JP4505262B2 - ダイバーシティ受信装置 - Google Patents
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受信レベルに基づいて受信アンテナを切り替える手法では、合成回路が不要であり復調回路も1つで済むためにコスト的なメリットがあるが、最適な受信アンテナに切り替えることができないと受信性能が低下するおそれがあった。
一方、復調後に合成する手法では、受信性能が上記2つの手法に比べて有利であるが、アンテナの本数分の復調回路が必要となってコスト高となるおそれがあった。
さらに、各受信アンテナから見た送信局の方向と各受信アンテナの指向方向との角度差をそれぞれ算出し、この角度差が小さい順に受信アンテナを選択するように構成したので、上記と同様に受信性能を向上させることができ、かつ装置の簡略化及び低コスト化を実現することができる。
本発明の第1実施形態であるダイバーシティ受信装置の構成図を図1に示す。
図1において、ダイバーシティ受信装置100は、送信局111から送信された放送波112を受信するためのn本(n>2)の受信アンテナ121−1、121−2、…、121−nを有している。そして、各受信アンテナ121−1、121−2、…、121−nは、例えば図2に示すように車190の屋根上等に分散配置されている。
送信局位置記憶部141は、送信局111の絶対位置を記憶するようになっており、この送信局位置情報142を受信信号選択判断回路151に出力するようになっている。
複数本の受信アンテナ121−1、121−2、…、121−nからの受信信号122−1、122−2、…、122−nを利用してダイバーシティ受信装置100を構成する場合、ある受信アンテナ121の受信レベルが低くても他の受信アンテナ121の受信レベルが高ければ、より大きなダイバーシティ改善効果を得ることができる。そのため、選択された受信アンテナ121−i、121−j、…で受信する受信波113−i、113−j、…の信号変動の相関を低くすることが重要となる。
なお、電波到来方向に対して自車進行方向が一致しない場合は、距離の差dに方向余弦を掛けて数2に適用する必要がある。
次に、この距離の差dijに電波到来方向と自車走行方向の方向余弦を乗じ、これを図3のdとして相関係数ρ(d)を求める。実際は、換算テーブルにより容易にρ(d)を算出できる。この算出された複数の相関係数値の中で、最小となるdijに対応する受信アンテナが求める受信アンテナの組み合わせである。
そのため、ダイバーシティ合成回路161は、パイロット信号に基づいてOFDM信号の合成・復調時に伝送路の周波数特性Hl(k)を推定することができる。また、この伝送路の周波数特性Hl(k)からCN比の良し悪しを判断することができる(受信アンテナ番号l、OFDMキャリア番号kとしている)。そして、各受信アンテナ121のキャリアに対して、数9で表される重み付けWl(k)をして合成をすることで、合成後のSN比を最大にすることができる(「スペースダイバシティを用いた地上デジタル放送の放送波中継の検討」 中原俊二、濱住啓之、渋谷一彦、佐々木誠、 ITE Technical Report Vol.25, No.31, PP7−12 BSC2001−11(Mar. 2001)を参照)。
第1実施形態であるダイバーシティ受信装置100では、電波到来方向に対する各受信アンテナ121の距離の差dに基づいて受信アンテナ121の選択を行っていたが、第2実施形態であるダイバーシティ受信装置では、受信アンテナから見た送信局111の方向と受信アンテナの指向方向との角度差Aに基づいて受信アンテナの選択を行うものである。
図5において、ダイバーシティ受信装置200の受信アンテナ221−1、221−2、…、221−nは、例えば図6に示すように車190の進行方向前側の左右の窓及び進行方向後側の左右の窓に取り付けられている。各受信アンテナ221−1、221−2、…、221−nは、例えば車190の外側に向けて指向性を持つ平面ガラスアンテナで構成されている。
これによって、各受信アンテナ毎のレベルを検出する必要がないので装置を簡略化できる。
また、角度差Aに基づく判断を行うことで、第1実施形態のダイバーシティ受信装置100との間で適宜装置の構成を選択可能となる。
111 送信局
121、221 受信アンテナ
131 受信信号制御回路
141 送信局位置記憶部
144 ナビゲーションシステム
146 自車進行方向情報
147 受信アンテナ位置記憶部
151、251 受信信号選択判断回路
161 ダイバーシティ合成回路
171 復調回路
247 受信アンテナ位置/指向方向記憶部
Claims (2)
- 複数本の受信アンテナにより送信局からの電波の受信を行うダイバーシティ受信装置において、
前記送信局と前記各受信アンテナとの間の距離をそれぞれ求め、該距離の差を算出する距離差算出手段と、
該距離差算出手段で算出された距離の差に基づいて相関係数を求め、該相関係数が最小となる受信アンテナを選択、又は、前記相関係数の小さい順に所定個数の受信アンテナを選択する選択手段と、
該選択手段で選択された受信アンテナからの信号を合成し、復調する合成/復調手段とを備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。 - 複数本の受信アンテナにより送信局からの電波の受信を行うダイバーシティ受信装置において、
前記送信局と前記各受信アンテナとの間の距離をそれぞれ求め、該距離の差を算出する距離差算出手段と、
前記各受信アンテナから見た前記送信局の方向と該各受信アンテナの指向方向との角度差をそれぞれ算出する角度差算出手段と、
前記距離差算出手段で算出された距離の差に基づいて相関係数を求め、該相関係数が最小となる受信アンテナを選択、若しくは前記角度差算出手段で算出された角度差が小さい順に受信アンテナを選択する選択手段と、
該選択手段で選択された受信アンテナからの信号を合成し、復調する合成/復調手段とを備え、
前記選択手段では、前記距離の差に基づく相関係数又は前記角度差の一方の大きさが同程度であるときに、他方の大きさに基づいて前記選択が行われることを特徴とするダイバーシティ受信装置。
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