JP4653745B2

JP4653745B2 - ダイバーシチ受信機

Info

Publication number: JP4653745B2
Application number: JP2006525240A
Authority: JP
Inventors: ペーエムヘーリンナルツ，ヨハン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2011-03-16
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Also published as: DE602004017339D1; CN1846370B; KR20060064666A; EP1665583A1; CN1846370A; EP1665583B1; US20070004364A1; KR101058052B1; ATE412281T1; US7761077B2; WO2005022778A1; JP2007504740A

Description

本発明は、概して複数の受信分岐を有するダイバーシチ受信機に関し、特に受信機が高速で移動している間に高レートの無線信号を受信するのに適したダイバーシチ受信機に関する。更に、本発明は、移動中のダイバーシチ受信機により受信された無線信号の信号歪みを取り消す又は少なくとも低減する方法と、記録担体に格納され又はダウンロードに利用可能にされ、移動中のダイバーシチ受信機により受信された無線信号の信号歪みを取り消す又は少なくとも低減する方法を実行するように適合されたコンピュータプログラムと、アンテナシステムとに関する。

移動受信では、無線信号は時間と共に（しばしば急速に）変化するチャネル状態になる。これは、主にマルチパス無線信号伝搬により引き起こされ、反射波が１つの位置では相互に取り消すことがあるが、他の場所では相互に強めることがある。この効果を記述する周知のモデルは“フェーディング（fading）”と呼ばれており、受信信号が複数の反射波で構成されて、それぞれが移動中の受信アンテナで異なる角度から到達することを仮定する。これは、波毎にわずかに異なるドップラー偏移を生じる。ドップラー偏移の集合は、信号のドップラースプレッド（Doppler spread）と呼ばれる。

一般的に、移動中の受信機のフェーディング効果は、無線チャネルの時間変化と考えられる。

ダイバーシチは、無線信号の受信の信頼性を向上する既知の方法である。ダイバーシチシステムでは、無線信号を受信するために少なくとも２つのアンテナが使用される。少なくとも２つのアンテナからの信号は、受信の信頼性を向上するように結合される。チャネルがフェーディングである場合には、複数のアンテナからの信号が建設的に結合されることを継続して確保するために、適応方法が使用される。

JP-A-04-185130は、前述の形式のダイバーシチ受信機を開示している。マルチパスの効果を低減し、適切な伝送受信を実現するために、第１のアンテナに関して空間的に離れた第２のアンテナが備えられる。２つのアンテナの間の距離は、λ/3（λはキャリアの波長）以上だけ空間的に離れており、それにより、一方のアンテナからの受信信号と他方のアンテナからの受信信号とがほとんど無相関になる。

受信の信頼性を向上する更なる手法は、チャネル変化の効果を軽減するために受信信号を処理することである。直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方法では特に、急速なチャネル変化が無線リンクの信頼性の劣化に導くことが知られている。OFDMは、複数のユーザシンボルが異なるサブキャリアを使用して並行に伝送される変調方法である。OFDM受信機構造により、比較的簡単な信号処理が可能になる。

一般的に、OFDM変調方法の実際の実装は、無線伝送の前及び後にユーザビットの（高速）フーリエ変換を有する。その結果、データは複数の並列ストリームに分割される。各ストリームは、異なるサブキャリア周波数で変調される。一般的に、OFDMシステムは、各データシンボル波形が特定のサブキャリア周波数の周辺に位置するように、また、信号が（適度な）周波数選択チャネルで受信されたときに、その帯域が周波数で均一のフェーディングを受けるほど小さくなるように設計される。変調されたサブキャリアは重複するサイドローブを有する。多数の既存のシステムでは、矩形のパルス波形はシンク関数に従ったスペクトルに導く。これらの信号波形は周波数で慎重に区切られ、それによって直交になるように設計される（すなわち相互に干渉しない）。例えばフェーディングにより生じたドップラースプレッドは、OFDMサブキャリアのこの直交性にとって不利である。その理由は、到達波が異なる周波数オフセットを有する他の波と干渉するからである。これは、キャリア間干渉（ICI：inter-carrier interference）と呼ばれる。

