (s, b).

まず、選択率算出部４は、Ｐａ（ｓ，ｂ）とＰｂ（ｓ，ｂ）とＰｃ（ｓ，ｂ）とを比較し、値が最大のアンテナ１をエレメントＥ（ｓ，ｂ）に対して選択する。例えば、図３を参照すると、Ｐａ（４，４）は１，Ｐｂ（４，４）は２、Ｐｃ（４，４）は３であるから、信号強度Ｐが最大となるアンテナ１はアンテナ１ｃである。したがって、選択率算出部４は、エレメントＥ（４，４）に対し、アンテナ１ｃを選択する。選択率算出部４は、このような処理を、エレメントＥ（１，１）からエレメントＥ（４，４）までの全てのエレメントＥに対して行い、それぞれのエレメントＥに対してアンテナ１を選択する。 First, the selectivity calculation unit 4 compares Pa (s, b), Pb (s, b), and Pc (s, b), and selects the antenna 1 having the maximum value for the element E (s, b). To select. For example, referring to FIG. 3, since Pa (4, 4) is 1, Pb (4, 4) is 2, and Pc (4, 4) is 3, the antenna 1 having the maximum signal strength P is the antenna 1c. It is. Therefore, the selectivity calculation unit 4 selects the antenna 1c for the element E (4, 4). The selection rate calculation unit 4 performs such processing on all the elements E from the element E (1, 1) to the element E (4, 4), and selects the antenna 1 for each element E. To do.

次に、選択率算出部４は、すなわち各アンテナ１が選択されたエレメントＥの個数と時間周波数領域上に含まれるエレメントＥの個数（１６個）との比に基づき、各アンテナ１の選択率Ｒを算出する。あるいは、各アンテナ１が選択された回数と、各アンテナ１が選択された回数の合計との比に基づき選択率Ｒを算出する。 Next, the selectivity calculating unit 4 selects the selectivity of each antenna 1 based on the ratio between the number of elements E for which each antenna 1 is selected and the number of elements E included in the time-frequency domain (16). R is calculated. Alternatively, the selection rate R is calculated based on the ratio between the number of times each antenna 1 has been selected and the total number of times each antenna 1 has been selected.

図４は、各エレメントＥに対して選択されたアンテナ１の識別子を時間周波数領域上にプロットしたものである。図４を参照すると、１６個のエレメントＥのうち、アンテナ１ａは８個のエレメントＥで選択されている。したがって、アンテナ１ａの選択率Ｒａは８／１６（アンテナ１ａの選択個数／全エレメントの個数）と算出される。同様に、アンテナ１ｂの選択率Ｒｂは５／１６、アンテナ１ｃの選択率Ｒｃは３／１６と算出される。算出された選択率Ｒは、アンテナ選択部５に入力される。 FIG. 4 is a plot of the identifier of the antenna 1 selected for each element E on the time frequency domain. Referring to FIG. 4, among the 16 elements E, the antenna 1 a is selected by 8 elements E. Therefore, the selectivity Ra of the antenna 1a is calculated as 8/16 (the number of antennas 1a selected / the number of all elements). Similarly, the selectivity Rb of the antenna 1b is calculated as 5/16, and the selectivity Rc of the antenna 1c is calculated as 3/16. The calculated selectivity R is input to the antenna selector 5.

アンテナ選択部５は、選択率算出部４から入力された各アンテナ１の選択率Ｒに基づいて、受信処理を行うアンテナ１を選択する。以下、図５を参照して本実施形態におけるアンテナ選択方法を説明する。 The antenna selection unit 5 selects the antenna 1 that performs reception processing based on the selection rate R of each antenna 1 input from the selection rate calculation unit 4. Hereinafter, an antenna selection method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図５に示すように、アンテナ選択部５は、選択率算出部４から各アンテナ１の選択率Ｒを入力される（Ｓ１）と、各選択率Ｒと予め定められた第１の閾値αの大小を比較する（Ｓ２）。第１の閾値αは、任意に設定することが可能である。例えば、無信号で各アンテナの雑音電力が等しい場合の選択率Ｒは全てのアンテナで統計的に等しくなる（１／アンテナ本数）ことから、無線受信装置に搭載されたアンテナ１の個数（Ｎ個）に応じて第１の閾値αを１／Ｎ−ψ（１／Ｎ＞ψ≧０）としてもよい。なお、雑音電力が完全に等しくなることは稀であり、実際にはアンテナ間で多少の電力差が生じるため、この電力差を許容する範囲に応じて前記のパラメータψを設定することができる。 As shown in FIG. 5, when the selection ratio R of each antenna 1 is input from the selection ratio calculation section 4 (S1), the antenna selection section 5 receives each selection ratio R and a predetermined first threshold value α. The size is compared (S2). The first threshold value α can be arbitrarily set. For example, the selection ratio R when there is no signal and the noise power of each antenna is equal is statistically equal for all antennas (1 / number of antennas), so that the number of antennas 1 (N antennas) mounted on the radio receiving apparatus. ), The first threshold value α may be set to 1 / N−ψ (1 / N> ψ ≧ 0). It is rare that the noise powers are completely equal, and in reality, a slight power difference occurs between the antennas. Therefore, the parameter ψ can be set according to a range in which this power difference is allowed.

