JP3311237B2 - ダイバーシティ受信回路 - Google Patents

ダイバーシティ受信回路

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JP3311237B2 JP12587396A JP12587396A JP3311237B2 JP 3311237 B2 JP3311237 B2 JP 3311237B2 JP 12587396 A JP12587396 A JP 12587396A JP 12587396 A JP12587396 A JP 12587396A JP 3311237 B2 JP3311237 B2 JP 3311237B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話、自動車
電話等の移動体通信装置の受信系に設けられ、複数のア
ンテナの受信出力を合成することにより受信データの誤
り率等を改善するダイバーシティ受信回路に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話、自動車電話等の移動体無線通
信では、短周期のフェージング、マルチパスフェージン
グ等の影響により、伝送時の誤りが増加する。このよう
な伝送時の誤りを低減させるためにダイバーシティ受信
回路が広く用いられている。
【0003】このようなダイバーシティ受信回路には、
多くの構成が考えられるが移動体無線通信では複数のア
ンテナを用いて、受信レベルの大きい方のアンテナから
の受信信号を選択して復調する選択ダイバーシティが一
般的である。
【0004】また、複数のアンテナからの受信信号ある
いはこの受信信号を復調した復調出力(検波出力)を合
成する合成ダイバーシティも知られている。
【0005】ところで、変調能率に優れた変調方法とし
てπ/4シフトQPSK(4相位相変調)が知られてい
る。このようなπ/4シフトQPSK信号に対して合成
ダイバーシティを適用したシミュレーション例として、
例えば電子情報通信学会技術報告RCS92−39「π
/4シフトQPSKの位相遅延検波に適した検波後合成
ダイバーシティ」が知られている。この例では、擬似的
な受信信号を生成し、このような受信信号を位相遅延検
波し、複数の受信系(以下、ブランチという。)からの
検波出力に、各ブランチの受信レベルに応じた重み付け
を行って合成することにより、受信データの誤り率を改
善するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
シミュレーション例では、各ブランチの受信レベルに応
じた重み付けを行って各ブランチの検波出力を合成する
構成となっているが、フェージング等の影響により、受
信レベルが高いときに必ずしも受信状態が良いとは限ら
ないため、誤り率の改善ができない場合もある。
【0007】また、この例では、各ブランチの受信レベ
ルに応じた重み付けを行う際の計算に対数計算等の複雑
な計算を必要とし、計算時間がかかるため、短周期のフ
ェージング等に対応するためには、DSP(Digital Si
gnal Processor)等を用いて計算を高速化する必要があ
り、装置の小型化、低コスト化の障害となる。
【0008】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、確実に誤り率の改善を行うことがで
き、また、装置の小型化、低コスト化が容易なダイバー
シティ受信回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイバーシ
ティ受信回路は、位相変調により変調された受信波を受
信し、受信した受信信号を検波して出力する少なくとも
2系統の受信系と、各受信系における受信信号のC/N
(carrier to noise:搬送波対雑音比)を検出してC/
N判定情報を出力するC/N検出手段と、C/N判定手
段からのC/N判定情報に基づいて各受信系からの検波
出力を合成する際の重み付け係数を、例えば予め求めら
れた近似式に基づいて、近似的に求める重み付け係数算
出手段と、重み付け係数算出手段により求められた重み
付け係数に基づいて各受信系の検波出力を合成する合成
手段とを備えている。C/N検出手段は、各受信系から
の検波出力の振幅誤差又は位相誤差を検出する誤差検出
手段と、誤差検出手段により検出された各受信系の検波
出力の振幅誤差又は位相誤差が所定の範囲内にある確率
を検出することにより、C/N判定情報を検出する確率
検出手段とを備える。
【0010】
【0011】また、重み付け係数算出手段がC/N判定
