JP2778936B2 - 多重アンテナfm受信機 - Google Patents

多重アンテナfm受信機

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    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
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  • Noise Elimination (AREA)
  • Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FMステレオ受信
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】伝統的に、自動車は無線信号の受信のた
めのマスト・アンテナが装備されてきた。マスト・アン
テナは、短所を持つものと見做されており、従って、実
用可能なマスト・アンテナの代替物を発見する努力がな
されてきた。短所に関しては、マスト・アンテナは車両
の所要のスタイリングを阻害し得、車両が低い枝を通過
する時、または乱暴な行為により、あるいは単なる事故
などにより損傷を受けやすく、その受信品質に関して制
約を有する。
【0003】車両のスタイリングを阻害するマスト・ア
ンテナの問題に対処するため、アンテナは窓ガラスの如
き車両のガラスに埋設されてきた。性能制約について考
察すると、マスト・アンテナ、ガラス内アンテナ、ある
いは他の種類のアンテナの如何に拘わらず、単一アンテ
ナが一般に、建物や山岳や別の車両などの存在により生
じることがある如き妨害の結果として生じるフェージン
グおよび多重通路信号干渉を受け易い。「ガラス面内」
アンテナの如きホイップ・アンテナに代わるものは、典
型的に、それらの利得、指向性および偏波特性によって
フェージングおよび多重経路を更に受け易い。従って、
代替的なアンテナが紹介される毎に、他の受信強化手段
に対する必要が増す。無線信号の受信のため多数のアン
テナを用いてこのようなフェージングおよび干渉の影響
を減じる幾つかの技術が開発されてきた。これらの技術
は、走査/選択、等利得合成(equal−gain
combining)、および最大比合成(maxim
um−ratio combining)を含む。
【0004】走査/選択技術は、車両に配置された1つ
のアンテナが劣質な信号を受信するならば、最初のアン
テナから隔てられた別のアンテナが良質な信号を受信し
得るという前提で動作する技術である。走査/選択装置
においては、唯一つのアンテナが特定の時点で信号の受
信のために使用される。この装置は、装置のアンテナに
より受信された信号を比較してどのアンテナが良好な信
号を受信しつつあるかを確認するか、あるいはこの装置
が受信しつつある信号を評価して信号の品質を判定し
て、その時の信号が受入れ難いものとして示されるなら
ば、単に別のアンテナへ切換える。走査/選択装置は一
般に単一アンテナ装置に勝る改善であるが、この改善は
更に複雑な方法により得られる改善よりは少ない。ま
た、アンテナ間の切換えによって生じる切換えの過渡状
態は、ある状況では耳につき得る。更に、一時に唯一つ
のアンテナが使用されるので、この装置はフリンジ受信
中は過小な改善を提供するに過ぎない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】等利得合成技術は、ベ
クトル的に信号を付加するアンテナ間の位相差を補正す
ることによりアンテナ・アレイのアンテナにより受信さ
れた信号を合成する。入力信号の利得における差につい
ては、信号に対する調整は行われない。入力信号の位相
のみが等利得装置における整合のために調整されるの
で、ノイズに対する信号は最適な場合より小であること
があり得る。例えば、2つの入力が合成されこれら入力
の一方が大半がノイズを含むならば、合成された信号は
単一の補正されない信号よりも低品質となることが多
い。
【0006】最大比合成技術は、検出された位相による
入力信号の調整に加えて、入力信号の大きさもまた最大
信号対雑音比を生じるように調整される点において、等
利得合成技術に更に勝る改善である。このように、ノイ
ズで潰された信号は装置の全体性能を劣化するものでは
ない。最大比合成技術は等利得合成技術に勝る改善され
た信号を結果として生じるが、このような装置を実現す
るコストは、ある使用環境においては禁止的なものとな