例えばJP-A-04-185130に開示されている形式のダイバーシチ受信機を用いて、受信の信頼性は唯一のアンテナを有するシステムに比較して向上され得るが、例えばICIのため、特に高レートの無線信号の受信及び高速で移動する受信機に関して、時間と共に急速に変化するチャネル状態が歪みを引き起こすという点で、依然として問題が存在する。

従って、（急速な）チャネル変化による信号歪みを取消すことが可能な又は少なくとも低減することが可能なダイバーシチ受信機、方法及びコンピュータプログラムを提供することが、本発明の目的である。更に、本発明に従ってダイバーシチ受信機及びその方法で使用されるのに適したアンテナシステムを提供することが、本発明の目的である。

前記の目的は独立項の特徴により解決される。本発明の更なる進展及び好ましい実施例は、従属項に記載されている。

本発明の第１の態様によれば、前記の目的のうち第１のものは、関連する第１のアンテナ素子を有する第１の受信分岐と、関連する第２のアンテナ素子を有する少なくとも第２の受信分岐とを有するダイバーシチ受信機により解決され、ダイバーシチ受信機は、第１の受信分岐の第１の信号と第２の受信分岐の第２の信号とから、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数の推定を表す第３の信号を得る第１の手段を有し、第３の信号は、受信チャネルの時間変化によって生じる信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために使用される。

本発明の第２の態様によれば、前記の目的のうち第１のものは、移動中のダイバーシチ受信機（特に本発明による移動中のダイバーシチ受信機）により受信された無線信号の信号歪みを取り消す又は少なくとも低減する方法により解決され、信号歪みは、無線システムの受信チャネルの時間変化によって生じ、その方法は、移動方向で異なる２つの近接した位置で無線信号を受信するステップと、２つの位置で受信した無線信号に基づいて少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数を推定するステップと、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数を少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数として解釈するステップと、信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数を利用するステップとを有する。

本発明の第３の態様によれば、前記の目的のうち第１のものは、記録担体に格納され又はダウンロードに利用可能にされたコンピュータプログラムにより解決され、そのコンピュータプログラムは、移動中のダイバーシチ受信機により受信された無線信号の信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために、以下の方法：移動方向で異なる２つの近接した位置で受信した無線信号に基づいて、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数を推定し；少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数を少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数として解釈し；信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数を利用する方法を実行するように適合される。

本発明の第４の態様によれば、前記の目的のうち第２のものは、移動方向で異なる２つの近接した位置で無線信号を受信するアンテナシステムにより解決され、アンテナシステムは、放射パターンの相互作用が小さくなるように構成された第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とを少なくとも有する。これに関して、第１及び第２のアンテナは、並行に（好ましくは共通の基盤から反対方向に伸びるように）配置された垂直のホイップ（whip）であることが好ましい。

本発明の前記の態様は、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数（特に受信チャネル伝達関数）を推定して利用することにより、簡単なトラッキング及び推定という利点の他に、歪みの効果的な取消し又は少なくとも低減が実現され得るということを見出すことに基づく。特に、このことは、移動中の受信機では空間導関数が時間導関数に関する情報を有するという事実による。例えば、ICIの対策に関して、所望の信号成分及び不要な信号成分の分離に基づく対策が存在する。これは、個々の周波数偏移成分の分離、又は（直交）サブキャリアの振幅及び（干渉する及び／又はクロストークする）振幅の導関数の分離を有し得る。ICIの取消し又は少なくとも低減に使用される技術のかなりの部分は、サブキャリアの振幅が受信チャネルパラメータ（特に不要な信号の伝達関数）を記述するが、これらの振幅の時間導関数（すなわち変化）がICIを生じるという概念に基づく。