アンテナ選択部５は、アンテナ１の選択率Ｒと第１の閾値αを比較した結果、選択率Ｒが第１の閾値α以下であった場合、そのアンテナ１を使用するアンテナ（以下、「使用アンテナ」という）の候補として特定する（Ｓ３）。 As a result of comparing the selectivity R of the antenna 1 with the first threshold value α, if the selectivity R is equal to or less than the first threshold value α, the antenna selection unit 5 uses the antenna 1 (hereinafter referred to as “use”). (Referred to as “antenna”) (S3).

一方、アンテナ選択部５は、アンテナ１の選択率Ｒが第１の閾値αより大きい場合、そのアンテナ１を使用アンテナの候補から除外する（Ｓ４）。すなわち、本実施形態において、第１の閾値αよりも選択率Ｒが大きいアンテナ１は、大きな雑音電力が入力されたことによりＳＮＲが悪いアンテナと判定され、使用アンテナの候補から除外される。 On the other hand, when the selectivity R of the antenna 1 is greater than the first threshold value α, the antenna selection unit 5 excludes the antenna 1 from the use antenna candidates (S4). That is, in the present embodiment, the antenna 1 having a selectivity R greater than the first threshold value α is determined as an antenna having a poor SNR due to the input of large noise power, and is excluded from the candidate antennas to be used.

アンテナ選択部５は、ステップＳ２の判定が全てのアンテナ１に対して終了したか判定し（Ｓ５）、まだステップＳ２の判定が行われていないアンテナ１がある場合には、そのアンテナ１に対してステップＳ２の判定を行い、全てのアンテナ１について終了している場合には、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中から使用アンテナを選択する（Ｓ６）。なお、ここでの使用アンテナの選択方法は任意であり、例えば、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中で、各エレメントＥの信号強度Ｐの合計値が最大のアンテナを使用アンテナとして選択してもよいし、選択率Ｒが最大のアンテナ１を使用アンテナとして選択してもよい。また、使用アンテナとして複数のアンテナ１が選択されてもよい。アンテナ選択部５により選択された使用アンテナの情報（以下、「使用アンテナ情報Ｑ」という）は、信号出力部６に入力される。 The antenna selection unit 5 determines whether or not the determination in step S2 has been completed for all the antennas 1 (S5). If there is an antenna 1 that has not yet been determined in step S2, the antenna selection unit 5 In step S2, if all antennas 1 have been determined, the antenna to be used is selected from the antennas 1 specified as candidates for the antenna to be used (S6). The method of selecting the antenna used here is arbitrary. For example, among the antennas 1 identified as candidates for the antenna to be used, the antenna having the maximum total value of the signal strength P of each element E is selected as the antenna to be used. Alternatively, the antenna 1 having the maximum selectivity R may be selected as the antenna to be used. Further, a plurality of antennas 1 may be selected as the used antenna. Information on the antenna used (hereinafter referred to as “used antenna information Q”) selected by the antenna selector 5 is input to the signal output unit 6.

信号出力部６は、アンテナ選択部５から入力された使用アンテナ情報Ｑに基づいて、周波数領域信号生成部２から入力された周波数領域信号ｙのうち、使用アンテナの周波数領域信号ｙだけを出力する。信号出力部６から出力された周波数領域信号ｙは、信号出力部６以降の受信処理（例えば復調処理）に使用される。 Based on the use antenna information Q input from the antenna selection unit 5, the signal output unit 6 outputs only the frequency domain signal y of the used antenna among the frequency domain signals y input from the frequency domain signal generation unit 2. . The frequency domain signal y output from the signal output unit 6 is used for reception processing (for example, demodulation processing) after the signal output unit 6.

ここで出力される周波数領域信号ｙは、選択率Ｒの算出に使用された各時間インデックスの周波数領域信号ｙの全てでもよい。あるいは、別の例として、選択率Ｒの算出に使用された各時間インデックスの周波数領域信号ｙのうち時間的に最も古いものから所定個数（１個以上）でもよい。この場合は、次の選択率算出処理では、当該所定個数分の時間インデックスの周波数領域信号の測定結果を新たに追加し、前回の出力されなかった時間インデックスの計測結果を再度用い、同様にして選択率Ｒを算出して使用アンテナを選択し、選択率Ｒの算出に今回使用された各時間インデックスの周波数領域信号ｙのうち時間的に最も古いものから所定個数を出力するようにしてもよい。このようにサイクリックな処理を行うことも可能である。 The frequency domain signal y output here may be all of the frequency domain signals y of each time index used for calculating the selectivity R. Alternatively, as another example, a predetermined number (one or more) from the oldest in time among the frequency domain signals y of each time index used for calculating the selectivity R may be used. In this case, in the next selection rate calculation process, the measurement result of the frequency domain signal of the time index corresponding to the predetermined number is newly added, and the measurement result of the time index that was not output last time is used again in the same manner. The selection rate R may be calculated to select the antenna to be used, and a predetermined number may be output from the oldest in time among the frequency domain signals y of the respective time indexes used this time for calculating the selection rate R. . It is also possible to perform cyclic processing in this way.