る。ハードウエアの複雑性は、典型的には、多数の受信
機に加えて合成アルゴリズムを有するものである。
【0007】実施において、切換えダイバーシティ装置
の実現がやや容易であるが、制限された改善を提供す
る。最大比合成技術は、最大の改善を提供するが、ハー
ドウエア・コストが非常に高くなる。等利得合成技術
は、最適比技術よりもやや低い装置性能を提供する。こ
の技術は、特に有効なハードウエア実現方法を有し、か
つ信号をRFあるいはIFストリームにおける早期に信
号の合成を可能にする技術を開発できるならば、良い妥
協方法である。この試みは、要求される過剰なハードウ
エアを最小限に抑えることで、有効な実現に対する鍵と
なる。
【0008】1960年代早期に、無線周波(RF)に
おける位相整合を可能にした等利得合成技術が開発され
た(Lewinの「ダイバーシティ受信および自動位相
補正(Diversity Reception an
d Automatic Phase Correct
ion)」(Proc.of IEEE、論文第358
4E号、第9巻、パートB、第46号、295〜304
ページ、1962年7月))。Lewinの論文では、
適合装置において使用される移相器が開示されている。
この移相器は、位相の検出と補正とを共に行うものであ
った。特に、位相律動が誘導され、結果として生じる振
幅変調が検出される。Lewinの研究に基いて、他の
者が振幅変調(AM)受信機に対する類似の技術を開発
した。(Parsons等の「VHF移動無線のための
空間ダイバーシティ受信(Space Diversi
ty Reception for VHF Mobi
le Radio)」(Electronic Let
ters、第7巻、第22部、655〜656ページ、
1971年11月4日))。周波数変調(FM)受信機
に対しては、関連する技術が開発された(Parson
s等の「FM通信リンク用の自己位相同期形空中アレイ
(Self−Phasing AerialArray
for F.M.Communication Li
nks)」(Electronic Letters、
第7巻、第13部、380〜381ページ、1971年
7月1日))。Parsonsの論文に記載された装置
においては、振幅摂動が誘導されてその結果入力信号の
関連位相に比例する和の信号の位相変調された成分を生
じる。この位相摂動はが次に検出され、フィードバック
・ループにおいて用いられて移相器を制御し、入力信号
を位相整合状態にする。無論、合法のFM信号との干渉
を避けるため、摂動周波数は変調帯域幅外になければな
らない。
【0009】今日まで、摂動の等利得合成技術の適用
は、AMとモノフォニックFMの如き単純な変調スペク
トルを持つソリッドステートに限定されてきた。これ
は、摂動周波数が装置の変調帯域内にアーティファクト
を生じないように、また装置の変調が摂動装置と干渉し
ないように配置されることの要件による。この技術は、
先に述べた理由のため走査/選択技術よりも有利であ
り、多くの最大比技術を用いる装置よりもその実現がは
るかに安いコストで済むが、その有効性には実際上の制
限がある。従って、FMステレオの如き複雑な多重スペ
クトル通信装置に適用し得る類似の摂動等利得合成技術
を提供することが望ましい。
【0010】FMステレオの如き多重スペクトル通信装
置において誘起される摂動の設定が単一スペクトル装置
におけるよりも更に複雑であることが理解されよう。摂
動、およびそれから生じる高調波または相互変調の生成
物により生じる干渉の可能性は、多重スペクトル通信装
置におけるよりも大きい。FMの場合は、摂動は、FM
ステレオ帯域よりも大きな周波数において送られる無線
データ装置情報の如きFMモノフォニック帯域、ステレ
オ帯域あるいは他の通信帯域と干渉を生じてはならな
い。この挑戦は、干渉が生じない周波数スペクトルにお
けるある位置の摂動周波数を見出すことである。本発明
は、改善されたFM受信装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴によれば、
特許請求の範囲項1に記載される如きRM受信装置が提
供される。本発明の別の特徴によれば、特許請求の範囲
項9に記載される如きFM受信装置におけるRF信号の
位相を整合させる方法が提供される。
【0012】望ましい実施例は、2つのアンテナ、FM
受信機、RF信号を加算する手段、振幅変調器および制
御可能な移相器手段を含むFMステレオ受信装置を提供
する。アンテナは、共通の周波数を持つが潜在的に異な