以下の特徴のほとんどがダイバーシチ受信機に関してのみ主張されているが、当業者は本発明による方法及び／又はコンピュータプログラムに関連して有利に使用され得るように、問題なくこれらの特徴を適切に適応させてもよい点に留意すべきである。

第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子は近接しており、ダイバーシチ受信機の移動方向に相互に前後になるように配置されることが好ましい。特に、移動方向は受信機を有する乗物の移動方向でもよい。第１のアンテナ素子は、主信号成分を受信する主アンテナとして考えられることが好ましく、第２のアンテナ素子は、少なくとも実質的に第１のものと同じ空間経路を進むが、わずかな時間差を有する。

更に、第１の手段は、第１の信号と第２の信号との差として第３の信号を得ることが好ましい。これは、受信チャネルパラメータの空間導関数（特にチャネル伝達関数）は（接近して）離れているアンテナの間の差として推定され得るという事実のためである。多数の実施例では、差分信号は、信号のユーザデータにより変調された空間導関数を近似することが好ましい。これに関して、この変調された導関数が主信号のICIを軽減するために直接使用されることが更に好ましい。しかし、空間導関数を利用する基本概念はまた、より高度な受信機アーキテクチャにも適用可能であり、それによって純粋な導関数（すなわち変調がない）がその差分信号から推定され、チャネル推定、同期及び／又はICI軽減アルゴリズムの性能を高めるために使用される。

少なくともダイバーシチ受信機が移動したときに、（好ましくは更なる処理なしに）第３の信号が少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数として解釈されることが更に好ましい。

好ましい実施例では、本発明によるダイバーシチ受信機は、第３の信号を処理して第４の信号を得る第２の手段と、第１の信号を処理して第５の信号を得る第３の手段と、第４の信号と第５の信号とを結合する第４の手段とを更に有する。第４の信号と第５の信号との結合は、非限定的に、加算器により実現されてもよい。

これに関して、第１の手段と第２の手段と第３の手段と第４の手段とのうち１つ以上は、ソフトウェアと相互作用するハードウェア及び／又は個別の構成要素により全体に又は部分的に実現されることが更に好ましい。非限定的に、第１、第２、第３及び第４の手段は、ソフトウェア制御のマイクロプロセッサにより少なくとも部分的に実現されることが好ましい。

第２の手段が、以下の機能：フィルタリング、サンプリング、A/D変換、シリアル・パラレル変換、ランプ関数との乗算、（高速）フーリエ変換、クロストーク行列との乗算、及び信号重み付けのうち１つ以上を実行することが更に好ましい。

これに関して、第２の手段が、信号歪みを最小化するように制御された重み係数との乗算を有する信号重み付け関数を実行することが、特に有利である。例えば、結果の出力信号と各導関数との相関が０になることを確保するように重み係数を設定するために、適応制御ループが使用され得る。

各実施例に応じて、第３の手段は、以下の機能：フィルタリング、サンプリング、A/D変換、シリアル・パラレル変換、及び（高速）フーリエ変換のうち１つ以上を実行することが好ましい。

非限定的に、本発明の全実施例で、少なくとも１つの受信チャネルパラメータが受信チャネル伝達関数であることが好ましい。しかし、減衰や利得や位相シフト等のような異なるパラメータ又は関連するパラメータが検討されてもよい。

本発明の更なる進展によれば、仮想の第３のアンテナ素子を作るために、第１の受信分岐の信号から第２の受信分岐の対応する信号に切り替える切り替え手段が備えられる。切り替えは線形的且つ滑らかに行われることが好ましい。遷移のレートを適切に選択することにより、仮想アンテナの位置は、第１及び第２のアンテナの移動にかかわらず、空間で固定され得る。

第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子は、並行に配置されてもよいが、異なる方向に伸びてもよい。好ましい実施例では、アンテナは共通の基盤から伸びる。一般的に、放射パターンの小さい相互作用で２つの近接した位置で信号を受信するアンテナシステムを作るために、空間構成が可能である。

