JP3975755B2 - 受信装置，受信方法，コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムを記録した媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，受信装置，受信方法，コンピュータプログラム，コンピュータプログラムを記録した媒体に関し，さらに詳細には，可変帯域幅無線通信システムにおける無線信号の受信装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変帯域幅無線通信システムは，割り付けられた基本帯域幅の複数にわたって広帯域な帯域幅を確保することにより，高速データレートを伝送する無線通信システムである。かかる基本帯域幅は，例えば２０ＭＨｚであり，例えば２４．７５ＧＨｚから２５．２５ＧＨｚまでの５００ＭＨｚの周波数帯域中に２４波が割り付けられている。また，可変帯域幅無線通信システムは，使用する基本帯域幅の数に応じて，１つの基本帯域幅を利用して通信する狭帯域モードと，複数の基本帯域幅（基本帯域幅のＮ倍，Ｎは２以上）にわたって帯域を占有して通信する広帯域モードに分けられる。
【０００３】
また，従来における固定マイクロ波通信用の準ミリ波無線システムは，パラボラアンテナを使用して伝搬損失を低減することが可能であるが，高利得性故に移動可搬性が著しく劣るという問題があった。また，少しでも受信位置が変わると指向性がずれるので，送受信機間の利得が低下するという問題があった。
【０００４】
近年においては，小型アンテナという利便性を最大限に活用した準ミリ波帯のコンスーマ無線通信が，数ｍ〜数十ｍ程度の近距離大容量通信用の家屋内及び屋外ノマディックワイヤレスアクセスシステムとして注目を浴びている。かかるシステムにおいては，例えば端末装置の移動や周囲の反射物（人，車など）の移動などのマルチパスフェージング環境が変化した場合には，最適な伝搬路，受信電力あるいは受信周波数帯域内の周波数特性が変化し，受信性能が劣化するという問題がある。このため，マルチパスフェージング環境の変化に応じて最適な受信状態を確保する方法が要求されている。
【０００５】
さらに，従来においては，復調誤りを低減する方法として合成ダイバーシティ法が既知である。合成ダイバーシティ法においては，例えば数ｃｍから数ｍ離れた位置に複数のアンテナを設置して，受信信号の最適な信号を選択して受信し，かつ好適な比率で合成されて，復調誤りが低減される。このようなダイバーシティ法は，室内コンスーマ無線通信システムや屋外ノマディックワイヤレスアクセスシステムなどの携帯無線通信システムに活用することが必須となりつつある。
【０００６】
かかるシステムにおける受信装置を，図１４に基づいて説明する。図１３に示すように，受信装置４００は，複数のアンテナ４０２−０，４０２−１，・・・・，４０２−ｎと，各アンテナに接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）４０４−０，４０４−１，・・・・，４０４−ｎと，各ＲＦ回路４０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０６−０，４０６−１，・・・・，４０６−ｎと，各ＢＰＦ４０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）４０８−０，４０８−１，・・・・，４０８−ｎと，各復調手段４０８と接続された合成手段（合成回路）４１０と，利得を制御するための制御手段４１２などから構成されている。
【０００７】
各アンテナ４０２が受信した信号は，ＲＦ回路４０４を介してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０６により帯域制限される。このとき，ＢＰＦ４０６の通過帯域はシステムがサポートする全ての帯域幅に対応する必要があるため，予め準備された複数の通過帯域幅フィルタ（例えば，２０，４０，６０，８０，１００，１２０ＭＨｚ）が，周波数帯域幅の変化に応じて好適に切替えられる。
【０００８】
その後，復調手段４０８により信号が復調された後，合成手段４１０に入力されて，各復調データについて好適な振幅比にて合成され，最終復調出力となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の可変帯域幅の無線通信システムでは，システムがサポートする全ての受信周波数帯域幅の複数のフィルタを準備しなければならないため，受信機が大型化するばかりでなく，高価なフィルタを多数使用するのでコストが増大するという問題がある。さらに，例えば２５ＧＨｚの準ミリ波では，伝搬損失が大きく，通信品質が劣化するという問題がある。
【００１０】
したがって，本発明の目的は，通信環境の変化による影響を低減して常に高品質の通信状態を確保することが可能な新規かつ改良された受信装置等を低コストで提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため，本発明の第１の観点においては，複数のアンテナと，前記各アンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける受信周波数設定手段と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する復調手段と，前記各復調手段からの各復調出力を所定の順序に整列する整列手段と，を有することを特徴とする受信装置が提供される。
【００１２】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。
【００１３】
また，前記受信周波数設定手段は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて，各アンテナが受信する部分周波数帯域を設定あるいは変更する，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００１４】
また，前記復調信号の特性は，復調信号の出力強度，又は復調信号の誤り率である，如く構成すれば，より最適な受信状態を得ることができる。
【００１５】
また，前記整列手段は，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される場合には，前記復調信号の整列順序を変更する，如く構成すれば，例えば予め設定されたインタリーブパターンにしたがって復調信号の整列パターンが変更されて，最終的な復調信号を得ることができる。
【００１６】
上記目的を達成するため，本発明の第２の観点においては，複数のアンテナと，前記各アンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける受信周波数設定手段と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する復調手段と，複数のアンテナが同一の周波数帯域の信号を受信した場合に，前記同一の周波数帯域の復調信号を合成する合成手段と，前記各復調手段からの復調出力及び前記合成手段からの合成復調出力を所定の順序に整列する整列手段と，を有することを特徴とする受信装置が提供される。
【００１７】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。さらに，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数チャンネル（以下，ＣＨ）は合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００１８】
また，前記受信装置は，さらに，前記各復調手段からの各復調信号のうち合成手段に入力する復調信号を選択する選択手段を有する，如く構成すれば，同一周波数帯域の信号を受信している複数のアンテナを容易に選択して，効果的に合成手段に入力することができる。
【００１９】
また，前記受信周波数設定手段は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて，各アンテナが受信する部分周波数帯域を設定あるいは変更する，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調出力をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００２０】
また，前記復調信号の特性は，復調信号の出力強度，又は復調信号の誤り率である，如く構成すれば，より最適な受信状態を得ることができる。
【００２１】
また，前記整列手段は，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される場合には，前記復調信号の整列順序を変更する，如く構成すれば，例えば予め設定されたインタリーブパターンにしたがって復調信号の整列パターンが変更されて，最終的な復調信号が得られる。
【００２２】
上記目的を達成するため，本発明の第３の観点においては，複数のアンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付け，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調し，前記各復調された信号を，所定の順序に整列する，ことを特徴とする受信方法が提供される。
