JP3596129B2

JP3596129B2 - ダイバーシティ受信機

Info

Publication number: JP3596129B2
Application number: JP31875195A
Authority: JP
Inventors: 正和帆足; 真太郎丸
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2015-12-07
Also published as: JPH09162791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信等に用いられるダイバーシティ受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アンテナの受信信号からフェージングによる影響を取り除くのに有効な手段としてダイバーシティ受信機が用いられている。
【０００３】
ダイバーシティ方式としては、検波後最大比合成ダイバーシティ方式や検波後選択ダイバーシティ方式などがある。検波後最大比合成ダイバーシティ方式は、複数の受信部からのベースバンド信号を各受信部での受信電界強度値の２乗で重み付けして合成し、復号を行なうものであり、検波後選択ダイバーシティ方式は、複数の受信信号の中から最も高い受信電界強度を持つ信号を選択して復号を行なうものである。現在、検波後選択ダイバーシティ方式に比べて、検波後最大比合成ダイバーシティ方式の方が優れていることが知られている。
【０００４】
従来、検波後最大比合成ダイバーシティ受信機としては図３に記載されたものが知られている。図３は、従来のダイバーシティ受信機を示すブロック図である。図３において、１、２は電波を受信して受信信号を出力するアンテナ、３、４はアンテナ１、２の受信信号を入力して受信電界強度（ＲＳＳＩ）信号ａ１、ａ２とベースバンド信号ｂ１、ｂ２とを出力する受信部、５は受信部３、４からのＲＳＳＩ信号ａ１、ａ２とベースバンド信号ｂ１、ｂ２とをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、６、７はデジタル化されたＲＳＳＩ信号の値を指数変換する指数変換器、８、９は重み付けを行なう乗算器、１０は乗算器８、９からの信号を加算して出力する加算器である。指数変換器６、７では、入力されるデジタル化されたＲＳＳＩ信号の値（ＲＳＳＩ値）がｄＢ値に比例した値となっているので、それらの値を指数変換して真数とする。また、乗算器８、９では、指数変換器６、７から得られるＲＳＳＩ信号の大きさ（指数変換されたＲＳＳＩ値）により、Ａ／Ｄ変換器５から得られるベースバンド信号ｂ１、ｂ２に重み付けを行なう。
【０００５】
以上のような構成の検波後最大比合成ダイバーシティ受信機について、その動作について説明する。図３において、アンテナ１、２の受信電界強度の値を各々ｓ１、ｓ２とすると、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるＲＳＳＩ値はそれぞれ、２０ｌｏｇ（ｓ１）、２０ｌｏｇ（ｓ２）となる。従って、指数変換器６、７からはそれぞれ、指数変換されたＲＳＳＩ値ｓ１、ｓ２が出力される。次に、乗算器８、９で、ベースバンド信号ｂ１、ｂ２に対して受信電界強度値ｓ１、ｓ２の２乗の重み付けがなされ、値がｓ１^２ｂ１、ｓ２^２ｂ２の重み付けされたベースバンド信号がそれぞれ出力される。最後に、それぞれの重み付けされたベースバンド信号は加算器１０により加算され、値がｓ１^２ｂ１＋ｓ２^２ｂ２のベースバンド出力信号が復調出力信号ｓとして出力される。このようにして、ベースバンド信号ｂ１、ｂ２に対して受信電界強度値ｓ１、ｓ２の２乗の重みを付けた合成出力信号（復調出力信号）ｓを得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のダイバーシティ受信機では、指数変換や乗算の処理を含むので、複雑な論理回路または高速なデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ、ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）が必要となり、回路構成が複雑で製造コストも高くなるという問題点があった。
【０００７】