手段からのC/N判定情報に基づいてC/Nが高い受信
系の検波出力のみが出力されるように重み付け係数を設
定する構成としてもよい。
【0012】さらに、C/N検出手段からのC/N判定
情報に基づいて各受信部の受信レベルの差が大きいと判
断した際に、C/Nが高い受信系の検波出力のみが出力
されるように重み付け係数算出手段又は上記合成手段を
制御する制御手段を設けてもよい。
【0013】また、各受信系における受信レベルの差を
求める受信レベル差検出手段と、受信レベル差検出手段
からの各受信系の受信レベルの差に基づいて、受信レベ
ルの高い受信系の検波出力のみが出力されるように重み
付け係数制御手段又は合成手段を制御する制御手段を設
けてもよい。
【0014】また、さらに、各受信系からの検波出力に
応じて各受信系の検波出力又は合成手段の合成出力に補
正を施す補正手段を設けてもよい。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態に
係る受信装置の構成を示すブロック図である。この受信
装置は2系統の受信系を備えており、各受信系は各々ア
ンテナANT1、ANT2と、これらのアンテナANT
1、ANT2からの受信信号を検波可能なレベルまで増
幅する受信機1、2、と、受信機1、2からの受信信号
を遅延検波してベースバンド信号(検波出力)を検出す
る遅延検波器3、4と、遅延検波器3、4により検出さ
れた検波出力からクロック成分を再生するクロック再生
部5、6とを備えている。
【0016】また、この受信装置は各々の遅延検波器
3、4の検波出力のC/N(carrierto noise:搬送波
対雑音比)を求め、このC/Nに基づいて、これらの遅
延検波器3、4の検波出力を合成するときの重み付け係
数を求めるC/N判定部7と、このC/N判定部7から
の重み付け係数に基づいて各遅延検波器3、4からの検
波出力を合成する合成部8と、この合成部8により合成
された検波出力を復号する復号部9とを備えている。
【0017】C/N判定部7は、図2に示すように、各
遅延検波器3、4からの検波出力の位相誤差が所定の範
囲内にあるか否かを判定する領域判定部10、11と、
各領域判定部10、11の判定出力をカウントするカウ
ンタ12、13と、カウンタ12、13からのカウント
出力の差を求める減算器14と、この減算器14による
減算結果から各受信系(以下、ブランチ:枝という。)
の検波出力のレベル差を判定するレベル差判定部15
と、レベル差判定部15からのレベル差判定出力に基づ
いて各ブランチの検波出力を合成する際の重み付け係数
を求める係数演算回路16とを備えている。
【0018】合成部8は、図3に示すように、レベル差
判定部15からのブランチ選択信号により、各クロック
再生部5、6の一方からのクロック再生出力を選択して
出力するスイッチSW1と、このスイッチSW1からの
クロックに基づいて各遅延検波器3、4の検波出力をサ
ンプリングするタイミング回路17、18と、各タイミ
ング回路17、18の出力の差を求める減算器19と、
各タイミング回路17、18の一方の出力を選択して出
力するセレクタ20と、上述のレベル差判定部15から
のブランチ選択信号及び係数演算回路16からの重み付
け係数に基づいて補正量を決定する補正量決定部22
と、この補正量決定部22の出力とセレクタ20の出力
を合成して出力する加算器23とを備えている。
【0019】いずれかの受信系の検波出力が十分に高い
場合(例えば−13dB以上である場合)には、2つの
受信系の検波出力を増幅しなくても十分受信が可能であ
るため、この受信装置では、いずれかの受信系の検波出
力が十分に高い場合には、一方の受信系の検波出力のみ
を選択して選択ダイバーシティとして動作し、2系統の
受信系の検波出力が低い場合には、2系統の受信系の検
波出力を合成して最大比合成ダイバーシティとして動作
するようになっている。
【0020】以下、このような構成の受信装置におい
て、π/4シフトQPSK(4相位相変調)信号を遅延
検波により検波する場合の動作について説明する。図1
中の各受信機1、2は、各々アンテナANT1、ANT
2から供給されるπ/4シフトQPSKの受信信号のレ
ベルを検波可能なレベルまで増幅し、この受信信号を周
波数変換して中間周波数の変調信号を形成し、この変調
信号を各遅延検波器3、4に供給する。
【0021】ここで、遅延検波器3、4に供給された変
調信号(π/4シフトQPSK信号)は、図4に示すよ
うに、2ビットのデータに応じて1シンボル間の位相が
±π/4、±3π/4ずつ変化するようになっている。