【００２３】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適な受信状態を低コストで確保できる。
【００２４】
また，前記各アンテナが受信する周波数帯域は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて設定あるいは変更される，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００２５】
また，複数のアンテナが同一の周波数帯域の信号を受信した場合には，前記同一の周波数帯域の各復調信号が選択されて合成される，如く構成すれば，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数ＣＨは合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００２６】
上記目的を達成するため，本発明の第４の観点においては，コンピュータに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を，各々，受信する周波数帯域として各アンテナが割り付ける機能と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する機能と，前記各復調された信号を，所定の順序に整列する機能と，を実現することを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
【００２７】
上記課題を解決するため，本発明の第５の観点においては，コンピュータに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を，各々，各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける機能と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する機能と，前記各復調された信号を所定の順序に整列する機能と，を実現するコンピュータプログラムを記録した媒体が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚，以下の説明及び添付図面において，同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず，図１に基づいて，第１の実施の形態にかかる受信装置１００の構成について説明する。なお，図１は，第１の実施の形態にかかる受信装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３０】
まず，図１に示すように，第１の実施の形態にかかる受信装置１００は，複数のアンテナ１０２−０，１０２−１，・・・・，１０２−ｎと，各アンテナ１０２に接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）１０４−０，１０４−１，・・・・，１０４−ｎと，各ＲＦ回路１０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６−０，１０６−１・・・・，１０６−ｎと，各ＢＰＦ１０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）１０８−０，１０８−１・・・・，１０８−ｎと，各復調手段１０８と接続された整列手段（整列回路）１１０と，各復調手段１０８と接続された制御手段（ＣＴＬ）１１２と，から構成される。
【００３１】
本実施形態においては，受信周波数帯域が基本帯域幅毎に分割されており（部分周波数帯域），各アンテナは別々の部分周波数帯域の信号を受信する。このため，無線送受信手段（ＲＦ回路）１０４には，各アンテナ１０２が受信する信号の中心周波数ｆ０，ｆ１，・・・・，ｆｎが割り付けられており，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６は，基本帯域幅(例えば２０ＭＨｚ)が通過帯域幅として設計されている。
【００３２】
従来においては，図２（ａ）に示すように，全て基本帯域幅でチャンネルを割り付けていたが，本実施形態においては，図２（ｂ）に示すように，必要に応じて，所定数の信号を基本帯域幅で合成する。
【００３３】
また，例えば，３つの基本帯域幅を有する信号を分割受信する場合には（ｎ＝３），図３に示すように，各アンテナ１０２は，中心周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２の信号を基本帯域幅で各々受信する。なお，このとき，受信周波数帯域幅が２０ＭＨｚとすれば，受信する周波数帯域幅は６０ＭＨｚである。
【００３４】
なお，各アンテナ１０２が受け持つ受信周波数帯域は，マルチパスフェージングにより信号強度（例えば受信電力）が異なるので，後述するように，制御手段１１２は，各アンテナ１０２が受信する周波数帯域を，各々受信電力が最大になるように割り付ける。即ち，アンテナ毎に，受信すべき信号の最適な周波数帯域が，別々に設定される。
【００３５】
復調手段１０８は，バンドパスフィルタ１０６を通過した各周波数帯域の信号を各々復調する。整列手段１１０は，予め設定されたインタリーブパターンに従って，復調信号をデインタリーブする機能を有する。この整列手段１１０で好適にデインタリーブされた復調信号は，最終復調出力となる。
【００３６】
制御手段（ＣＴＬ）１１２は，各アンテナ１０２の各復調出力の特性（例えば受信電力）に応じて各アンテナ１０２が受信する周波数帯域を決定し，その中心周波数をＲＦ回路１０４に割り付ける機能と，各復調信号の整列順序を制御する機能とを有する。
【００３７】
上記受信装置１００において，制御回路（ＣＴＬ）１１２は，常時あるいは所定間隔で各アンテナの復調出力をモニターしており，その結果に応じて，例えば，ＲＦ（０）回路１０４−０に中心周波数ｆ０を割り付け，ＲＦ（１）回路１０４−１に中心周波数ｆ１を割り付け，以降同様に，ＲＦ（ｎ）回路１０４−ｎに中心周波数ｆｎを割り付ける。
【００３８】
また，例えばアンテナ１０２の受信位置あるいは周囲反射物が移動するなどしてマルチパスフェージング環境が変化し，各アンテナが受信する信号の周波数特性（例えば受信電力）が変化した場合には，各アンテナ１０２の受信周波数帯域が変更される。例えばアンテナ１０２−０とアンテナ１０２−１との受信周波数帯域を交換すると判断した場合には，制御装置１１２は，ＲＦ回路１０４−０とＲＦ回路１０４−１に割り付けられている中心周波数を交換し，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される。
【００３９】
また，制御手段１１２は，アンテナ１０２が受信する周波数帯域を変更した場合には，同時に，整列手段１１０のデインタリーブ順を入れ替えて，正しい順序で最終復調信号が出力されるように制御する。
【００４０】
このようにして，本実施形態にかかる受信装置は，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。
【００４１】
次に，図４に基づいて，第１の実施の形態にかかる無線信号の受信方法について説明する。なお，図４は，本実施形態にかかる無線信号の受信方法を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
まず，ステップＳ１００では，受信装置は待機状態にある（ステップＳ１００）。次いで，ステップＳ１０２で，他の送信装置と通信を開始する（ステップＳ１０２）。さらに，ステップＳ１０４で，制御装置は，アンテナと周波数チャンネル（以下，ＣＨ）対応を調査し，各アンテナに割り付けるべき部分周波数帯域を判断する。（ステップＳ１０４）。
【００４３】
例えば，上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査方法（ステップＳ１０４）は，図５に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００４４】
即ち，まず，ステップＳ２０２で，アンテナＡＮＴ（０）において，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０２）。次いで，ステップＳ２０４で，アンテナＡＮＴ（１）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０４）。さらに，ステップＳ２０６で，アンテナＡＮＴ（２）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０６）。その後，ステップＳ１０６に移行する。
【００４５】
上記各アンテナにてスキャンした各周波数ＣＨの受信強度の一例を図６に示す。なお，アンテナＡＮＴ（０）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ００〜Ｓ０２である。アンテナＡＮＴ（１）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ１０〜Ｓ１２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ２０〜Ｓ２２である。