る位相を持つ各RF信号を受信する。FM受信機は、位
相検出出力と、パイロット・トーンが存在するパイロッ
ト出力とを含む。加算手段は、アンテナからのRF信号
を加算するためのもので、加算された信号を受信機へ入
力する。アンテナの1つと加算手段との間に接続される
のは、パイロット・トーン(19KHz)の1より大き
い全乗数である摂動周波数において前記アンテナのRF
信号を変調するための振幅変調器手段である。FM受信
機は、その位相検出出力において、摂動周波数に等しい
周波数とRF信号間の位相誤差に対応する大きさとを持
つ位相信号を生じる。この装置の制御可能な移相器手段
は、そのRF信号が変調されるアンテナと加算手段との
間に接続される。移相器手段は、位相検出器出力信号に
応答して、このアンテナにより受信される信号の位相を
2つのRF信号間の位相誤差を除去するのに衣充分な量
だけ偏位する。
【0013】別の実施例においては、複数Nのアンテナ
と、(N−1)個の振幅変調手段と、(N−1)個の制
御可能な移相手段と、加算手段およびFM受信機とを含
むFMステレオ装置が提供される。(N−1)個のRF
信号が変調されて、(N−1)のRF信号と振幅変調手
段と関連しないRF信号との間の位相誤差を除去するよ
うに遷移される。
【0014】別の実施例においては、N個のアンテナを
含む装置により受信されるRF信号全ての位相を整合す
る方法が提供される。(N−1)個のアンテナのRF信
号が、異なる摂動周波数において振幅変調される。変調
信号および非変調信号は加算され、この加算信号が装置
のFM受信機へ入力される。次に、各位相信号が各摂動
周波数と等しい周波数とRF信号と結果として生じるR
F信号との間の各位相エラーと対応する大きさとを持つ
(N−1)個の位相信号が生成される。次いで、(N−
1)のRF信号の位相が各位相信号の大きさと対応する
量だけ遷移され、これにより全てのRF信号間の位相誤
差を除去する。
【0015】望ましい実施例の利点は、耳に聴こえる変
調アーティファクトを生じることなく多重経路における
受信を改善する多数のアンテナRMステレオ受信機に対
する適合制御の提供である。別の利点は、フリンジ受信
を改善するFM受信機装置の提供である。更に別の利点
は、各アンテナにより受信される信号を合成するため必
要な構成要素における冗長性を回避する多重アンテナF
M受信機のための適合制御の提供である。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例について、例示
としてのみ添付図面に関して以下に記載する。図1乃至
図3において、適合制御の望ましい実施例において用い
られる等利得合成技術による2つのFM信号の合成のベ
クトル図が示される。信号の1つは、2つの信号間の位
相誤差を決定する目的のため、特定の周波数で変調され
る。図1乃至図3において、信号Aおよび信号Bは共に
FM信号であり、信号Bが特定の摂動周波数で振幅変調
される。摂動周波数即ちディザ周波数については更に本
文で述べる。
【0017】図1において信号Aは信号Bより進んでお
り、図2において信号Aは信号Bより遅れており、図3
において信号Aと信号Bとは位相整合(コリニア)され
る。一般に、図1および図2に示されるように信号Aと
信号Bとが異なる位相を持つ時、結果として得る和が振
幅および位相の両変調を示すことが判る。特に、図1に
示されるように、信号Aは信号Bより進む時、信号Aの
振幅の増加が信号Aおよび信号Bの和の位相を増分す
る。図2に示されるように、信号Aが信号Bより遅れる
時には逆が生じる。図3に示されるように両方の信号A
およびBが整合される場合は、和信号の位相変調はゼロ
である。従って、結果として生じる和信号の位相変調を
同期的に検出することにより、信号の位相関係を決定す
ることが可能であることが理解されよう。次いで、結果
として生じる位相変調を最小化することにより、2つの
信号間の位相誤差もまた最小化することができる。この
試みが各入力信号の位相を全ての入力の和の位相と比較
することを知ることが重要である。
【0018】受信信号の振幅を変調する等利得合成技術
を用いる際、摂動周波数の選択がFMステレオ用途にお
いて重要である。FMステレオ受信のための1つの従来
技術装置では、摂動信号即ちディザ信号が19KHzの
パイロット周波数付近の周波数スペクトルの中間部分内
になるように選択された。この周波数帯域は、原理では
固定パイロット周波数以外の変調成分を含まない。当該