このダイバーシティ受信機においては、回路構成が簡単で製造コストが安いことが要求されている。
【０００８】
本発明は、簡単な構成かつ簡単な演算処理で実現可能なダイバーシティ受信機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】
この課題を解決するために本発明は、アンテナの受信信号を入力して受信電界強度信号およびベースバンド信号を出力する受信部と、受信電界強度信号のレベルに応じた重み付けをベースバンド信号に対してビットシフトにより行う重み付け回路と、重み付けされたベースバンド信号を加算してベースバンド出力信号を出力する加算回路とを有するように構成したものである。
【００１０】
これにより、簡単な構成かつ簡単な演算処理で実現可能なダイバーシティ受信機が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、アンテナの受信信号を入力して受信電界強度信号およびベースバンド信号を出力する受信部と、受信電界強度信号のレベルに応じた重み付けをベースバンド信号に対してビットシフトにより行う重み付け回路と、重み付けされたベースバンド信号を加算してベースバンド出力信号を出力する加算回路とを有することとしたものであり、ベースバンド信号の重み付けがビットシフトにより行なわれるという作用を有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、重み付け回路と加算回路とがマイクロプロセッサにより実現されることとしたものであり、ビットシフトによるベースバンド信号の重み付けがマイクロプロセッサで行なわれるという作用を有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、受信部が入力側に減衰器を有し、減衰器の減衰量を受信電界強度信号の値に加算することとしたものであり、減衰器の有無にかかわらず、同じような演算処理が行なわれるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態によるダイバーシティ受信機を示すブロック図である。図１において、１、２はアンテナ、３、４は受信部、５はＡ／Ｄ変換器、１０は加算器であり、これらは図３と同様のものなので、同一符号を付して説明は省略する。２１、２２はＡ／Ｄ変換された２つのＲＳＳＩ信号の差信号を出力する減算器、２３、２４は減算器２１、２２から出力される差信号の値に応じた右ビットシフトを行なう重み付け回路としてのビットシフタである。
【００１５】
以上のように構成されたダイバーシティ受信機について、以下その動作を説明する。図３の場合と同様、アンテナ１、２における各ＲＳＳＩ値をそれぞれｓ１、ｓ２、受信部３、４から出力される各ベースバンド信号をｂ１、ｂ２、受信部３、４から出力される各受信電界強度信号をａ１、ａ２とする。ベースバンド信号を最大比合成するとき、すなわちｓ１、ｓ２の２乗の重み付けによって合成するとき、加算器１０からの合成出力信号ｓの値としては、ｓ１＜ｓ２の時は（ｓ１／ｓ２）^２ｂ１＋ｂ２、ｓ１＞ｓ２の時はｂ１＋（ｓ２／ｓ１）^２ｂ２という値が得られればよい（ｓ１＝ｓ２の時はいずれの値でもよい）。
【００１６】
一方、受信部３、４より出力されるＲＳＳＩ信号ａ１、ａ２の値はｄＢ値に比例した値であるので、ＲＳＳＩ信号ａ２の値からＲＳＳＩ信号ａ１の値を減算する減算器２１は、２０ｌｏｇ（ｓ２）−２０ｌｏｇ（ｓ１）という値の減算信号ｃ１を出力する。この減算信号ｃ１の値が“負”または“０”のときはビットシフタ２３はベースバンド信号ｂ１をそのまま出力する。上記減算信号ｃ１の値が“正”のときは、ｃ１の値が３ｄＢ増える毎にベースバンド信号ｂ１に１／２を乗算、つまりベースバンド信号ｂ１を右に１ビットシフトする。減算器２２、ビットシフタ２４もそれぞれ減算器２１、ビットシフタ２３と同様の動作をする。
【００１７】
最後に、ビットシフタ２３、２４からの重み付けされたベースバンド信号ｄ１、ｄ２を加算器１０で加算して出力する。
【００１８】