【００４６】
ステップＳ１０６では，アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの最適な組み合わせを選択する（ステップＳ１０６）。上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択（ステップＳ１０６）は，例えば，図７に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００４７】
即ち，図７に示すように，まず，ステップＳ３０２で，最も強い信号（例えばＳ１２）を得たアンテナＡＮＴ（１）に周波数ＣＨ２を割り付ける。次いで，ステップＳ３０４で，次に強い信号（例えばＳ２１）を得たアンテナＡＮＴ（２）に周波数ＣＨ１を割り付ける。さらに，ステップＳ３０６で，残りのアンテナＡＮＴ（０）に，残りの周波数ＣＨ（０）を割り付ける。その後，ステップＳ１０８に移行する。
【００４８】
ステップＳ１０８では，他の送信装置と通信を実行し，ステップＳ１００に移行する。
【００４９】
上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査，及び上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択を，通信中に常時あるいは定期的に実行すれば，常に最適な受信状態を維持することができる。また，例えば，通信相手を変更したり，所定時間経過して通信状況が変化した場合に実行して変更することもできる。
【００５０】
本実施形態においては，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適な受信状態を低コストで確保できる。また，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に，図８に基づいて，第２の実施の形態にかかる受信装置について説明する。なお，図８は，第２の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお，本実施形態においては，合成ダイバシティ法による受信が可能であり，４つのアンテナに３つの周波数帯域を割り付ける例を挙げて説明する。
【００５２】
まず，図８に示すように，第２の実施の形態にかかる受信装置２００は，複数のアンテナ２０２−０，２０２−１，２０２−２，２０２−３と，各アンテナ２０２に接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）２０４−０，２０４−１，２０４−２，２０４−３と，各ＲＦ回路２０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０６−０，２０６−１，２０６−２，２０６−３と，各ＢＰＦ２０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）２０８−０，２０８−１，２０８−２，２０８−３と，復調手段２０８と接続され，合成手段（合成回路）２１２に入力する復調信号を選択する選択手段（合成回路）２１０と，選択された復調信号を合成する合成手段（合成回路）２１２と，選択手段２１０及び合成手段と接続される整列手段（整列回路）２１４と，各復調手段２０８と接続された制御手段２１６と，から構成される。
【００５３】
第１の実施の形態と同様に，受信周波数帯域が基本帯域幅毎に分割されており（部分周波数帯域），各アンテナは別々の部分周波数帯域の信号を受信するため，無線送受信手段（ＲＦ回路）２０４には，各アンテナ２０２が受信する信号の中心周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２，ｆ３が割り付けられており，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０６は，基本帯域幅(例えば２０ＭＨｚ)が通過帯域幅として設計されている。
【００５４】
また，第１の実施の形態と同様に，各アンテナ２０２が受け持つ受信周波数帯域は，マルチパスフェージングにより信号強度（例えば受信電力）が異なるので，後述するように，制御手段２１２は，各アンテナ２０２が受信する周波数帯域を，受信強度が各々最大になるように割り付ける。
【００５５】
本実施形態においては，第１の実施の形態と異なり，アンテナの数（例えば４）が部分周波数帯の数（例えば３）よりも多いので，余剰のアンテナが発生する。かかる余剰のアンテナに，伝送特性の悪い周波数帯域帯域の信号を受信するように割り付けることができ，同一の周波数帯域の信号を複数のアンテナが受信することができる。このように，本実施形態にかかる受信装置は，合成ダイバーシティを実行することができるので，伝送特性のさらなる改善を図ることができる。
【００５６】
復調手段２０８は，各バンドパスフィルタ２０６を通過した周波数帯域の信号を各々復調する。整列手段２１４は，予め設定されたインタリーブパターンに従って，復調信号をデインタリーブする機能を有する。この整列手段２１４で好適にデインタリーブされた復調信号は，最終復調出力となる。
【００５７】
制御手段（ＣＴＬ）２１６は，各アンテナ２０２の各復調出力のエネルギー（受信電力）に応じてアンテナ２０２の受信周波数帯域を決定し，その中心周波数をＲＦ回路２０４に割り付ける機能と，各復調信号の整列順序を制御する機能とを有する。
【００５８】
上記受信装置において，制御回路（ＣＴＬ）２１６は，常時あるいは所定間隔で各アンテナ２０２の復調出力をモニターしており，その結果に応じて，例えば，ＲＦ（０）回路２０４−０及びＲＦ（２）回路２０４−２には，中心周波数ｆ０を割り付けられており，ＲＦ（３）回路２０４−３には中心周波数ｆ１が割り付けおり，ＲＦ（１）回路２０４−１には中心周波数ｆｎが割り付けられている。
【００５９】
また，例えばアンテナ２０２の受信位置あるいは周囲反射物が移動するなどしてマルチパスフェージング環境が変化し，各アンテナが受信する信号の周波数特性（例えば受信電力）が変化した場合には，各アンテナ１０２の受信周波数帯域が変更される。
【００６０】
また，各部分周波数帯域の信号は，各々復調回路（ＤＥＣ）２０８で復調される。本実施形態においては，第１の実施の形態と異なり，複数のアンテナが，伝送特性の悪い同一の周波数帯域の信号を受信しているので，復調信号を合成し，復調出力を増大させる。このため，復調信号は，選択手段２１０により，複数のアンテナが受信した同一周波数の信号は合成手段２１２に入力するように選択され，信号が合成された後，整列手段２１４に入力される。また，単独のアンテナで受信した周波数帯域の信号は，整列手段２１４に入力するように選択される。
【００６１】
また，制御手段２１６は，アンテナ２０２が受信する周波数帯域を変更する場合には，同時に，整列手段２１４のデインタリーブ順を入れ替えて，正しい順序で最終復調出力が出力されるように制御する。
【００６２】
このようにして，特に受信状態の悪い周波数ＣＨについては，当該周波数帯域を複数のアンテナを割り付けて合成するので，より復調特性の改善を図ることができる。
【００６３】
次に，図９に基づいて，第２の実施の形態にかかる無線信号の受信方法について説明する。なお，図９は，本実施形態にかかる無線信号の受信方法を説明するためのフローチャートである。
【００６４】
まず，ステップＳ４００で，受信装置は待機状態にある（ステップＳ４００）。次いで，ステップＳ４０２で，他の送信装置と通信を開始する（ステップＳ４０２）。さらに，ステップＳ４０４で，制御装置は，アンテナと周波数ＣＨの対応を調査し，各アンテナに割り付けるべき周波数帯域を判断する（ステップＳ４０４）。
【００６５】
例えば，上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査方法（ステップＳ４０４）は，図１１に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００６６】
即ち，まず，ステップＳ５０２で，アンテナＡＮＴ（０）において，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０２）。次いで，ステップＳ５０４で，アンテナＡＮＴ（１）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０４）。さらに，ステップＳ５０６で，アンテナＡＮＴ（２）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０６）。その後，ステップＳ５０８で，アンテナＡＮＴ（３）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（３）をスキャンする（ステップＳ５０８）。その後，ステップＳ２０６に移行する。
【００６７】
上記各アンテナにてスキャンした各周波数チャンネルの受信強度の一例を図１１に示す。なお，アンテナＡＮＴ（０）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ００〜Ｓ０２である。アンテナＡＮＴ（１）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ１０〜Ｓ１２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ２０〜Ｓ２２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ３０〜Ｓ３２である。