例えば図4中のΦ0に相当する位相のシンボルの次のシ
ンボルの位相はΦ1〜Φ4いずれかになる。
【0022】このため、遅延検波器3、4は供給された
変調信号中のシンボル間の位相差を求め、図5に示すよ
うなシンボル間の位相差を検出し、この位相差を示す遅
延検波波形を出力する。各クロック再生部5、6は、遅
延検波器3、4からの遅延検波波形より各シンボルに同
期したクロック(シンボルクロック)成分を取り出し、
送信器のクロックと同期したクロックを再生する。
【0023】各遅延検波器3、4は、各々クロック再生
部5、6で再生されたクロックを用いて、遅延検波波形
のアイパターンが最も開いているタイミングで遅延検波
波形をサンプリングし、このサンプルの位相(サンプル
点)が図5に示す4つの位相状態のいずれに属すかを検
出する。
【0024】ここで、フェージング等により受信器1、
2に供給される受信信号のレベルが低下している場合に
は、各遅延検波器3、4からの遅延検波波形にノイズが
加わりジッタを含んだ状態となる。このため、このよう
な遅延検波波形をサンプリングしたサンプル点が図6に
示すように振幅方向及び位相方向に広がってしまう。こ
の広がりは、図7に示すようなガウス分布となってい
る。なお、この図7は位相方向の誤差についてのみ示し
ているが、振幅方向の誤差についても同様にガウス分布
となっている。このような位相誤差の広がりは受信信号
の受信レベルが低下すると増加する。従って、この位相
誤差の広がりを求めることにより、各受信系の受信信号
のレベル(C/N)を評価することができる。
【0025】具体的には、まず、C/N判定部7の領域
判定部10、11は、各々検波器3、4においてサンプ
リングされた遅延検波波形をπ/4で割った際の剰余
(遅延検波波形のmod(π/4)、以下、サンプル点
の位相誤差という。)を求める。
【0026】このようなサンプル点の位相誤差の分布を
求めると、図8に示すように、各サンプル点の位相誤差
が−π/4〜π/4までの範囲に集中したガウス分布と
なる。ガウス分布では、図8中に示すように適当な領域
を設定し、サンプル点が各領域に含まれる確率を求める
ことにより、この位相誤差の広がりを求めることができ
る。また、この位相誤差の広がりは上述のように受信出
力の低下と共に増加するため、この位相誤差の広がりに
より検波出力のC/Nを評価することができる。
【0027】なお、この各サンプル点の位相誤差は、上
述のように遅延検波波形のmod(π/4)として求め
ているために、全てのサンプル点の位相誤差が−π/4
〜π/4までの範囲内にあり、サンプル点がA領域内に
ある確率とB領域内にある確率の和は1となる。このた
め、サンプル点がいずれかの領域にある確率を求めるだ
けでよい。また、これらのA領域、B領域の境界の設定
すなわち境界値aの値の設定は、例えば境界値aを変化
させてサンプル点がA領域にある確率を求め、後述の重
み付け係数W0 (W1 )の近似が容易となる境界値aを
選択する。
【0028】C/N判定部7の各領域判定部7の領域判
定部10、11は、各々検出したサンプル点の位相差の
mod(π/4)が、図8上のA領域内にあるか否かを
判定する。各カウンタ12、13は領域判定部10、1
1の判定出力に基づいてA領域にあるサンプル点の数を
カウントする。これらのカウンタ12、13のカウント
値C0 、C1 は、所定時間毎に減算器14に供給された
後、リセットされる。減算器14は各カウンタ12、1
3から供給されたカウント出力の差を求めてレベル差判
定部15に供給する。
【0029】レベル差判定部15は減算器14から供給
されたカウンタ12、13のカウント値の差に基づい
て、いずれのブランチ(受信系)の受信レベルが高いか
を判定し、レベルの高いブランチを示すブランチ選択信
号を発生する。このブランチ選択信号は、選択ダイバー
シティとして動作する際には、各ブランチの出力を選択
するための切り換え信号として用いられ、最大比合成ダ
イバーシティとして動作する際には、合成部8のスイッ
チSW1において合成時のクロックを選択するための切
り換え信号として用いられ、また補正量決定部22にお
ける補正量すなわち各ブランチの合成演算のパラメータ
を決める際にも用いられる。
【0030】このレベル差判定部15は、図9に示すよ
うに、減算器14からのカウンタ12、13のカウント
出力の差C0 −C1 の符号を判定する符号判定部30
と、カウント出力の差C0 −C1 から各ブランチのサン
プル点がA領域にある確率の差の絶対値ΔP(=|P0
−P1 |)を求める絶対値検出部31と、符号判定部3
0と絶対値検出部31の検出出力に基づいてブランチ選