また、上述したように受信信号の全時間幅を対象に処理を行う必要はなく、例えば受信信号の一部の時間幅の信号のみを使って使用アンテナを決定し、当該受信信号の全時間幅分の周波数領域信号に対し当該使用アンテナを適用してもよい。また、一定時間間隔で本実施形態の処理を行ってアンテナの選択処理を行い、一定時間の間は、選択した使用アンテナを使い続けるようにしてもよい。 Further, as described above, it is not necessary to perform processing for the entire time width of the received signal. For example, the antenna to be used is determined using only a part of the time width of the received signal, and the entire time width of the received signal is determined. The used antenna may be applied to the frequency domain signal of minutes. In addition, the antenna selection process may be performed by performing the process of the present embodiment at regular time intervals, and the selected use antenna may be continuously used for a certain period of time.

また、信号出力部６から周波数領域信号を出力するのではなく、時間領域信号を出力する構成も可能である。この場合、信号出力部６に各アンテナ１のＡＤ変換後の受信信号を入力し、使用アンテナのＡＤ変換後の受信信号だけを出力すればよい。 Further, a configuration in which a time domain signal is output instead of a frequency domain signal from the signal output unit 6 is also possible. In this case, it is only necessary to input the received signal after AD conversion of each antenna 1 to the signal output unit 6 and output only the received signal after AD conversion of the antenna used.

これまで説明した実施形態では、エレメントごとに信号強度を測定したが、測定部３は、複数のエレメントＥをグループ化して、グループごとに信号強度Ｐを測定することもできる。グループ化の例を図６に３つ示す。図６（ａ）に示すように、周波数軸方向に隣接する複数のエレメントＥを結合してもよいし、図６（ｂ）に示すように、時間軸方向に隣接する複数のエレメントＥを結合してもよい。あるいは、周波数軸方向及び時間軸方向の両方のそれぞれに隣接する複数のエレメントＥを結合してグループ化してもよく、この場合、各方向でエレメントＥの結合数は同じでも異なってもよい。グループ化した場合の信号強度Ｐは、グループに属するエレメントＥの信号強度Ｐを合計、平均、又はピークであってもよい。測定部３が複数のエレメントＥをまとめたグループごとに信号強度Ｐを測定した場合には、選択率算出部４は、グループごと毎にアンテナ１を選択し、選択率Ｒを算出すればよい。 In the embodiments described so far, the signal intensity is measured for each element. However, the measurement unit 3 can group a plurality of elements E and measure the signal intensity P for each group. Three examples of grouping are shown in FIG. A plurality of elements E adjacent in the frequency axis direction may be combined as shown in FIG. 6A, or a plurality of elements E adjacent in the time axis direction are combined as shown in FIG. 6B. May be. Alternatively, a plurality of elements E adjacent to each of both the frequency axis direction and the time axis direction may be combined and grouped, and in this case, the number of elements E may be the same or different in each direction. The signal strength P when grouped may be the sum, average, or peak of the signal strengths P of the elements E belonging to the group. When the measurement unit 3 measures the signal strength P for each group in which a plurality of elements E are grouped, the selection rate calculation unit 4 may select the antenna 1 for each group and calculate the selection rate R.

また、上述した実施形態では、受信信号を周波数領域に変換した周波数領域信号を用いて信号強度を測定したが、周波数領域に変換することなく、時間領域信号のまま、帯域あるいは周波数成分ごとの信号強度を測定してもよい。例えば、帯域あるいは周波数成分の信号を抽出するフィルタを複数設け、各フィルタを通過した信号の信号強度を測定してもよい。 In the above-described embodiment, the signal strength is measured using the frequency domain signal obtained by converting the received signal into the frequency domain. However, the signal for each band or frequency component remains as it is in the time domain without being converted into the frequency domain. Intensity may be measured. For example, a plurality of filters that extract a band or frequency component signal may be provided, and the signal intensity of the signal that has passed through each filter may be measured.

以上説明したとおり、本実施形態に係る無線受信装置は、選択率Ｒが第１の閾値α以下のアンテナ１の中から使用アンテナを選択するため、雑音電力の影響により選択率Ｒが極端に大きくなったアンテナ１を使用アンテナの候補から除外し、雑音電力の影響が小さいアンテナ１を使用アンテナとして選択することができる。従って、複数のアンテナの受信信号に含まれる雑音電力に大きなばらつきが生じた場合であっても、ＳＮＲが悪いアンテナの選択を避けることができる。 As described above, since the radio reception apparatus according to the present embodiment selects the antenna to be used from the antennas 1 having the selectivity R of the first threshold value α or less, the selectivity R is extremely large due to the influence of noise power. Therefore, the antenna 1 that is less affected by the noise power can be selected as the antenna to be used. Therefore, even when there is a large variation in the noise power included in the received signals of a plurality of antennas, selection of an antenna with a poor SNR can be avoided.