【００６８】
ステップＳ４０６では，アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの最適な組み合わせを選択する（ステップＳ４０６）。上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択（ステップＳ４０６）は，例えば，図１１に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００６９】
即ち，図１１に示すように，まず，ステップＳ６０２で，最も強い信号（例えばＳ１２）を得たアンテナＡＮＴ（１）に周波数ＣＨ２を割り付ける。次いで，ステップＳ６０４で，次に強い信号（例えばＳ３１）を得たアンテナＡＮＴ（３）に周波数ＣＨ１を割り付ける。さらに，ステップＳ６０６で，残りのアンテナＡＮＴ（０，２）に，残りの周波数ＣＨ０を割り付けて，かつアンテナＡＮＴ（０，２）の信号を最大比合成する。その後，ステップ４０８に移行する。
【００７０】
ステップＳ４０８では，他の送信装置と通信を実行し，ステップＳ４００に移行する。
【００７１】
上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査，及び上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択を，通信中に常時あるいは定期的に実行すれば，常に最適な受信状態を維持することができる。また，例えば，通信相手を変更したり，所定時間経過して通信状況が変化した場合に実行して変更することもできる。
【００７２】
本実施形態においては，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用した低コストかつ最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が提供される。
【００７３】
さらに，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数ＣＨは合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に，図１３に基づいて，第３の実施の形態にかかる受信装置について説明する。なお，図１３は，第３の実施の形態にかかる受信装置の構成を示す説明図である。本実施形態においては，狭帯域モード（単一の基本周波数帯域）で無線信号を受信する。
【００７５】
まず，図１３に示すように，アンテナ３０２から導かれた受信信号は，ＲＦ回路３０４を通ってバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３０６により帯域制限される。ＢＰＦ３０６の通過帯域幅は，基本帯域幅である２０ＭＨｚに設計されている。異なる位置に配置された複数のアンテナ３０２により受信された信号は，マルチパスフェージングにより異なる周波数選択性を受けて，各復調信号は異なるデータ出力の振幅が劣化している。
【００７６】
復調手段（復調回路：ＤＥＣ）３０８により復調された信号は，合成手段（合成回路）３１０に入力され，各復調データについて好適な振幅比で合成され，最終復調出力となる。かかる最終復調出力は，例えばビタビデコーダに入力されて誤り訂正することもできる。
【００７７】
本実施形態においては，制御装置３１２は，各ＲＦ回路３０４に同一の受信周波数帯域を割り付け，合成手段３１０には，同一周波数帯域を割り付けられた各復調出力が合成されるように制御している点に特徴がある。即ち，各アンテナは位置が異なるので，同一周波数帯域に割り付けて空間ダイバーシティとして動作させる。各アンテナに対応する復調出力は最適に合成されて誤り率の低減を図ることができる。
【００７８】
これにより，本実施形態にかかる受信装置は，合成ダイバーシティ受信機として動作することができる。また，制御装置３１２，各ＲＦ回路３０４の利得を制御し，信号レベルを調節する機能をさらに有し，合成手段３１０や復調手段３０８が好適なレベルで動作し，回路が飽和しないように，あるいはアンダーフロアしないようにすることもできる。
【００７９】
以上，本発明にかかる好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し得るものであり，それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００８０】
上記実施形態においては，各アンテナに対して，信号強度の強い順に周波数帯域を割り付ける例を挙げて説明したが，信号強度の弱い順に割り付けることも出来る。
【００８１】
上記実施形態においては，制御装置は，復調信号の出力（エネルギー）に基づいて，アンテナに割り付ける周波数帯域を決定する例を挙げて説明したが，かかる例には限定されない。例えば，復調出力の誤り状態をモニターして，誤りが多いことを検出した場合に，アンテナに割り付ける周波数帯域を決定するように判断することもできる。
【００８２】
また，本実施形態における変調方式として，マルチパスフェージングに対して信頼性の高い通信方式であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）方式を使用するのが好ましい。即ち，ＯＦＤＭ方式を用いれば，直交する複数のサブキャリアを使用してデータを並列的に送ることにより，伝送レートを容易に上げることができると共に，ジッタが生じても誤りなく復調することができる。
【００８３】
また，本実施形態にかかる受信装置は，上記原理に基づいて送信機能に適用すれば，送信装置としても実施することができる。
【００８４】
【発明の効果】
全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるチャンネル割り付けの概念を説明するための説明図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる帯域分割受信の概念を説明するための説明図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる受信方法の工程を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの対応を調査する工程を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態にかかるアンテナが受信した信号の復調特性を示す説明図である。
【図７】第１の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの最適な組合せを選択する工程を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる受信方法の工程を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの対応を調査する工程を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態にかかるアンテナが受信した信号の復調特性を示す説明図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの最適な組合せを選択する工程を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態にかかる受信装置の構成を示す説明図である。
【図１４】従来における受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 受信装置
１０２ アンテナ
１０４ 無線送受信手段（ＲＦ手段）
１０６ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０８ 復調手段
１１０ 整列手段
１１２ 制御手段
２１０ 選択手段
２１２ 合成手段
【発明の属する技術分野】
本発明は，受信装置，受信方法，コンピュータプログラム，コンピュータプログラムを記録した媒体に関し，さらに詳細には，可変帯域幅無線通信システムにおける無線信号の受信装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変帯域幅無線通信システムは，割り付けられた基本帯域幅の複数にわたって広帯域な帯域幅を確保することにより，高速データレートを伝送する無線通信システムである。かかる基本帯域幅は，例えば２０ＭＨｚであり，例えば２４．７５ＧＨｚから２５．２５ＧＨｚまでの５００ＭＨｚの周波数帯域中に２４波が割り付けられている。また，可変帯域幅無線通信システムは，使用する基本帯域幅の数に応じて，１つの基本帯域幅を利用して通信する狭帯域モードと，複数の基本帯域幅（基本帯域幅のＮ倍，Ｎは２以上）にわたって帯域を占有して通信する広帯域モードに分けられる。
【０００３】
また，従来における固定マイクロ波通信用の準ミリ波無線システムは，パラボラアンテナを使用して伝搬損失を低減することが可能であるが，高利得性故に移動可搬性が著しく劣るという問題があった。また，少しでも受信位置が変わると指向性がずれるので，送受信機間の利得が低下するという問題があった。