択信号を生成するブランチ信号生成部32と、各受信機
1、2から供給される受信レベルを検出するレベル検出
部33、34とを備えている。
【0031】上述のように減算器14から各カウンタ1
2、13のカウント出力の差C0 −C1 が供給される
と、符号判定部30はカウント出力の差C0 −C1 の符
号を判定する。カウント出力の差C0 −C1 が正である
場合には、遅延検波器3からの遅延検波波形のレベルが
相対的に大きく、逆にカウント出力の差C0 −C1 が負
であるときには遅延検波器4からの遅延検波波形のレベ
ルが相対的に大きい。このため、ブランチ信号生成部3
2は相対的にレベルの高いブランチにおいて検出された
クロックが合成部のタイミング回路17、18に供給さ
れるように、符号判定部30により検出されたカウント
出力の差C0 −C1 の符号が正であるときはクロック再
生部5からのクロックが選択され、検出された符号が負
であるときはクロック再生部6からのクロックが選択さ
れるように、ブランチ選択信号によりスイッチSW1に
よる切り換えを選択する。
【0032】また、ブランチ信号生成部34はいずれか
の受信機1、2からの受信レベルが所定のレベル(例え
ば−13dB)以上であるときは、該当する受信機1、
2の受信信号の遅延検波波形のみを選択して選択ダイバ
ーシティとして動作するように合成部8の補正量決定部
22による補正を制御する。
【0033】絶対値検出部31はカウント出力の差C0
−C1 に基づいて、各ブランチのサンプル点がA領域に
ある確率の差の絶対値ΔP(=|P0 −P1 |)を求め
る。遅延検波器3、4の検波出力のシンボルクロックの
周波数は送信局側において一定の値とされているので、
この周波数により、所定時間内のサンプル点の総数を求
めることができ、この総数と各カウンタ12、13のカ
ウント値の比によりサンプル点がA領域内にある確率を
求めることができる。
【0034】また、係数演算回路16はレベル差判定部
15の絶対値検出部31により検出された上述の確率の
差の絶対値ΔP(=|P0−P1|)に基づいて、予め設
定された近似式に従って重み付け係数W1 を求め、合成
部8の補正量決定部22に供給する。
【0035】ここで、各ブランチの遅延検波波形を合成
する際の重み付け係数W0、W1について説明する。遅延
検波器3等からなるブランチの遅延検波波形の位相をθ
0 とし、遅延検波器4等からなるブランチの遅延検波波
形の位相をθ1 とし、配分比をQ0 とすると上述の合成
部20で合成された波形の合成位相θT は次式で示され
る。
【0036】
【数1】 ここで、W0+W1=1、0≦W0(W1)≦1であり、こ
れらの重み付け係数W0 、W1 を0、1あるいは1、0
とした場合には、合成部8は一方の遅延検波波形のみを
出力し、選択ダイバーシティとして動作する。
【0037】検波出力を復号した復号データの誤り率
(BIT ERROR RATE:以下、BERという。)が1×10
-3であるのときの受信レベル(−13dB程度に相当)
を基準とし、一方のブランチの受信レベルが基準レベル
であり、他方のブランチの受信レベルがこの基準レベル
対して相対的に変化した場合の最適な配分比Q0 と重み
付け係数W0、W1を計算により求めと図10に示すよう
になる。
【0038】ところで、上述のビットエラーレート(B
ER)が1×10-3程度である場合を基準レベルとし、
各シンボル間の位相差を判定する際のしきい値(45°
に相当)を4としたときの上述の図8に示すA領域とB
領域の境界aを1.5(±16.9°に相当)とし、受
信レベルが基準レベルから変化した場合について、上述
の各サンプル点がA領域、B領域にある確率P(A)、
P(B)を求めると、図11に示すようになる。
【0039】この図11に示す確率P(A)に基づいて
各ブランチの受信出力のレベル差を求め、このレベル差
に基づいて各ブランチの遅延検波波形の重み付け係数を
求めてもよいが、このための計算は対数計算等の複雑な
計算を必要とし、計算時間がかかるため、短周期のフェ
ージング等に対応するためには、DSP(Digital Sign
al Processor)等を用いて計算を高速化する必要があっ
た。
【0040】ところで、例えば一方のブランチの受信の
レベルが上述と同様な基準レベル(−13dB程度)で
あって、他方のブランチの受信レベルが基準レベルに対
して相対的に変化する場合、各ブランチのサンプル点が
A領域内にある確率P0 、P1 の差ΔPを上述の図11
から求めると、図12に示すようになる。このΔPと重
み付け係数W1 の関係は同図中に示すようにΔP≒0.