選択率Ｒがアンテナ１ごとに異なる原因として、フェージング現象による受信電力の低下や、各アンテナ１の雑音電力のばらつきが考えられる。しかし、広帯域信号を扱う無線受信装置においては、時間や周波数の変動を伴うフェージング現象により選択率Ｒの差が極端に大きくなることは稀である。一方、広帯域信号を扱う無線受信装置の場合、時間周波数領域中で信号が存在する領域（信号領域）よりも不在の領域（雑音領域）の方が多いことが多々あるため、雑音電力のばらつきによりアンテナ１の選択率Ｒの差が極端に大きくなることがある。従って、雑音電力は使用アンテナの選択結果に大きく影響することがある。例えば、選択率算出部４において、各エレメントＥに信号強度Ｐが最大となるアンテナを選択した場合、雑音電力の大きなアンテナ１の選択率Ｒは極端に大きくなる。 Possible causes for the selectivity R to be different for each antenna 1 include a decrease in received power due to a fading phenomenon and a variation in noise power of each antenna 1. However, in a radio receiving apparatus that handles wideband signals, it is rare that the difference in the selectivity R becomes extremely large due to a fading phenomenon accompanied by time and frequency fluctuations. On the other hand, in the case of a radio receiving apparatus that handles a wideband signal, there are often more regions (noise regions) that are absent (signal regions) than regions (signal regions) where signals are present in the time-frequency domain. The difference in the selectivity R of the antenna 1 may become extremely large. Therefore, the noise power may greatly affect the selection result of the antenna used. For example, when the selectivity calculating unit 4 selects an antenna having the maximum signal strength P for each element E, the selectivity R of the antenna 1 having a large noise power becomes extremely large.

しかし、本実施形態に係る無線受信装置は、上記のような構成により、選択率Ｒが第１の閾値α以下のアンテナ１の中から使用アンテナを選択するため、雑音電力の影響により選択率Ｒが極端に大きくなったアンテナ１を使用アンテナの候補から除外する。よって、雑音電力の影響が小さいアンテナ１を使用アンテナとして選択することができる。従って、複数のアンテナの受信信号に含まれる雑音電力に大きなばらつきが生じた場合であっても、ＳＮＲが悪いアンテナの選択を避けることができる。 However, since the radio reception apparatus according to the present embodiment selects the antenna to be used from the antennas 1 having the selection rate R equal to or less than the first threshold value α with the above-described configuration, the selection rate R is influenced by the influence of noise power. The antenna 1 with an extremely large is excluded from the candidate antennas to be used. Therefore, the antenna 1 that is less affected by noise power can be selected as the antenna to be used. Therefore, even when there is a large variation in the noise power included in the received signals of a plurality of antennas, selection of an antenna with a poor SNR can be avoided.

また、アンテナ選択部５は、選択率Ｒが第１の閾値α以下のアンテナ１のうち、選択率Ｒが最大のアンテナ１を使用アンテナとして選択してもよい。これにより、使用アンテナの候補の中から、選択率Ｒが最大のアンテナ１を選択することができるため、ＳＮＲが良いアンテナ１を使用アンテナとして選択することができる。 Further, the antenna selection unit 5 may select the antenna 1 having the maximum selectivity R as the use antenna among the antennas 1 having the selectivity R of the first threshold value α or less. As a result, the antenna 1 having the highest selectivity R can be selected from the candidate antennas to be used, and therefore the antenna 1 having a good SNR can be selected as the antenna to be used.

なお、本実施形態において、ステップＳ２でアンテナ選択部５は、選択率Ｒが第１の閾値αより大きいアンテナを使用アンテナの候補から除外する判定を行っているが、当該判定に加えて、選択率Ｒが第１の閾値αより小さい閾値α´以下のアンテナを使用アンテナの候補から除外する判定を行ってもよい。すなわち、選択率Ｒが、閾値α´＜選択率Ｒ≦閾値αとなるアンテナが使用アンテナの候補として特定されるように判定を行うことが可能である。これにより、選択率Ｒが低い、すなわち信号強度Ｐが小さいアンテナの選択を避け、通話品質を向上させることができる。また、信号領域内の信号を受信するアンテナが選択される確率を高めることができる。 In this embodiment, in step S2, the antenna selection unit 5 performs a determination of excluding an antenna having a selectivity R greater than the first threshold value α from the candidate for use antenna. In addition to the determination, the selection is performed. It may be determined that an antenna having a rate R that is less than or equal to a threshold value α ′ that is smaller than the first threshold value α is excluded from candidates for use antennas. That is, it is possible to perform determination so that an antenna having a selectivity R that satisfies the threshold α ′ <selectivity R ≦ the threshold α is identified as a candidate for the antenna to be used. As a result, it is possible to avoid the selection of an antenna having a low selection rate R, that is, a signal strength P, and improve call quality. In addition, the probability that an antenna that receives a signal in the signal region is selected can be increased.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る無線受信装置について説明する。第２実施形態は、第１実施形態とアンテナ選択方法は異なるが、その他の構成については同一である。そこで、以下では図７を参照してアンテナ選択部５によるアンテナ選択方法について説明し、その他の構成についての説明は省略する。 (Second Embodiment)
Next, a radio receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in the antenna selection method, but the other configurations are the same. Therefore, hereinafter, an antenna selection method by the antenna selection unit 5 will be described with reference to FIG. 7, and description of other configurations will be omitted.

アンテナ選択部５は、測定部３から各アンテナ１の選択率Ｒを入力される（Ｓ７）と、まず、選択率Ｒのばらつき度合いを示す第１のばらつき量（以下、「ばらつき量Ｖ」という）を算出する（Ｓ８）。第１のばらつき量Ｖは、例えば、分散や標準偏差などであってもよいが、これに限られない。 When the selection rate R of each antenna 1 is input from the measurement unit 3 (S7), the antenna selection unit 5 firstly has a first variation amount indicating the variation degree of the selection rate R (hereinafter referred to as “variation amount V”). ) Is calculated (S8). The first variation amount V may be, for example, variance or standard deviation, but is not limited thereto.