装置は、実際に、FMステレオ受信に使用される時、可
聴アーティファクトを結果として生じる高調波および相
互変調生成物が生成されることを除いて、良好に動作す
る。このことは、図4に示される。
【0019】次に図4において、FMステレオ・ベース
バンドと干渉する高調波を結果として得る摂動トーンと
共にFMステレオ・ベースバンドを示す周波数スペクト
ルが示される。(L+R)帯域50は、0乃至15KH
zの範囲にわたり、左(L)と右(R)のステレオ信号
の組合わせを表わす。(L+R)帯域50はまた、共存
し得るモノフォニック信号としても働く。第1および第
2の(L−R)帯域52、54はそれぞれ幅が15KH
zであり、全体的に38KHzを中心とする。第1および
第2の(L−R)信号52、54は、差の信号、即ち、
左右のステレオ信号間の差を表わす。
【0020】図4に示されるように、受信信号の1つに
対する摂動即ちディザ・トーンの誘導は、ディザ・トー
ンからの干渉の誘導を避けるため慎重な吟味を必要とす
る。第1の(L−R)帯域52の下限周波数に対する
(L+R)帯域50の上限周波数である15KHz乃至
23KHzの周波数範囲が19KHzのパイロット信号以
外の変調成分が比較的含まないので、この周波数範囲は
ディザ・トーンの実用可能な候補に見える。また、この
周波数帯域がベースバンド周波数範囲の中間にあるの
で、IF帯域幅制限は問題を生じない。
【0021】しかし、19KHzのパイロット・トーン
付近のディザ・トーンの配置が、一部が第1および第2
の(L−R)帯域52、54と干渉する望ましくない高
調波の生成を生じる結果となるため、このような誘導は
受入れ得ない。特に、FM受信機の非リニア特性の故
に、相互変調が先に示した如き38KHzのステレオ・
キャリヤ付近になる可聴スペクトル成分を生じる結果と
なる。高調波のステレオ変調は、下限スペクトル成分を
生じる結果となる。ディザ周波数の配置のための他の方
式は、同様な相互変調経路による可聴生成物を生じよう
とする。しかし、如何なる可聴生成物も生じない1つの
方式が発見された。
【0022】図3は、FMステレオ・ベースバンドと干
渉しない望ましい実施例に対する摂動トーンの場所を示
す周波数スペクトル図である。この図では、規格が存在
し約57KHzを中心とする無線データ・システム情報
を表わすRDS帯域62が示される。また、約67KH
zを中心とするSCA帯域66も示される。67KHzの
SCA帯域66は、共通のSCA周波数の1つである。
【0023】ディザ・トーン72、64、68は、19
KHzの正の全倍数、即ち、それぞれ38KHz、57K
Hzおよび76KHzに置かれる。ディザ・トーン72、
64、68を19KHzの倍数に置くことにより、先に
述べた如き高調波即ち相互変調生成物もまた19KHz
の倍数に存在する。従って、ディザ・トーン72、6
4、68、あるいはそれらの相互変調生成物のいずれ
も、可聴干渉を生じることはない。また、これらの歪み
生成物が低レベルであるため、これらは受信機の性能に
実質的な影響を及ぼすことがない。
【0024】ディザ・トーン72、64、68もまたベ
ースバンド変調に対して直角位相(位相が90°ずれ
る)に置かれることに注目されたい。ディザ・トーン7
2、64、68の直角位相における位置は、システム要
件ではないが、チャンネル情報によるディザ・トーンの
マスキングを最小限にする。このような位置は、(L−
R)プログラム内容が大きくなり得る38KHzにおい
て特に有利である。最後に、直角位相に置くことは、5
7KHzトーンとのRDSの干渉を回避する。
【0025】当業者は、FMステレオ受信を改善する目
的のためディザ・トーンの誘起がモノフォニック信号と
干渉しないことが理解されよう。このため、受信機がF
Mステレオ信号とFMモノフォニック・オーディオ信号
の両方を生成する能力を持つならば、いずれの種類のオ
ーディオ信号も、ディザ・トーンの存在によって悪影響
を受けることがない。
【0026】次に図4に、多重アンテナ装置の一実施例
のブロック図が示される。この実施例では、2つのアン
テナ、即ち、第1のアンテナ12および第2のアンテナ
14により受信されたRF信号が共に、望ましい等利得
合成適合制御を用いることによりオーディオ信号を生じ
るため用いられる。この装置は、第1のアンテナ12お
よび第2のアンテナ14、適合制御74、フィルタ7
8、およびFM受信機80を含む。
【0027】従来技術の等利得合成装置における如く、