5−W1 となっている。このような関係を用いることに
より、W1 ≒−(ΔP−0.5)といった非常に容易な
計算により近似的に重み付け係数W1 を求めることがで
きる。
【0041】なお、基準レベルが変化した場合、各ブラ
ンチのサンプル点がA領域にある確率P0 、P1 の差Δ
Pは、図13に示すように上述の図12に示す場合と若
干異なってくるが、この図13に示した基準レベルが−
14dB〜−19dBであるときは、ΔPと重み付け係
数W1 の関係が上述のΔP≒0.5−W1 であるとみな
すことができる。従って、基準レベルが−13dB〜−
19dBであるときは、上述の近似式(W1 ≒−(ΔP
−0.5))により重み付け係数を求めることができ
る。
【0042】そして、上述のようにレベル差判定部15
のブランチ信号生成部32において生成されたブランチ
選択信号が供給されると、図3に示す合成部8のスイッ
チSW1は、このブランチ選択信号により指定されたク
ロック再生部からのクロックをタイミング回路17、1
8に供給する。上述のようにブランチ選択信号は受信レ
ベルの高いブランチのクロックを選択するように生成さ
れているため、受信状態の良い方のブランチで再生され
たクロックが選択される。
【0043】各タイミング回路17、18はスイッチS
W1を介して供給されたクロックに従って各遅延検波器
3、4からの遅延検波波形をサンプリングして減算器1
9及びセレクタ20に供給する。セレクタ20は補正量
決定部22からの制御に従って合成ダイバーシティとし
て動作しているときはタイミング回路17の出力を選択
し、選択ダイバーシティとして動作しているときは補正
量決定部22から指示されたタイミング回路17あるい
はタイミング回路18のいずれかの出力を選択し、選択
した出力を加算器23に供給する。
【0044】選択ダイバーシティとして動作している場
合には、補正量決定部22はブランチ信号生成部32か
ら供給されるブランチ選択信号に基づいて補正出力を0
とする。これにより、受信レベルが十分高いブランチの
遅延検波波形のみがセレクタ20、加算器23を介して
図1に示す復号部9に供給され、復号される。
【0045】また、選択ダイバーシティとして動作して
いる場合には、係数演算回路16において上述のような
近似式に基づいて求められた重み付け係数W1 とブラン
チ信号生成部32からのブランチ選択信号が供給される
と、補正量決定部22は供給された重み付け係数W1
ブランチ選択信号に基づいて減算器19の出力Δθ(=
θ0−θ1)に応じたセレクタ20の出力の補正量を決定
し、決定した補正量に応じた補正出力を加算器23に供
給する。
【0046】ここで、各タイミング回路17、18でサ
ンプリングされた遅延検波波形の位相θ0、θ1を、上述
の式(1)に示すように単純にスカラー合成しただけで
は正しい位相を得ることができない場合がある。
【0047】このため、減算器19の減算出力Δθの値
に基づいて以下のような場合分けを行って合成位相θT
を求める。 Δθ≧π θT=θ0+W1×(2π−|Δθ|) 式(2−1) 0≦Δθ<π θT=θ0−W1×|Δθ| 式(2−2) −π<Δθ<0 θT=θ0+W1×|Δθ| 式(2−3) Δθ≦−π θT=θ0−W1×(2π−|Δθ|) 式(2−4 ) ここで、式(2−1)〜式(2−4)の右辺第1項は、
セレクタ20の出力であり、第2項は補正量決定部22
の補正出力である。従って、補正量決定部22は、減算
器19の減算出力Δθの値に応じて上記式(2−1)〜
式(2−4)の右辺第2項に従って補正出力を求めて加
算器23に供給する。これにより、加算器23において
各々の遅延検波波形の位相θ1 、θ2 が合成され、合成
波形(合成位相θT )が復号部8に供給される。
【0048】例えば重み付け係数W1 が0.5であり、
Δθが0〜πである場合には、補正量決定部22は減算
器19の出力に−0.5を乗じた出力を加算器23に供
給する。このとき、加算器23にはセレクタ20からの