次に、アンテナ選択部５は、算出した第１のばらつき量Ｖと予め定められた第２の閾値βの大小を比較する（Ｓ９）。これにより、複数のアンテナ間で雑音電力にばらつきが生じているか否か（ばらつきが大きいか小さいか）を判定する。 Next, the antenna selection unit 5 compares the calculated first variation amount V with a predetermined second threshold value β (S9). Thus, it is determined whether or not the noise power varies among the plurality of antennas (whether the variation is large or small).

各アンテナ１の雑音電力にばらつきが生じている（ばらつきが大きい）場合、特定のアンテナ１の選択率Ｒが極端に大きくなるため、選択率Ｒのばらつき量Ｖは大きくなる。従って、ばらつき量Ｖが第２の閾値βより大きい場合は、雑音電力にバラつきが生じていると判定できる。なお、第２の閾値βは、無線受信装置の使用態様や構成部品の性能、無線の周波数帯などに応じて任意に設定することができる。 When the noise power of each antenna 1 varies (the variation is large), the selectivity R of the specific antenna 1 becomes extremely large, and therefore the variation amount V of the selectivity R increases. Therefore, when the variation amount V is larger than the second threshold value β, it can be determined that the noise power varies. The second threshold value β can be arbitrarily set according to the usage mode of the wireless reception device, the performance of the component parts, the wireless frequency band, and the like.

アンテナ選択部５は、第１のばらつき量Ｖと第２の閾値βの結果、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値β以下の場合、雑音電力のばらつきは生じていない（ばらつきが小さい）と判定し、全アンテナ１を使用アンテナの候補として特定し（Ｓ１０）、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ（全アンテナ）の中から使用アンテナを選択する（Ｓ１１）。 When the first variation amount V and the second threshold value β result in the first variation amount V being equal to or smaller than the second threshold value β, the antenna selection unit 5 does not cause noise power variation (small variation). All antennas 1 are specified as candidates for use antennas (S10), and use antennas are selected from the antennas (all antennas) specified as candidates for use antennas (S11).

一方、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値βより大きい場合、アンテナ選択部５は、雑音電力のばらつきが生じている（ばらつきが大きい）と判定し、各アンテナ１の選択率Ｒと第１の閾値αの大小を比較する（Ｓ１２）。 On the other hand, when the first variation amount V is larger than the second threshold value β, the antenna selection unit 5 determines that noise power variation has occurred (the variation is large), and the selectivity R of each antenna 1 and the first The threshold value α of 1 is compared (S12).

以降のアンテナ選択処理は第１実施形態と同様である。すなわち、アンテナ選択部５は、選択率Ｒが第１の閾値α以下のアンテナ１を使用アンテナ候補として特定し（Ｓ１３）、選択率Ｒが第１の閾値αより大きいアンテナ１を使用アンテナの候補から除外し（Ｓ１４）、ステップＳ１２の判定が全てのアンテナ１に対して終了したか判定し（Ｓ１５）、全てのアンテナ１について終了している場合には、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中から使用アンテナを選択する（Ｓ１１）。なお、ここでの使用アンテナの選択方法は任意であり、例えば、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中で、各エレメントＥの信号強度Ｐの合計値が最大のアンテナを使用アンテナとして選択してもよいし、選択率Ｒが最大のアンテナ１を使用アンテナとして選択してもよい。また、使用アンテナとして複数のアンテナ１が選択されてもよい。 Subsequent antenna selection processing is the same as in the first embodiment. That is, the antenna selection unit 5 identifies an antenna 1 having a selectivity R that is equal to or less than the first threshold value α as a use antenna candidate (S13), and uses an antenna 1 that has a selectivity R that is greater than the first threshold value α as a use antenna candidate. (S14), it is determined whether or not the determination in step S12 has been completed for all antennas 1 (S15). If all the antennas 1 have been determined, the antennas identified as candidate antennas to be used The antenna to be used is selected from 1 (S11). The method of selecting the antenna used here is arbitrary. For example, among the antennas 1 identified as candidates for the antenna to be used, the antenna having the maximum total value of the signal strength P of each element E is selected as the antenna to be used. Alternatively, the antenna 1 having the maximum selectivity R may be selected as the antenna to be used. Further, a plurality of antennas 1 may be selected as the used antenna.

以上説明したとおり、本発明の第２実施形態に係る無線受信装置において、アンテナ選択部５は、各アンテナ１の選択率Ｒのばらつきの度合いである第１のばらつき量Ｖを算出し、第１のばらつき量Ｖが予め定められた第２の閾値βよりも大きい場合、選択率Ｒが第１の閾値α以下のアンテナ１の中から使用アンテナを選択し、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値β以下の場合、全アンテナの中から使用アンテナを選択する。 As described above, in the radio reception apparatus according to the second embodiment of the present invention, the antenna selection unit 5 calculates the first variation amount V, which is the degree of variation in the selectivity R of each antenna 1, and the first Is larger than a predetermined second threshold value β, the antenna to be used is selected from the antennas 1 whose selectivity R is equal to or less than the first threshold value α, and the first variation amount V is the second threshold value V. Is equal to or less than the threshold β, the antenna to be used is selected from all antennas.