【０００４】
近年においては，小型アンテナという利便性を最大限に活用した準ミリ波帯のコンスーマ無線通信が，数ｍ〜数十ｍ程度の近距離大容量通信用の家屋内及び屋外ノマディックワイヤレスアクセスシステムとして注目を浴びている。かかるシステムにおいては，例えば端末装置の移動や周囲の反射物（人，車など）の移動などのマルチパスフェージング環境が変化した場合には，最適な伝搬路，受信電力あるいは受信周波数帯域内の周波数特性が変化し，受信性能が劣化するという問題がある。このため，マルチパスフェージング環境の変化に応じて最適な受信状態を確保する方法が要求されている。
【０００５】
さらに，従来においては，復調誤りを低減する方法として合成ダイバーシティ法が既知である。合成ダイバーシティ法においては，例えば数ｃｍから数ｍ離れた位置に複数のアンテナを設置して，受信信号の最適な信号を選択して受信し，かつ好適な比率で合成されて，復調誤りが低減される。このようなダイバーシティ法は，室内コンスーマ無線通信システムや屋外ノマディックワイヤレスアクセスシステムなどの携帯無線通信システムに活用することが必須となりつつある。
【０００６】
かかるシステムにおける受信装置を，図１４に基づいて説明する。図１３に示すように，受信装置４００は，複数のアンテナ４０２−０，４０２−１，・・・・，４０２−ｎと，各アンテナに接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）４０４−０，４０４−１，・・・・，４０４−ｎと，各ＲＦ回路４０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０６−０，４０６−１，・・・・，４０６−ｎと，各ＢＰＦ４０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）４０８−０，４０８−１，・・・・，４０８−ｎと，各復調手段４０８と接続された合成手段（合成回路）４１０と，利得を制御するための制御手段４１２などから構成されている。
【０００７】
各アンテナ４０２が受信した信号は，ＲＦ回路４０４を介してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）４０６により帯域制限される。このとき，ＢＰＦ４０６の通過帯域はシステムがサポートする全ての帯域幅に対応する必要があるため，予め準備された複数の通過帯域幅フィルタ（例えば，２０，４０，６０，８０，１００，１２０ＭＨｚ）が，周波数帯域幅の変化に応じて好適に切替えられる。
【０００８】
その後，復調手段４０８により信号が復調された後，合成手段４１０に入力されて，各復調データについて好適な振幅比にて合成され，最終復調出力となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の可変帯域幅の無線通信システムでは，システムがサポートする全ての受信周波数帯域幅の複数のフィルタを準備しなければならないため，受信機が大型化するばかりでなく，高価なフィルタを多数使用するのでコストが増大するという問題がある。さらに，例えば２５ＧＨｚの準ミリ波では，伝搬損失が大きく，通信品質が劣化するという問題がある。
【００１０】
したがって，本発明の目的は，通信環境の変化による影響を低減して常に高品質の通信状態を確保することが可能な新規かつ改良された受信装置等を低コストで提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため，本発明の第１の観点においては，複数のアンテナと，前記各アンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける受信周波数設定手段と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する復調手段と，前記各復調手段からの各復調出力を所定の順序に整列する整列手段と，を有することを特徴とする受信装置が提供される。
【００１２】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。
【００１３】
また，前記受信周波数設定手段は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて，各アンテナが受信する部分周波数帯域を設定あるいは変更する，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００１４】
また，前記復調信号の特性は，復調信号の出力強度，又は復調信号の誤り率である，如く構成すれば，より最適な受信状態を得ることができる。
【００１５】
また，前記整列手段は，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される場合には，前記復調信号の整列順序を変更する，如く構成すれば，例えば予め設定されたインタリーブパターンにしたがって復調信号の整列パターンが変更されて，最終的な復調信号を得ることができる。
【００１６】
上記目的を達成するため，本発明の第２の観点においては，複数のアンテナと，前記各アンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける受信周波数設定手段と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する復調手段と，複数のアンテナが同一の周波数帯域の信号を受信した場合に，前記同一の周波数帯域の復調信号を合成する合成手段と，前記各復調手段からの復調出力及び前記合成手段からの合成復調出力を所定の順序に整列する整列手段と，を有することを特徴とする受信装置が提供される。
【００１７】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。さらに，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数チャンネル（以下，ＣＨ）は合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００１８】
また，前記受信装置は，さらに，前記各復調手段からの各復調信号のうち合成手段に入力する復調信号を選択する選択手段を有する，如く構成すれば，同一周波数帯域の信号を受信している複数のアンテナを容易に選択して，効果的に合成手段に入力することができる。
【００１９】
また，前記受信周波数設定手段は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて，各アンテナが受信する部分周波数帯域を設定あるいは変更する，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調出力をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００２０】
また，前記復調信号の特性は，復調信号の出力強度，又は復調信号の誤り率である，如く構成すれば，より最適な受信状態を得ることができる。
【００２１】
また，前記整列手段は，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される場合には，前記復調信号の整列順序を変更する，如く構成すれば，例えば予め設定されたインタリーブパターンにしたがって復調信号の整列パターンが変更されて，最終的な復調信号が得られる。
【００２２】
上記目的を達成するため，本発明の第３の観点においては，複数のアンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付け，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調し，前記各復調された信号を，所定の順序に整列する，ことを特徴とする受信方法が提供される。
【００２３】
上記記載の発明では，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適な受信状態を低コストで確保できる。
【００２４】
また，前記各アンテナが受信する周波数帯域は，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて設定あるいは変更される，如く構成すれば，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００２５】
また，複数のアンテナが同一の周波数帯域の信号を受信した場合には，前記同一の周波数帯域の各復調信号が選択されて合成される，如く構成すれば，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数ＣＨは合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００２６】
上記目的を達成するため，本発明の第４の観点においては，コンピュータに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を，各々，受信する周波数帯域として各アンテナが割り付ける機能と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する機能と，前記各復調された信号を，所定の順序に整列する機能と，を実現することを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