θ0 と減算器19からの(θ0−θ1)に−0.5を乗じ
た検出出力を加算器23に供給する。このときの、加算
器23の出力はθ0 −0.5(θ0−θ1)=0.5θ0
+0.5θ1 となる。
【0049】また、重み付け係数W1 が0.5であり、
Δθがπ以上である場合には、補正量決定部22は2π
から減算器19の出力Δθを引いたものに0.5を乗じ
た補正出力を加算器23に供給する。このときの、加算
器23の出力はθ0 +0.5(2π−(θ0−θ1))=
0.5θ0 +0.5θ1 +πとなる。
【0050】上述のように加算器23で合成された合成
波形が供給されると、図1に示す復号部9は所定の識別
点で合成波形の位相を判別し、判別した位相に基づいて
復号した復号データを出力する。
【0051】このような合成ダイバーシティ動作による
上述のビットエラーレート(BER)の改善度を求める
と、図14及び図15に示すようになる。例えば一方の
ブランチの受信レベルが上述のビットエラーレートが1
-3である場合に相当する基準レベル(−13dB程
度)であり、他方のブランチの受信レベルが基準レベル
に対して−3dB程度である場合に、ビットエラーレー
ト(BER)が1.91×10-4程度(改善度=1.
4)に改善されていることがわかる。また、この場合の
合成波形の振幅を観測したところ基準レベルから3dB
程度向上していることがわかった。従って、この受信装
置では、切り換えダイバーシティによる受信限界より3
dB程度強度が低い場合であっても受信可能となる。
【0052】この受信装置では、上述のように各ブラン
チの遅延検波波形の位相誤差の分布を位相誤差が所定の
領域内にある確率を検出し、これらの差により各ブラン
チの受信レベルの差を近似的に求めることにより、各ブ
ランチのC/Nを容易に判定することができる。また、
このように求めた各ブランチのC/Nに基づいて各ブラ
ンチの検波出力を合成する際の重み付け係数を設定する
ことにより、各ブランチの検波出力の位相誤差を考慮し
て重み付け係数を設定することができ、各ブランチの受
信レベルに応じて重み付け係数を設定する場合に比して
確実の誤り率の改善を行うことができる。
【0053】また、この受信装置では、上述のように求
めた各ブランチの受信レベルの差に基づいて各ブランチ
の検波波形を合成する際の重み付け係数を近似的に求め
ることにより、重み付け係数を求める演算の負荷を低減
することができる。従って、演算時間を短縮させること
ができ、短周期のフェージング等に対する応答性を向上
させることができる。また、このような重み付け係数を
求めるために必要としていたDSP等を不要とすること
ができるため、受信装置の構成を簡略化して装置のコス
トを低減することができる。
【0054】また、この受信装置では、上述の式(2−
1)〜(2−4)に示すように、各ブランチの位相検波
波形の位相差Δθに応じて補正量決定部22による補正
量を変えることにより、位相検出精度を向上させること
ができる。
【0055】なお、上述の実施形態では、レベル差判定
部15の絶対値検出部31が減算器14からのカウント
出力C0、C1の差C0−C1に基づいて各々のブランチに
おいて上述のサンプル点がA領域にある確率P0、P1
差の絶対値ΔPを求め、このΔPを係数演算回路16に
供給する構成としたが、レベル差判定部15がカウント
出力の差C0−C1を直接、係数演算回路16に供給し、
係数演算回路16がカウント出力の差C0−C1等に基づ
いて各ブランチの遅延検波波形を合成する際の重み付け
係数を求めるように構成してもよい。
【0056】この場合、上述のような構成のC/N判定
部7の代わりに各受信器1、2からの受信レベル等に応
じて各ブランチのC/Nを判定するC/N判定部とし、
合成部8がこのようなC/N判定部からのC/N検出出
力に基づいて重み付け係数を求めるようにする。
【0057】また、上述の実施例では、C/N判定部7