このような構成により、第２実施形態に係る無線受信装置は、雑音電力にばらつきが生じている（ばらつきが大きい）場合には、大きな雑音電力が入力されたことによりＳＮＲが悪いアンテナ１の選択を避けることができる。また、雑音電力にばらつきが生じていない（ばらつきが小さい）場合には、全アンテナ１の中から使用アンテナを選択することが可能であり、例えば、選択率Ｒが最大のアンテナ１を選択することにより、フェージング現象により受信電力が低下したアンテナ１の選択を避けることができる。したがって、雑音電力のばらつきがある場合にもない場合にも、ＳＮＲが良いアンテナを選択することができる。 With such a configuration, the radio reception apparatus according to the second embodiment selects the antenna 1 having a poor SNR due to the input of large noise power when the noise power varies (large variation). Can be avoided. Further, when the noise power does not vary (the variation is small), it is possible to select the antenna to be used from among all the antennas 1, for example, to select the antenna 1 having the maximum selectivity R. Therefore, selection of the antenna 1 whose reception power is reduced due to the fading phenomenon can be avoided. Therefore, an antenna having a good SNR can be selected whether or not there is a variation in noise power.

（第３実施形態）
さらに、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態とアンテナ選択方法は異なるが、その他の構成については同一である。そこで、以下では図８を参照してアンテナ選択部５におけるアンテナ選択方法について説明し、その他の構成についての説明は省略する。 (Third embodiment)
Furthermore, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment differs from the first and second embodiments in the antenna selection method, but the other configurations are the same. Therefore, hereinafter, an antenna selection method in the antenna selection unit 5 will be described with reference to FIG. 8, and description of other components will be omitted.

アンテナ選択部５は、測定部４から各アンテナ１の選択率Ｒを入力される（Ｓ１６）と、まず、全アンテナ１の選択率Ｒのうち、予め定められた第３の閾値γ以下の選択率Ｒを特定し、特定した選択率Ｒのばらつきの度合いである第２のばらつき量ｖを算出する（Ｓ１７）。すなわち、第２のばらつき量ｖは、全アンテナ１の選択率Ｒのうち、予め定められた第３の閾値γ以下の選択率Ｒだけのばらつき度合いである。第２のばらつき量ｖは、例えば、分散や標準偏差であってもよいが、これに限られない。 When the selection ratio R of each antenna 1 is input from the measurement section 4 (S16), the antenna selection section 5 first selects a selection ratio R of all the antennas 1 that is equal to or smaller than a predetermined third threshold γ. The rate R is specified, and the second variation amount v, which is the degree of variation of the specified selectivity R, is calculated (S17). That is, the second variation amount v is a variation degree of the selection rate R of all the antennas 1 only by the selection rate R equal to or less than a predetermined third threshold value γ. The second variation amount v may be, for example, variance or standard deviation, but is not limited thereto.

次に、アンテナ選択部５は、算出された第２のばらつき量ｖと予め定められた第４の閾値δの大小を比較する（Ｓ１８）。これにより、第２実施形態と同様、複数のアンテナ間で雑音電力にばらつきが生じているか否か（ばらつきが大きいか小さいか）を判定する。なお、第４の閾値δは、無線受信装置の使用態様や構成部品の性能、無線の周波数帯などに応じて任意に設定することができる。 Next, the antenna selector 5 compares the calculated second variation amount v with a predetermined fourth threshold value δ (S18). Thus, as in the second embodiment, it is determined whether or not the noise power varies among the plurality of antennas (whether the variation is large or small). The fourth threshold δ can be arbitrarily set according to the usage mode of the wireless reception device, the performance of the component parts, the wireless frequency band, and the like.

アンテナ選択部５は、上記比較の結果、第２のばらつき量ｖが第４の閾値δ以下の場合、雑音電力のばらつきはない（ばらつきは小さい）と判定し、全アンテナ１を使用アンテナの候補として特定し（Ｓ１９）、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ（全アンテナ）の中から使用アンテナを選択する（Ｓ２０）。なお、ここでの使用アンテナの選択方法は任意であり、例えば、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中で、各エレメントＥの信号強度Ｐの合計値が最大のアンテナを使用アンテナとして選択してもよいし、選択率Ｒが最大のアンテナ１を使用アンテナとして選択してもよい。また、使用アンテナとして複数のアンテナ１が選択されてもよい。 If the second variation amount v is equal to or smaller than the fourth threshold δ as a result of the comparison, the antenna selection unit 5 determines that there is no noise power variation (the variation is small), and all the antennas 1 are candidates for use antennas. (S19), and the used antenna is selected from the antennas (all antennas) specified as the candidate for the used antenna (S20). The method of selecting the antenna used here is arbitrary. For example, among the antennas 1 identified as candidates for the antenna to be used, the antenna having the maximum total value of the signal strength P of each element E is selected as the antenna to be used. Alternatively, the antenna 1 having the maximum selectivity R may be selected as the antenna to be used. Further, a plurality of antennas 1 may be selected as the used antenna.

一方、第２のばらつき量ｖが第４の閾値δより大きい場合、アンテナ選択部５は、雑音電力のばらつきがある（ばらつきは大きい）と判定し、全アンテナ１の選択率Ｒのばらつき量Ｖを算出する（Ｓ２１）。 On the other hand, when the second variation amount v is larger than the fourth threshold value δ, the antenna selection unit 5 determines that there is a variation in noise power (the variation is large), and the variation amount V in the selectivity R of all the antennas 1. Is calculated (S21).