【００２７】
上記課題を解決するため，本発明の第５の観点においては，コンピュータに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を，各々，各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける機能と，前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する機能と，前記各復調された信号を所定の順序に整列する機能と，を実現するコンピュータプログラムを記録した媒体が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚，以下の説明及び添付図面において，同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
まず，図１に基づいて，第１の実施の形態にかかる受信装置１００の構成について説明する。なお，図１は，第１の実施の形態にかかる受信装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３０】
まず，図１に示すように，第１の実施の形態にかかる受信装置１００は，複数のアンテナ１０２−０，１０２−１，・・・・，１０２−ｎと，各アンテナ１０２に接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）１０４−０，１０４−１，・・・・，１０４−ｎと，各ＲＦ回路１０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６−０，１０６−１・・・・，１０６−ｎと，各ＢＰＦ１０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）１０８−０，１０８−１・・・・，１０８−ｎと，各復調手段１０８と接続された整列手段（整列回路）１１０と，各復調手段１０８と接続された制御手段（ＣＴＬ）１１２と，から構成される。
【００３１】
本実施形態においては，受信周波数帯域が基本帯域幅毎に分割されており（部分周波数帯域），各アンテナは別々の部分周波数帯域の信号を受信する。このため，無線送受信手段（ＲＦ回路）１０４には，各アンテナ１０２が受信する信号の中心周波数ｆ０，ｆ１，・・・・，ｆｎが割り付けられており，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０６は，基本帯域幅(例えば２０ＭＨｚ)が通過帯域幅として設計されている。
【００３２】
従来においては，図２（ａ）に示すように，全て基本帯域幅でチャンネルを割り付けていたが，本実施形態においては，図２（ｂ）に示すように，必要に応じて，所定数の信号を基本帯域幅で合成する。
【００３３】
また，例えば，３つの基本帯域幅を有する信号を分割受信する場合には（ｎ＝３），図３に示すように，各アンテナ１０２は，中心周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２の信号を基本帯域幅で各々受信する。なお，このとき，受信周波数帯域幅が２０ＭＨｚとすれば，受信する周波数帯域幅は６０ＭＨｚである。
【００３４】
なお，各アンテナ１０２が受け持つ受信周波数帯域は，マルチパスフェージングにより信号強度（例えば受信電力）が異なるので，後述するように，制御手段１１２は，各アンテナ１０２が受信する周波数帯域を，各々受信電力が最大になるように割り付ける。即ち，アンテナ毎に，受信すべき信号の最適な周波数帯域が，別々に設定される。
【００３５】
復調手段１０８は，バンドパスフィルタ１０６を通過した各周波数帯域の信号を各々復調する。整列手段１１０は，予め設定されたインタリーブパターンに従って，復調信号をデインタリーブする機能を有する。この整列手段１１０で好適にデインタリーブされた復調信号は，最終復調出力となる。
【００３６】
制御手段（ＣＴＬ）１１２は，各アンテナ１０２の各復調出力の特性（例えば受信電力）に応じて各アンテナ１０２が受信する周波数帯域を決定し，その中心周波数をＲＦ回路１０４に割り付ける機能と，各復調信号の整列順序を制御する機能とを有する。
【００３７】
上記受信装置１００において，制御回路（ＣＴＬ）１１２は，常時あるいは所定間隔で各アンテナの復調出力をモニターしており，その結果に応じて，例えば，ＲＦ（０）回路１０４−０に中心周波数ｆ０を割り付け，ＲＦ（１）回路１０４−１に中心周波数ｆ１を割り付け，以降同様に，ＲＦ（ｎ）回路１０４−ｎに中心周波数ｆｎを割り付ける。
【００３８】
また，例えばアンテナ１０２の受信位置あるいは周囲反射物が移動するなどしてマルチパスフェージング環境が変化し，各アンテナが受信する信号の周波数特性（例えば受信電力）が変化した場合には，各アンテナ１０２の受信周波数帯域が変更される。例えばアンテナ１０２−０とアンテナ１０２−１との受信周波数帯域を交換すると判断した場合には，制御装置１１２は，ＲＦ回路１０４−０とＲＦ回路１０４−１に割り付けられている中心周波数を交換し，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される。
【００３９】
また，制御手段１１２は，アンテナ１０２が受信する周波数帯域を変更した場合には，同時に，整列手段１１０のデインタリーブ順を入れ替えて，正しい順序で最終復調信号が出力されるように制御する。
【００４０】
このようにして，本実施形態にかかる受信装置は，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。
【００４１】
次に，図４に基づいて，第１の実施の形態にかかる無線信号の受信方法について説明する。なお，図４は，本実施形態にかかる無線信号の受信方法を説明するためのフローチャートである。
【００４２】
まず，ステップＳ１００では，受信装置は待機状態にある（ステップＳ１００）。次いで，ステップＳ１０２で，他の送信装置と通信を開始する（ステップＳ１０２）。さらに，ステップＳ１０４で，制御装置は，アンテナと周波数チャンネル（以下，ＣＨ）対応を調査し，各アンテナに割り付けるべき部分周波数帯域を判断する。（ステップＳ１０４）。
【００４３】
例えば，上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査方法（ステップＳ１０４）は，図５に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００４４】
即ち，まず，ステップＳ２０２で，アンテナＡＮＴ（０）において，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０２）。次いで，ステップＳ２０４で，アンテナＡＮＴ（１）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０４）。さらに，ステップＳ２０６で，アンテナＡＮＴ（２）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ２０６）。その後，ステップＳ１０６に移行する。
【００４５】
上記各アンテナにてスキャンした各周波数ＣＨの受信強度の一例を図６に示す。なお，アンテナＡＮＴ（０）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ００〜Ｓ０２である。アンテナＡＮＴ（１）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ１０〜Ｓ１２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ２０〜Ｓ２２である。
【００４６】
ステップＳ１０６では，アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの最適な組み合わせを選択する（ステップＳ１０６）。上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択（ステップＳ１０６）は，例えば，図７に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００４７】
即ち，図７に示すように，まず，ステップＳ３０２で，最も強い信号（例えばＳ１２）を得たアンテナＡＮＴ（１）に周波数ＣＨ２を割り付ける。次いで，ステップＳ３０４で，次に強い信号（例えばＳ２１）を得たアンテナＡＮＴ（２）に周波数ＣＨ１を割り付ける。さらに，ステップＳ３０６で，残りのアンテナＡＮＴ（０）に，残りの周波数ＣＨ（０）を割り付ける。その後，ステップＳ１０８に移行する。
【００４８】
ステップＳ１０８では，他の送信装置と通信を実行し，ステップＳ１００に移行する。
【００４９】
上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査，及び上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択を，通信中に常時あるいは定期的に実行すれば，常に最適な受信状態を維持することができる。また，例えば，通信相手を変更したり，所定時間経過して通信状況が変化した場合に実行して変更することもできる。