からの重み付け係数に基づいて各ブランチの遅延検波波
形を合成する場合について説明したが、C/N判定部7
が上述の各ブランチの遅延検波波形の位相誤差がA領域
にある確率の差ΔPに基づいて受信レベルが高いブラン
チを選択する選択ダイバーシティとして構成することが
できる。この場合、選択ダイバーシティを容易に構成す
ることができる。
【0058】また、上述の実施形態では遅延検波器3、
4の出力が位相成分のみである場合について説明した
が、例えばこれらの検波器が位相成分と振幅成分あるい
はx成分とy成分を出力する場合等にも本発明を適用す
ることができる。
【0059】
【発明の効果】本発明に係るダイバーシティ受信回路で
は、C/N判定手段が各受信系における受信信号のC/
Nを検出してC/N判定情報を出力し、重み付け係数算
出手段がC/N判定情報に基づいて各受信系からの検波
出力を合成する際の重み付け係数を近似的に求め、合成
手段がこの重み付け係数に基づいて各受信系の検波出力
を合成するため、各受信系における受信レベルに基づい
て重み付け係数を求める場合に比して確実な誤り率の改
善を行うことができる。また、C/N検出手段が各受信
系からの検波出力の振幅誤差又は位相誤差を検出する誤
差検出手段と、誤差検出手段により検出された各受信系
の検波出力の振幅誤差又は位相誤差が所定の範囲内にあ
る確率を検出することにより、C/N判定情報を検出す
る確率検出手段とを備えるので、各ブランチのC/Nを
直接比較する場合に比して容易にC/N判定情報を求め
ることができる。従って、このようなC/N判定情報に
基づいて重み付け係数を求めることにより、重み付け係
数算出手段の演算負荷を低減することができ、高速な応
答を実現することが容易になる。
【0060】
【0061】また、重み付け係数算出手段がC/N判定
手段からのC/N判定情報に基づいてC/Nが高い受信
系の検波出力のみが出力されるように重み付け係数を設
定する構成とすることにより容易に選択ダイバーシティ
を実現することができる。
【0062】C/N検出手段からのC/N判定情報に基
づいて各受信部の受信レベルの差が大きいと判断した際
に、C/Nが高い受信系の検波出力のみが出力されるよ
うに重み付け係数算出手段又は上記合成手段を制御する
制御手段を設けることにより、誤り率の改善等に対する
寄与が少ないC/Nが低いブランチの出力を無視して、
処理負荷を低減することができる。
【0063】各受信系における受信レベルの差を求める
受信レベル差検出手段と、受信レベル差検出手段からの
各受信系の受信レベルの差に基づいて、受信レベルの高
い受信系の検波出力のみが出力されるように重み付け係
数制御手段又は合成手段を制御する制御手段を設けるこ
とにより、誤り率の改善等に対する寄与が少ない受信レ
ベルが低いブランチの出力を無視して、処理負荷を低減
することができる。
【0064】また、各受信系からの検波出力に応じて各
受信系の検波出力又は合成手段の合成出力に補正を施す
補正手段を設けることにより、合成出力中の誤差を低減
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るダイバーシティ受信回路を適用
した受信装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 上記受信装置を構成するC/N判定部の詳細
な構成を示すブロック図である。
【図3】 上記受信装置を構成する合成部の詳細な構成
を示すブロック図である。
【図4】 上記受信装置で受信するπ/4シフトQPS
K信号を説明するための図である。
【図5】 上記受信装置においてπ/4シフトQPSK
信号を遅延検波したときの位相状態を示す図である。
【図6】 受信レベルが低下した場合の遅延検波波形の
広がりを示す図である。
【図7】 受信レベルが低下した場合の遅延検波波形の
位相方向の広がりを示す図である。
【図8】 上記遅延検波波形の位相誤差の分布を示す図
である。
【図9】 上記C/N判定部を構成するレベル差判定部