以降のアンテナ選択処理は第２実施形態と同様である。すなわち、アンテナ選択部５は、第１のばらつき量Ｖと第２の閾値βの大小を比較し（Ｓ２２）、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値β以下の場合、全アンテナ１を使用アンテナの候補として特定し（Ｓ１９）、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値βより大きい場合、各アンテナ１の選択率Ｒと第１の閾値αの大小を比較する（Ｓ２３）。そして、アンテナ選択部５は、選択率Ｒが第１の閾値α以下の場合、そのアンテナ１を使用アンテナの候補として特定し（Ｓ２４）、選択率Ｒが第１の閾値αより大きい場合、そのアンテナ１を使用アンテナの候補から除外し（Ｓ２５）、ステップＳ２３の判定が全てのアンテナ１に対して終了したか判定し（Ｓ２６）、全てのアンテナ１について終了している場合には、使用アンテナの候補として特定されたアンテナ１の中から使用アンテナを選択する（Ｓ２０）。 Subsequent antenna selection processing is the same as in the second embodiment. That is, the antenna selection unit 5 compares the first variation amount V with the second threshold value β (S22). If the first variation amount V is equal to or smaller than the second threshold value β, all antennas 1 are used. The antenna is identified as a candidate (S19), and if the first variation amount V is larger than the second threshold value β, the selectivity R of each antenna 1 is compared with the first threshold value α (S23). Then, when the selectivity R is equal to or less than the first threshold value α, the antenna selection unit 5 identifies the antenna 1 as a candidate for the use antenna (S24), and when the selectivity R is greater than the first threshold value α, The antenna 1 is excluded from the use antenna candidates (S25), and it is determined whether the determination in step S23 is completed for all the antennas 1 (S26). The antenna to be used is selected from the antennas 1 specified as the candidates (S20).

以上説明したとおり、本発明の第３実施形態に係る無線受信装置において、アンテナ選択部５は、選択率Ｒが予め定められた第３の閾値γ以下のアンテナ１だけの、選択率Ｒのばらつきの度合いである第２のばらつき量ｖを算出し、第２のばらつき量ｖが予め定められた第４の閾値δ以下の場合、全アンテナ１の中から使用アンテナを選択し、第２のばらつき量ｖが第４の閾値δよりも大きい場合、第１のばらつき量Ｖを算出し、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値βよりも大きい場合、選択率Ｒが第１の閾値Ｖ以下のアンテナ１の中から使用アンテナを選択し、第１のばらつき量Ｖが第２の閾値β以下の場合、全アンテナ１の中から使用アンテナを選択する。 As described above, in the radio reception apparatus according to the third embodiment of the present invention, the antenna selection unit 5 performs the variation in the selectivity R only for the antenna 1 whose selectivity R is equal to or less than the predetermined third threshold γ. The second variation amount v is calculated, and when the second variation amount v is equal to or less than a predetermined fourth threshold δ, the antenna to be used is selected from all the antennas 1 and the second variation amount is calculated. When the amount v is larger than the fourth threshold value δ, the first variation amount V is calculated. When the first variation amount V is larger than the second threshold value β, the selectivity R is equal to or less than the first threshold value V. The antenna to be used is selected from among the antennas 1, and when the first variation amount V is equal to or smaller than the second threshold value β, the antenna to be used is selected from all the antennas 1.

時間周波数領域に含まれる周波数領域信号ｙのＳＮＲが大きい場合には、各アンテナ１に雑音電力が異なる場合であっても雑音電力の影響は小さく、フェージング現象による受信レベルの変動が選択率Ｒに対して支配的となる。この場合、フェージング現象の性質上、時間、周波数には変動があるため、ある時間・周波数のエレメントＥであるアンテナ１の信号強度Ｐが大きい場合であっても、別の時間・周波数のエレメントＥでは別のアンテナ１の信号強度Ｐが大きくなる。 When the SNR of the frequency domain signal y included in the time-frequency domain is large, the influence of the noise power is small even when the noise power is different for each antenna 1, and the variation in the reception level due to the fading phenomenon becomes the selectivity R. It becomes dominant over it. In this case, because of the nature of the fading phenomenon, the time and frequency vary, so even if the signal intensity P of the antenna 1 that is the element E of a certain time / frequency is large, the element E of another time / frequency. Then, the signal strength P of another antenna 1 becomes large.

一方、時間周波数領域に含まれる信号のＳＮＲが小さい場合、各アンテナ１に雑音電力が異なる場合には雑音電力の影響が大きく、雑音電力が選択率Ｒに対して支配的となる。この場合、どの時間・周波数のエレメントでも特定のアンテナ１の信号強度Ｐが大きくなる。 On the other hand, when the SNR of the signal included in the time-frequency domain is small, when the noise power is different for each antenna 1, the influence of the noise power is large, and the noise power becomes dominant with respect to the selectivity R. In this case, the signal strength P of the specific antenna 1 increases in any time / frequency element.

本発明の第３実施形態に係る無線受信装置は、以上のような構成により、時間周波数領域に含まれる周波数領域信号ｙのＳＮＲが大きい場合、すなわちフェージング現象による受信レベルの変動が選択率Ｒに対して支配的な場合には、全アンテナの中から使用アンテナを選択することが可能であり、例えば、選択率Ｒが最大のアンテナ１を使用アンテナとして選択することができる。これにより、フェージング現象により受信レベルの低下したアンテナ１の選択を避けることができる。 The radio reception apparatus according to the third embodiment of the present invention has the above-described configuration when the SNR of the frequency domain signal y included in the time frequency domain is large, that is, the reception level fluctuation due to the fading phenomenon becomes the selectivity R. In the case where it is dominant, it is possible to select the antenna to be used from all the antennas. For example, it is possible to select the antenna 1 having the maximum selectivity R as the antenna to be used. Thereby, it is possible to avoid selection of the antenna 1 whose reception level is lowered due to the fading phenomenon.