【００５０】
本実施形態においては，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適な受信状態を低コストで確保できる。また，各アンテナが受信した信号の復調信号の特性をモニターし，マルチパスフェージングの周波数特性に起因する例えば受信電力の基本帯域幅毎の受信レベルの変動を調査するので，各アンテナが受信する各部分周波数帯域が最適に割り付けられているか否かの判断を容易に行うことが出来る。
【００５１】
（第２の実施の形態）
次に，図８に基づいて，第２の実施の形態にかかる受信装置について説明する。なお，図８は，第２の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお，本実施形態においては，合成ダイバシティ法による受信が可能であり，４つのアンテナに３つの周波数帯域を割り付ける例を挙げて説明する。
【００５２】
まず，図８に示すように，第２の実施の形態にかかる受信装置２００は，複数のアンテナ２０２−０，２０２−１，２０２−２，２０２−３と，各アンテナ２０２に接続された無線送受信手段（ＲＦ回路）２０４−０，２０４−１，２０４−２，２０４−３と，各ＲＦ回路２０４に接続されたバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０６−０，２０６−１，２０６−２，２０６−３と，各ＢＰＦ２０６と接続された復調手段（復調回路：ＤＥＣ）２０８−０，２０８−１，２０８−２，２０８−３と，復調手段２０８と接続され，合成手段（合成回路）２１２に入力する復調信号を選択する選択手段（合成回路）２１０と，選択された復調信号を合成する合成手段（合成回路）２１２と，選択手段２１０及び合成手段と接続される整列手段（整列回路）２１４と，各復調手段２０８と接続された制御手段２１６と，から構成される。
【００５３】
第１の実施の形態と同様に，受信周波数帯域が基本帯域幅毎に分割されており（部分周波数帯域），各アンテナは別々の部分周波数帯域の信号を受信するため，無線送受信手段（ＲＦ回路）２０４には，各アンテナ２０２が受信する信号の中心周波数ｆ０，ｆ１，ｆ２，ｆ３が割り付けられており，バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０６は，基本帯域幅(例えば２０ＭＨｚ)が通過帯域幅として設計されている。
【００５４】
また，第１の実施の形態と同様に，各アンテナ２０２が受け持つ受信周波数帯域は，マルチパスフェージングにより信号強度（例えば受信電力）が異なるので，後述するように，制御手段２１２は，各アンテナ２０２が受信する周波数帯域を，受信強度が各々最大になるように割り付ける。
【００５５】
本実施形態においては，第１の実施の形態と異なり，アンテナの数（例えば４）が部分周波数帯の数（例えば３）よりも多いので，余剰のアンテナが発生する。かかる余剰のアンテナに，伝送特性の悪い周波数帯域帯域の信号を受信するように割り付けることができ，同一の周波数帯域の信号を複数のアンテナが受信することができる。このように，本実施形態にかかる受信装置は，合成ダイバーシティを実行することができるので，伝送特性のさらなる改善を図ることができる。
【００５６】
復調手段２０８は，各バンドパスフィルタ２０６を通過した周波数帯域の信号を各々復調する。整列手段２１４は，予め設定されたインタリーブパターンに従って，復調信号をデインタリーブする機能を有する。この整列手段２１４で好適にデインタリーブされた復調信号は，最終復調出力となる。
【００５７】
制御手段（ＣＴＬ）２１６は，各アンテナ２０２の各復調出力のエネルギー（受信電力）に応じてアンテナ２０２の受信周波数帯域を決定し，その中心周波数をＲＦ回路２０４に割り付ける機能と，各復調信号の整列順序を制御する機能とを有する。
【００５８】
上記受信装置において，制御回路（ＣＴＬ）２１６は，常時あるいは所定間隔で各アンテナ２０２の復調出力をモニターしており，その結果に応じて，例えば，ＲＦ（０）回路２０４−０及びＲＦ（２）回路２０４−２には，中心周波数ｆ０を割り付けられており，ＲＦ（３）回路２０４−３には中心周波数ｆ１が割り付けおり，ＲＦ（１）回路２０４−１には中心周波数ｆｎが割り付けられている。
【００５９】
また，例えばアンテナ２０２の受信位置あるいは周囲反射物が移動するなどしてマルチパスフェージング環境が変化し，各アンテナが受信する信号の周波数特性（例えば受信電力）が変化した場合には，各アンテナ１０２の受信周波数帯域が変更される。
【００６０】
また，各部分周波数帯域の信号は，各々復調回路（ＤＥＣ）２０８で復調される。本実施形態においては，第１の実施の形態と異なり，複数のアンテナが，伝送特性の悪い同一の周波数帯域の信号を受信しているので，復調信号を合成し，復調出力を増大させる。このため，復調信号は，選択手段２１０により，複数のアンテナが受信した同一周波数の信号は合成手段２１２に入力するように選択され，信号が合成された後，整列手段２１４に入力される。また，単独のアンテナで受信した周波数帯域の信号は，整列手段２１４に入力するように選択される。
【００６１】
また，制御手段２１６は，アンテナ２０２が受信する周波数帯域を変更する場合には，同時に，整列手段２１４のデインタリーブ順を入れ替えて，正しい順序で最終復調出力が出力されるように制御する。
【００６２】
このようにして，特に受信状態の悪い周波数ＣＨについては，当該周波数帯域を複数のアンテナを割り付けて合成するので，より復調特性の改善を図ることができる。
【００６３】
次に，図９に基づいて，第２の実施の形態にかかる無線信号の受信方法について説明する。なお，図９は，本実施形態にかかる無線信号の受信方法を説明するためのフローチャートである。
【００６４】
まず，ステップＳ４００で，受信装置は待機状態にある（ステップＳ４００）。次いで，ステップＳ４０２で，他の送信装置と通信を開始する（ステップＳ４０２）。さらに，ステップＳ４０４で，制御装置は，アンテナと周波数ＣＨの対応を調査し，各アンテナに割り付けるべき周波数帯域を判断する（ステップＳ４０４）。
【００６５】
例えば，上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査方法（ステップＳ４０４）は，図１１に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００６６】
即ち，まず，ステップＳ５０２で，アンテナＡＮＴ（０）において，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０２）。次いで，ステップＳ５０４で，アンテナＡＮＴ（１）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０４）。さらに，ステップＳ５０６で，アンテナＡＮＴ（２）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（２）をスキャンする（ステップＳ５０６）。その後，ステップＳ５０８で，アンテナＡＮＴ（３）にて，周波数ＣＨ（０）〜ＣＨ（３）をスキャンする（ステップＳ５０８）。その後，ステップＳ２０６に移行する。
【００６７】
上記各アンテナにてスキャンした各周波数チャンネルの受信強度の一例を図１１に示す。なお，アンテナＡＮＴ（０）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ００〜Ｓ０２である。アンテナＡＮＴ（１）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ１０〜Ｓ１２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ２０〜Ｓ２２である。アンテナＡＮＴ（２）の周波数ＣＨ０〜ＣＨ２の受信強度は，各々Ｓ３０〜Ｓ３２である。
【００６８】
ステップＳ４０６では，アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの最適な組み合わせを選択する（ステップＳ４０６）。上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択（ステップＳ４０６）は，例えば，図１１に示す工程で実行することができる。以下，説明する。
【００６９】
即ち，図１１に示すように，まず，ステップＳ６０２で，最も強い信号（例えばＳ１２）を得たアンテナＡＮＴ（１）に周波数ＣＨ２を割り付ける。次いで，ステップＳ６０４で，次に強い信号（例えばＳ３１）を得たアンテナＡＮＴ（３）に周波数ＣＨ１を割り付ける。さらに，ステップＳ６０６で，残りのアンテナＡＮＴ（０，２）に，残りの周波数ＣＨ０を割り付けて，かつアンテナＡＮＴ（０，２）の信号を最大比合成する。その後，ステップ４０８に移行する。
【００７０】
ステップＳ４０８では，他の送信装置と通信を実行し，ステップＳ４００に移行する。
【００７１】
上記アンテナと周波数ＣＨの対応の調査，及び上記アンテナに割り付けるべき周波数ＣＨの組み合わせの選択を，通信中に常時あるいは定期的に実行すれば，常に最適な受信状態を維持することができる。また，例えば，通信相手を変更したり，所定時間経過して通信状況が変化した場合に実行して変更することもできる。