例えば、２０ｌｏｇ（ｓ１）＝２０［ｄＢ］、２０ｌｏｇ（ｓ２）＝５［ｄＢ］あったとすると、減算器２１から出力される減算信号ｃ１は“負”となるので、ビットシフタ２３はベースバンド信号ｂ１をそのまま出力する。また、減算信号ｃ２は１５ｄＢとなるので、ビットシフタ２４はベースバンド信号ｂ２を５ビット右にシフトして出力する。このときＭＳＢには「０」を入れる。これらのビットシフタ２３、２４から出力される重み付けベースバンド信号ｄ１、ｄ２を加算器１０で加算することにより、ベースバンド信号ｂ１、ｂ２に重みを付けた合成出力信号ｓを得ることができる。このようにして、加算器１０とビットシフタ（重み付け回路）２３、２４という簡単な構成で、２乗の重みを付けて合成されたベースバンド出力信号（合成出力信号）ｓを得ることができる。
【００１９】
なお、受信部３、４の入力側に可変減衰器を有する場合は、受信部３、４は、その減衰量をＲＳＳＩ値に加算する。
【００２０】
以上のように本実施の形態によれば、ベースバンド信号ｂ１、ｂ２の重み付けをビットシフトという簡単な動作により行なうことができるので、加算器１０とビットシフタ２３、２４という簡単な構成、かつビットシフトという簡単な演算処理で重み付けを実現することができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態によるダイバーシティ受信機を示すブロック図である。図２において、１、２はアンテナ、３、４は受信部、５はＡ／Ｄ変換器であり、これらは図１と同様のものなので、同一符号を付して説明は省略する。３１は上述した重み付け、加算をソフトウェアにより行なうマイクロプロセッサである。
【００２２】
以上のように構成されたダイバーシティ受信機について、その動作を説明する。
【００２３】
マイクロプロセッサ３１の動作は、第１の実施の形態における減算器２１、２２、ビットシフタ２３、２４および加算器１０が行なう動作をソフトウェアによって定義された演算により行なうものである。このようなマイクロプロセッサ３１の動作においては乗算の動作がないので、安価な汎用マイコンで十分に上記動作を実現することができる。
【００２４】
なお、本実施の形態ではソフトウェアによって動作するマイクロプロセッサ３１について述べたが、このプロセッサ３１の代わりに専用プロセッサを使用してもよい。この場合にはプログラムは不要となる。
【００２５】
以上のように本実施の形態によれば、ベースバンド信号ｂ１、ｂ２の重み付け及び加算の動作をマイクロプロセッサ３１により行なうようにしたので、マイクロプロセッサ３１という簡単な構成、かつビットシフトという簡単なソフトウェアによる演算処理で重み付けを実現することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明のダイバーシティ受信機によれば、ベースバンド信号の重み付けをビットシフトという簡単な動作により行なうことができるので、簡単な構成かつ簡単な演算処理で重み付けを実現することが可能なダイバーシティ受信機を実現することができるという有利な効果が得られる。また、重み付け回路と加算回路とをマイクロプロセッサにより実現させることにより、重み付け、加算等の演算処理の変更が容易なダイバーシティ受信機を実現することができるという有利な効果が得られる。さらに、受信部が入力側に減衰器を有し、減衰器の減衰量を受信電界強度信号の値に加算するようにしたことにより、減衰器の有無にかかわらず、同じような演算処理を行なうことが可能なダイバーシティ受信機を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるダイバーシティ受信機を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態によるダイバーシティ受信機を示すブロック図
【図３】従来のダイバーシティ受信機を示すブロック図
【符号の説明】
１，２アンテナ
３，４受信部
５Ａ／Ｄ変換器
１０加算器
２１，２２減算器
２３，２４ビットシフタ（重み付け回路）
３１マイクロプロセッサ

Claims

アンテナの受信信号を入力して受信電界強度信号およびベースバンド信号を出力する受信部と、前記受信電界強度信号のレベルに応じた重み付けを前記ベースバンド信号に対してビットシフトにより行う重み付け回路と、前記重み付けされたベースバンド信号を加算してベースバンド出力信号を出力する加算回路とを有するダイバーシティ受信機。
前記重み付け回路と加算回路とはマイクロプロセッサにより実現される請求項１記載のダイバーシティ受信機。
前記受信部は、入力側に減衰器を有し、前記減衰器の減衰量を前記受信電界強度信号の値に加算する請求項１記載のダイバーシティ受信機。