の構成を示す図である。
【図10】 上記受信装置を構成する各ブランチの受信
レベルのレベル差と最適な配分比及び重み付け係数の関
係を示す図である。
【図11】 上記各ブランチの受信レベルと上記遅延検
波波形の位相誤差が所定の領域にある確率の関係を示す
図である。
【図12】 上記各ブランチの受信レベルのレベル差と
各ブランチの位相誤差が所定の領域内にある確率の差の
関係を示す図である。
【図13】 基準レベルが変化したときの、基準レベル
に対するレベル差と上記各ブランチの位相誤差が所定の
領域内にある確率の差の関係を示す図である。
【図14】 上記受信装置によるビットエラーレートの
改善度を示す図である。
【図15】 上記受信装置によるビットエラーレートの
改善度を示すグラフである。
【符号の説明】 1、2 受信機、3、4 遅延検波器、7 C/N判定
部、8 合成部、10、11 領域判定部、12、13
カウンタ、14 減算器、15 レベル差判定部、1
6 係数演算回路、19 減算器、20 セレクタ、2
2 補正量設定部、23 加算器

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相変調により変調された受信波を受信
    し、受信した受信信号を検波して出力する少なくとも2
    系統の受信系と、 上記各受信系における受信信号のC/N(carrier to n
    oise:搬送波対雑音比)を検出してC/N判定情報を出
    力するC/N検出手段と、 該C/N判定手段からのC/N判定情報に基づいて上記
    2系統の受信系からの検波出力を合成する際の重み付け
    係数を近似的に求める重み付け係数算出手段と、 該重み付け係数算出手段により求められた重み付け係数
    に基づいて上記各受信系の検波出力を合成する合成手段
    とを備え 上記C/N検出手段は、 上記各受信系からの検波出力の振幅誤差又は位相誤差を
    検出する誤差検出手段と、 該誤差検出手段により検出された各受信系の検波出力の
    振幅誤差又は位相誤差が所定の範囲内にある確率を検出
    することにより、上記C/N判定情報を検出する確率検
    出手段と を備えることを特徴とするダイバーシティ受信
    回路。
  2. 【請求項2】 上記重み付け係数算出手段は、 上記C/N判定手段からのC/N判定情報に基づいてC
    /Nが高い受信系の検波出力のみが出力されるように重
    み付け係数を設定することを特徴とする請求項1に記載
    のダイバーシティ受信回路。
  3. 【請求項3】 さらに、上記C/N検出手段からのC/
    N判定情報に基づいて各受信部の受信レベルの差が大き
    いと判断した際に、C/Nが高い受信系の検波出力のみ
    が出力されるように上記重み付け係数算出手段又は上記
    合成手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする
    請求項1に記載のダイバーシティ受信回路。
  4. 【請求項4】 さらに、上記各受信系における受信レベ
    ルの差を求める受信レベル差検出手段と、 該受信レベル差検出手段からの各受信系の受信レベルの
    差に基づいて、受信レベルの高い受信系の検波出力のみ
    が出力されるように上記重み付け係数制御手段又は上記
    合成手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする
    請求項1に記載のダイバーシティ受信回路。
  5. 【請求項5】 さらに、各受信系からの検波出力に応じ
    て各受信系の検波出力又は合成手段の合成出力に補正を
    施す補正手段を備えることを特徴とする請求項1乃至
    のいずれかに記載のダイバーシティ受信回路。
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