適合制御74の加算手段76が、第1のアンテナ12に
より受信されたRF信号を第2のアンテナ14により受
信された位相調整されたRF信号に加算する。第2のア
ンテナ14から加算手段76に与えられた調整信号は、
位相シフト手段82により調整される。第2のアンテナ
14からの信号に対するディザ周波数における振幅変調
の導入を生じるため、FM受信機80により検出された
19KHzのパイロット・トーンが位相ロック・ループ
(PLL)回路88へ与えられる。トーン発生器86に
より生成される結果的な38KHzのディザ・トーン
は、19KHzパイロット信号と同位相でロックされ、
ディザ・トーンが先に述べたようにアンテナ12、14
へ送られたプログラム情報と識別し得るように、(L−
R)信号変調と直角位相関係に置かれる。望ましい形態
により、ディザ・トーンは19KHzの位相ロックされ
た倍数である。
【0028】位相ロック・ループ(PLL)回路88か
らのディザ・トーン出力は、遅延調整手段94へ与えら
れる。遅延調整手段94は、適合制御74に含まれてF
M受信機80により生じる遅れを補償する。FM受信機
80が内部遅れがなく動作するものとすれば、遅延調整
手段94は適合制御74の要素として必要とされない。
しかし、典型的なFM受信機内部のフィルタは、受信機
に入る信号に時間的な遅れを与える。このため、遅延調
整手段94は、FM受信機80により与えられる如何な
る遅れも補償して、AM変調器84へ与えられる19K
Hzパイロット信号と適正な位相関係にあるディザ・ト
ーンを生じる結果となる。
【0029】第2のアンテナ14により受信される到来
するRF信号の位相シフト手段82による位相調整を生
じるため、適合制御74はフィードバック・ループを含
んでいる。このフィードバック・ループは、アンテナに
より受信されるRF信号間の位相誤差がFM受信機80
の出力における合成信号の位相摂動を結果として生じる
原理に基いて動作する。この位相摂動の周波数は、ディ
ザ・トーンの周波数と同じである。元のディザ・トーン
との同期検出は、RF信号の1つがシフトされる量を制
御するため用いられるDC制御電圧を生じる結果とな
る。2つの受信されたRF信号が位相整合される時に、
DC制御電圧の最小化が生じる。
【0030】図6において、FM受信機80からの検出
器出力と直角位相ディザ・トーン出力デバイス86が乗
算器(同期検出器)92により合成される。位相検出器
出力とPLLデバイス88からのディザ・トーン出力と
を乗じることにより、これら信号間の位相誤差は結果と
して得る信号の大きさに対応する。
【0031】同期検出器92の出力は、次に積分器90
を介して位相シフト手段82と再び接続されて、この2
つの受信信号間の位相差をゼロ化(null)するフィ
ードバック・ループを形成する。
【0032】また、本文に述べた適合制御と共に使用さ
れるFM受信機が従来のFMステレオ受信機であること
も理解されよう。このFMステレオ受信機は、合成され
たRF信号で動作し、従って本文に述べたフィードバッ
ク・ループでの使用が容易に可能である。
【0033】図7は、多重アンテナ装置の別の実施例の
ブロック図である。この図は、この実施例では幾つかの
アンテナ、即ち第1のアンテナ12、第2のアンテナ1
4乃至アンテナNがこの装置によりサポートされ、適合
制御により組合わされてFMステレオ信号を生じること
を除いて、図6と類似している。第1のアンテナ12と
第2のアンテナ14との間の位相誤差に対処するため、
適合制御100は図6に関して本文に述べたものと同じ
構成要素を含む。第2のアンテナ14乃至アンテナNに
おけるディザ・トーンの振幅変調に関しては、多重出力
トーン発生器86が用いられる。別個の遅延調整手段9
4、110およびAM変調器84、104が、アンテナ
14乃至アンテナNの各々を支援するために要求され
る。別個の遅延調整の必要は、各乗算器92、108に
対する適正な位相関係をそれぞれ提供する要件について
予測される。行われた各遅延調整は、各々のディザ周波
数においてFM受信機80により与えられる位相遅延を
補償する。
【0034】図7の実施例では、第1のアンテナ12に
より受信されたRF信号が基準RF信号として特徴付け
られる。アレイにおける他の全てのアンテナにより受信
されたRF信号が基準RF信号に関して一義的な位相誤
差にあるので、第1のアンテナ12以外のアレイにおけ
る各アンテナがそれ自体のフィードバック・ループを必
要とする。このため、乗算器108、積分器106およ