【００７２】
本実施形態においては，全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。したがって，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用した低コストかつ最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が提供される。
【００７３】
さらに，伝送特性の悪い周波数帯域については，複数のアンテナを割り付けて当該周波数ＣＨは合成ダイバーシティを実行するので，さらなる伝送特性の改善を図ることができる。なお，マルチパスフェージングの環境においては特定の周波数帯域で信号の劣化を引き起こすことが多いので，必ずしも受信しようとする全周波数帯域について合成ダイバーシティを実行する必要はない。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に，図１３に基づいて，第３の実施の形態にかかる受信装置について説明する。なお，図１３は，第３の実施の形態にかかる受信装置の構成を示す説明図である。本実施形態においては，狭帯域モード（単一の基本周波数帯域）で無線信号を受信する。
【００７５】
まず，図１３に示すように，アンテナ３０２から導かれた受信信号は，ＲＦ回路３０４を通ってバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３０６により帯域制限される。ＢＰＦ３０６の通過帯域幅は，基本帯域幅である２０ＭＨｚに設計されている。異なる位置に配置された複数のアンテナ３０２により受信された信号は，マルチパスフェージングにより異なる周波数選択性を受けて，各復調信号は異なるデータ出力の振幅が劣化している。
【００７６】
復調手段（復調回路：ＤＥＣ）３０８により復調された信号は，合成手段（合成回路）３１０に入力され，各復調データについて好適な振幅比で合成され，最終復調出力となる。かかる最終復調出力は，例えばビタビデコーダに入力されて誤り訂正することもできる。
【００７７】
本実施形態においては，制御装置３１２は，各ＲＦ回路３０４に同一の受信周波数帯域を割り付け，合成手段３１０には，同一周波数帯域を割り付けられた各復調出力が合成されるように制御している点に特徴がある。即ち，各アンテナは位置が異なるので，同一周波数帯域に割り付けて空間ダイバーシティとして動作させる。各アンテナに対応する復調出力は最適に合成されて誤り率の低減を図ることができる。
【００７８】
これにより，本実施形態にかかる受信装置は，合成ダイバーシティ受信機として動作することができる。また，制御装置３１２，各ＲＦ回路３０４の利得を制御し，信号レベルを調節する機能をさらに有し，合成手段３１０や復調手段３０８が好適なレベルで動作し，回路が飽和しないように，あるいはアンダーフロアしないようにすることもできる。
【００７９】
以上，本発明にかかる好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において，各種の修正例および変更例を想定し得るものであり，それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００８０】
上記実施形態においては，各アンテナに対して，信号強度の強い順に周波数帯域を割り付ける例を挙げて説明したが，信号強度の弱い順に割り付けることも出来る。
【００８１】
上記実施形態においては，制御装置は，復調信号の出力（エネルギー）に基づいて，アンテナに割り付ける周波数帯域を決定する例を挙げて説明したが，かかる例には限定されない。例えば，復調出力の誤り状態をモニターして，誤りが多いことを検出した場合に，アンテナに割り付ける周波数帯域を決定するように判断することもできる。
【００８２】
また，本実施形態における変調方式として，マルチパスフェージングに対して信頼性の高い通信方式であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）方式を使用するのが好ましい。即ち，ＯＦＤＭ方式を用いれば，直交する複数のサブキャリアを使用してデータを並列的に送ることにより，伝送レートを容易に上げることができると共に，ジッタが生じても誤りなく復調することができる。
【００８３】
また，本実施形態にかかる受信装置は，上記原理に基づいて送信機能に適用すれば，送信装置としても実施することができる。
【００８４】
【発明の効果】
全周波数帯域を分割して各アンテナ位置毎に最適な周波数帯域を受信するように部分周波数帯域を割り付けて，各復調出力を整列させて最終復調出力とするので，常に，好適な受信状態を維持することができる。また，受信装置の受信位置や周囲の反射物の移動によりマルチパスの状態が変化しても，各アンテナが受け持つ周波数帯域を各々最適レベルで受信するように選択することができる。この結果，１種類の通過帯域幅フィルタのみを使用して最適に受信状態を確保できる可変帯域幅の受信装置が低コストで提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるチャンネル割り付けの概念を説明するための説明図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる帯域分割受信の概念を説明するための説明図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる受信方法の工程を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの対応を調査する工程を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施の形態にかかるアンテナが受信した信号の復調特性を示す説明図である。
【図７】第１の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの最適な組合せを選択する工程を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態にかかる受信方法の工程を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの対応を調査する工程を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態にかかるアンテナが受信した信号の復調特性を示す説明図である。
【図１２】第２の実施の形態にかかるアンテナと周波数ＣＨの最適な組合せを選択する工程を示すフローチャートである。
【図１３】第３の実施の形態にかかる受信装置の構成を示す説明図である。
【図１４】従来における受信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 受信装置
１０２ アンテナ
１０４ 無線送受信手段（ＲＦ手段）
１０６ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１０８ 復調手段
１１０ 整列手段
１１２ 制御手段
２１０ 選択手段
２１２ 合成手段
Claims (5)
- 複数のアンテナと，
前記各アンテナに対し，全受信周波数帯域を分割して形成される各部分周波数帯域を各々前記各アンテナが受信する周波数帯域として割り付ける受信周波数設定手段と，
前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の信号を，各々，復調する復調手段と，
複数のアンテナが同一の周波数帯域の信号を受信した場合に，前記同一の周波数帯域の復調信号を合成する合成手段と，
前記各復調手段からの復調信号及び前記合成手段からの合成復調信号を所定の順序に整列する整列手段と，
を有し，
前記受信周波数設定手段は，前記各アンテナに順次異なる部分周波数帯域の信号を受信させ，前記各アンテナによる前記異なる部分周波数帯域の信号の受信結果に基づき，伝送特性の悪い部分周波数帯域を，前記複数のアンテナのうちの２以上のアンテナに割り付けることを特徴とする受信装置。 - 前記受信装置は，さらに，
前記各復調手段からの各復調信号のうち合成手段に入力する復調信号を選択する選択手段を有する，
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。 - 前記受信周波数設定手段は，
前記各アンテナが受信した各部分周波数帯域の復調信号の特性に基づいて，各アンテナが受信する部分周波数帯域を設定あるいは変更する，ことを特徴とする請求項１に記載の受信手段。 - 前記復調信号の特性は，復調信号の出力強度，又は復調信号の誤り率である，ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
- 前記整列手段は，アンテナが受信する部分周波数帯域が変更される場合には，前記復調信号の整列順序を変更する，ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
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