また、時間周波数領域に含まれる周波数領域信号ｙのＳＮＲが小さい場合、すなわち雑音電力の影響が選択率Ｒに対して支配的な場合には、雑音電力が大きいことにより選択率Ｒが極端に高くなったアンテナ１の選択を避けることができる。 Further, when the SNR of the frequency domain signal y included in the time frequency domain is small, that is, when the influence of noise power is dominant on the selectivity R, the selectivity R is extremely high due to the large noise power. It is possible to avoid the selection of the antenna 1 that has become different.

尚、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記各実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、各実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in each embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.

１：アンテナ
２：周波数領域信号生成部
３：測定部
４：選択率算出部
５：アンテナ選択部
６：信号出力部
７：集積回路
Ｙ：受信信号
ｙ：周波数領域信号
Ｐ：信号強度
Ｒ：選択率
Ｖ：第１のばらつき量
ｖ：第２のばらつき量
Ｑ：使用アンテナ情報
Ｅ：エレメント
α：第１の閾値
β：第２の閾値
γ：第３の閾値
δ：第４の閾値 1: Antenna 2: Frequency domain signal generation unit 3: Measurement unit 4: Selectivity calculation unit 5: Antenna selection unit 6: Signal output unit 7: Integrated circuit Y: Received signal y: Frequency domain signal P: Signal strength R: Selection Rate V: first variation amount v: second variation amount Q: antenna information used E: element α: first threshold value β: second threshold value γ: third threshold value δ: fourth threshold value

Claims

Measurement in which received signals respectively received by a plurality of antennas are divided into a plurality of elements defined by a predetermined time width and bandwidth, and signal strength is measured for each element or each group in which a plurality of the elements are grouped. And
Each antenna according to the number of times each antenna is selected by comparing the signal strength between the plurality of antennas, selecting one of the plurality of antennas for each element or group based on a comparison result A calculation unit for calculating the evaluation value of
An antenna selection unit that identifies a use antenna candidate from the plurality of antennas based on the evaluation value calculated by the calculation unit, and selects at least one antenna from the use antenna candidates;
A radio reception apparatus comprising: a signal output unit that outputs a signal based on a reception signal of the antenna selected by the antenna selection unit.

The radio reception apparatus according to claim 1, wherein the antenna selection unit identifies the antenna to be used from antennas having the evaluation value equal to or less than a first threshold among the plurality of antennas.

The antenna selection unit calculates a first variation amount that is a variation amount of an evaluation value of each antenna, and when the first variation amount is larger than a second threshold value, the evaluation value of the plurality of antennas is a first variation amount. The said use antenna candidate is specified from the antenna below 1 threshold value, and when the said 1st variation | mutation amount is below a 2nd threshold value, all the said several antennas are specified as the said use antenna candidate. Wireless receiver.

The antenna selection unit calculates a second variation amount, which is a variation amount of an evaluation value of an antenna having an evaluation value of a third threshold value or less among the antennas, and when the second variation amount is a fourth threshold value or less, The radio reception apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein all of a plurality of antennas are specified as the use antenna candidates.

The antenna selection unit calculates, as the evaluation value, a selection rate that is a ratio of the number of times each antenna is selected to the total number of times each of the plurality of antennas is selected. The wireless reception device according to one item.

The radio reception according to any one of claims 1 to 5, wherein the antenna selection unit selects the at least one antenna from the use antenna candidates based on the number of times the use antenna candidate is selected. apparatus.

The antenna selection unit selects the at least one antenna from the use antenna candidates based on a sum of signal strengths of elements or groups for which the use antenna candidates are selected. The wireless reception device according to one item.

The radio reception apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the measurement unit measures the signal strength based on a frequency domain signal obtained by converting the reception signal into a frequency domain.

The frequency domain signal includes a plurality of frequency components;
Each of the plurality of elements corresponds to a different one of the plurality of frequency components;
The radio reception device according to claim 8, wherein the measurement unit measures the signal strength of the frequency component as the signal strength of the element.

The radio reception apparatus according to claim 8, wherein the measurement unit measures a total, average, or maximum value of signal strengths of elements included in the group as the signal strength of the group.

The radio reception apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the signal output unit outputs a frequency domain signal obtained by converting the reception signal into a frequency domain as a signal based on the reception signal.

The radio reception apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising the plurality of antennas.

Measurement in which received signals respectively received by a plurality of antennas are divided into a plurality of elements defined by a predetermined time width and bandwidth, and signal strength is measured for each element or each group in which a plurality of the elements are grouped. Steps,
Each antenna according to the number of times each antenna is selected by comparing the signal strength between the plurality of antennas, selecting one of the plurality of antennas for each element or group based on a comparison result A calculation step for calculating an evaluation value of
An antenna selection step of identifying a use antenna candidate from the plurality of antennas based on the evaluation value, and selecting at least one antenna from the use antenna candidates;
A wireless receiving device.