び位相調整手段102がアンテナNの支援のため設けら
れる。アンテナ2乃至Nの各々に対する摂動即ちディザ
・トーンは、19KHzパイロット・トーンの1より大
きい異なる全倍数であり、例えば38KHz、57KH
z、76KHz、などである。検出器出力は、各摂動周波
数に等しい周波数と、各RF信号とアンテナ12からの
基準RF信号との間の位相誤差に対応する大きさにおけ
る信号となる。
【0035】当業者には、FMステレオ装置において支
援即ち提供されるべきアンテナ数に実際の制限があるこ
とが理解されよう。第一に、取付けられるアンテナ数に
対する実際の制限がある。例えば、1台の自動車におけ
る2つ以上あるいは3つのアンテナは実用的ではない。
また、オーディオ信号が各々の連続するアンテナにより
改善するが、改善量は逓減する。更に、装置により支援
されるアンテナ毎に付加的なコストが生じる。
【0036】動作中、第2のアンテナ14乃至アンテナ
NのRF信号が、第1の振幅変調器84乃至N番目の振
幅変調器104によって振幅変調される。振幅変調器8
4、104からの変調信号は、加算手段76により第1
のアンテナ12の変調されないRF信号が加算される。
(N−1)個の摂動周波数が、ディザ・トーン出力デバ
イス86により生成され、PLLデバイス88によって
位相ロックされる。この実施例においては、摂動周波数
は遅延調整手段94、110により調整されて、FM受
信機80により与えられる遅れを補償する。位相信号
は、乗算器92、108、および積分器90、106に
より生成され、位相シフト手段82、102へ与えられ
る。位相シフト手段82、102は第2のアンテナ14
およびアンテナNのRF信号の位相を各位相信号の大き
さに対応する量だけ調整して、これによりアンテナ1
2、14およびN間の位相誤差を除去する。
【0037】本願が優先権を主張する米国特許出願第0
8/314,123号および本願に付随する概要書にお
ける開示は、参考のため本文に援用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】信号Aより進む信号Bが摂動周波数において振
幅変調される等利得合成技術の実施例による2つのFM
信号の合成を示すベクトル図である。
【図2】信号Bが信号Aより遅れ、信号Bが摂動周波数
において振幅変調される2つのFM信号の合成を示すベ
クトル図である。
【図3】信号Bが摂動周波数において振幅変調される2
つの位相整合FM信号を示すベクトル図である。
【図4】FMステレオ・ベースバンドと干渉する高調波
を結果として生じる摂動トーンを示す周波数スペクトル
図である。
【図5】望ましい実施例により選択される摂動トーンを
示す周波数スペクトル図である。
【図6】多重アンテナ装置の一実施例を示すブロック図
である。
【図7】N個のアンテナのアレイを含む多重アレイ装置
の別の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
12 第1のアンテナ 14 第2のアンテナ 50 (L+R)帯域 52 (L−R)帯域 54 (L−R)帯域 62 RDS帯域 64 ディザ・トーン帯域 66 SCA帯域 68 ディザ・トーン 72 ディザ・トーン 74 適合制御 76 加算手段 78 フィルタ 80 FM受信機 82 位相シフト手段 84 AM変調器 86 直角位相ディザ・トーン出力デバイス 88 フェーズ・ロック・ループ(PLL)回路 92 乗算器(同期検出器) 94 遅延調整手段 100 適合制御 102 位相シフト手段 104 AM変調器 108 乗算器 110 遅延調整手段
フロントページの続き (72)発明者 バリー・フランクリン・コーチ アメリカ合衆国インディアナ州46902, ココモ,マシュー・ドライブ 3127,ア パートメント・シー (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04H 5/00 - 5/00 303 H04B 1/10 - 1/14 H04B 7/02 - 7/08

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通周波数と潜在的に異なる位相とを有
    するRF信号の各々を受信する第1のアンテナ(12)
    と第2のアンテナ(14)と、検出器出力とパイロット
    ・トーンを供給し得るパイロット出力とを含むFM受信
    機(80)と、前記RF信号を加算して加算された信号
    を前記FM受信機へ入力する加算手段(76)と、前記
    第2のアンテナと前記加算手段との間に接続されて、前
    記パイロット・トーンの1より大きな全倍数である摂動
    周波数で前記第2のアンテナにより送られたRF信号を
    振幅変調する振幅変調手段(84)とを備え、前記FM
    受信機が前記摂動周波数と実質的に等しい周波数と前記
    RF信号間の位相エラーに対応する大きさとを持つ位相
    信号を前記検出器出力に生じるよう動作し、前記第2
    アンテナと前記振幅変調手段との間に接続され、前記位
    相検出器出力信号に応答して前記1つのアンテナにより
    受信された信号の位相を2つのRF信号間の位相エラー
    を除去するのに充分な量だけ遷移する制御可能な位相シ
    フト手段(82)を備えるFM受信装置。
  2. 【請求項2】 複数N個のアンテナと、該アンテナの
    (N−1)番目と前記加算手段との間にそれぞれ接続さ
    れて、前記パイロット・トーンの周波数の1より大きな
    異なる全乗数である各摂動周波数において(N−1)個
    のアンテナにおける(N−1)のRF信号を振幅変調す
    る(N−1)個の振幅変調手段(84、104)とを備
    え、前記FM受信機が前記位相検出器出力における(N
    −1)の位相信号を生じるように動作し、それぞれが
    (N−1)個のアンテナの各々と関連する(N−1)個
    の制御可能な位相シフト手段(82、102)を備える
    請求項1記載のFM受信装置。
  3. 【請求項3】 前記FM受信機のパイロット出力に接続
    されて前記パイロット・トーンを受信し、かつ各振幅変
    調器(84、104)に接続されてこれに摂動周波数信
    号を供給する摂動周波数信号を生成する生成手段(8
    6)を備える請求項1または2に記載のFM受信装置。
  4. 【請求項4】 前記生成手段(86)と各振幅変調手段
    (94、110)との間に配置された遅延調整手段(9
    4、110)を備え、前記遅延調整手段が、前記FM受
    信機により与えられた遅延を補償するのに充分な量の摂
    動信号に遅延を与えるように動作する請求項3記載のF
    M受信装置。
  5. 【請求項5】 前記生成手段が、前記摂動信号の位相を
    前記FM受信機から受信したパイロット・トーンの位相
    に同期させる位相ロック手段(88)を含む請求項3ま
    たは4に記載のFM受信装置。
  6. 【請求項6】 前記位相ロック手段(88)が、パイロ
    ット・トーンと90°位相がずれるように摂動信号を配
    置するよう動作する請求項5記載のFM受信装置。
  7. 【請求項7】 前記位相シフト手段(82、102)が
    制御電圧の印加に応答し、前記FM受信機の検出器出力
    と前記制御可能位相シフト手段とに接続されてRF信号
    間の位相誤差を反映する制御電圧を生成する制御手段
    (90〜106)を備える請求項3乃至6のいずれかに
    記載のFM受信装置。
  8. 【請求項8】 前記制御手段が、摂動周波数信号に前記
    位相検出器出力を乗算してその出力に積信号を生成する
    1つ以上の同期検出器(92、108)を含む請求項7
    記載のFM受信装置。
  9. 【請求項9】 共通の周波数と潜在的に異なる位相のN
    個のRF信号の各々を受信する複数Nのアンテナと、所
    与の周波数のパイロット・トーンで動作するFM受信機
    とを含むFM受信装置におけるRF信号の位相を整合さ
    せる方法において、パイロット周波数の1より大きな正
    の全倍数である(N−1)の異なる変調周波数における
    (N−1)のRF信号を振幅変調するステップと、変調
    信号と1つの変調されない信号とを加算して加算された
    信号を前記FM受信機に入力するステップと、それぞれ
    摂動周波数と、(N−1)のRF信号と1つの変調され
    ないRF信号との間の各位相誤差に対応する大きさとに
    等しい周波数を持つ(N−1)の位相信号を生成するス
    テップと、前記の(N−1)のRF信号の位相を各位相
    信号の大きさに対応する量だけ遷移することにより、前
    記全てのRF信号間の位相エラーを除去するステップ
    と、を含む方法。
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