非限定的に、本発明は、有利には以下のシステム：直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システム、デジタルオーディオ放送（DAB：Digital Audio Broadcasting）システム、デジタルビデオブロードバンド（DVB：Digital Video Broadband）システム（例えばDVB-Tシステム）、デジタル地上波テレビ放送（DTTB：Digital Terrestrial Television Broadcasting）システム、符号分割多重アクセス（CDMA：Code Division Multiple Access）システム（例えばセルラCDMAシステム）、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、Global System for Mobile Communications（GSM）、Digital Enhanced Cordless Telecommunication（DECT）システム、無線ローカルエリアネットワークシステム（例えば標準802.11a、802.11g準拠）又はHIPERLAN IIのうち１つ以上で使用されてもよい。

移動中の受信機で歪み（特にICI）を引き起こす時間導関数が実際には空間導関数であるということを認識することが、本発明の要旨である。すなわち、アンテナが空間的に変化しているが時間的に静止した環境で移動しているため、信号の時間変化が主に生じる。従って、２つの近接したアンテナからの信号の間の差としてチャネル伝達関数の空間導関数を推定することが可能である。移動中のアンテナでは、２つのアンテナの信号を減算することにより、時間導関数を空間導関数として推定することが可能である。条件は、２つのアンテナが移動方向と同じ方向に空間的に離れていることである。

本発明の前記及び他の態様及び利点は、以下に説明して図面に示す実施例を参照して明らかになり、それを参照して説明する。

図１は、本発明によるダイバーシチ受信機の第１の実施例の簡略化した概略ブロック図である。図１に示すダイバーシチ受信機は、第１の受信分岐10と、第２の受信分岐14とを有する。第１の受信分岐10は第１（前方）のアンテナ12を有し、第２の受信分岐14は第２（後方）のアンテナ16を有する。第１のアンテナ素子12及び第２のアンテナ素子16は、距離dで近接しており、ダイバーシチ受信機の移動方向vに相互に前後になるように配置されている。距離dはλ/2（又はλ/3）より小さいことが好ましい。その理由は、λ/3を超える間隔では、１次導関数のみを考慮することによる近似は不正確になり、本発明の効果を低減する可能性があるからである。例えば、第１のアンテナ素子12及び第２のアンテナ素子16は、車に備え付けられてもよく、図４を参照して後述する本発明によるアンテナシステムによって形成されてもよい。アンテナ信号は、図面に図示していないRFプレフィルタにより、帯域で抑制されることが好ましい。図１によれば、第１の受信分岐10の第１の信号20（S₁(t)）と第２の受信分岐14の第２の信号22（S₂(t)）とから第３の信号24を得る第１の手段18が備えられる。図１に示す実施例では、第１の手段は、第３の信号24を得るために第２の信号22と第１の信号20との間の差（すなわちS₂(t)-S₁(t)）を計算する加算器／減算器18により形成される。第３の信号24（すなわち、第２の信号22と第１の信号20との間の差）は、受信チャネル伝達関数の空間導関数の推定を表す。この受信チャネルパラメータの空間導関数（特にチャネル伝達関数）を各受信チャネルパラメータの時間導関数として解釈し、ICI又は他の歪みを取り消す又は少なくとも低減するために時間導関数を使用することが、本発明の基本概念である。図１に示す実施例によれば、第３の信号24から第４の信号34を得る第２の手段26、28、30、32と、第１の信号20から第５の信号38を得る第３の手段36とが備えられる。この実施例では、第２の手段26、28、30、32及び第３の手段36は、それぞれサンプリング及びシリアル・パラレル変換ユニット26及び36を有する。ブロック26、36、28、38、30、40の間の相互接続は、デジタル実信号又は複素ベクトル信号を運ぶことが好ましい。すなわち、例えば最先端のバス技術を使用して、複数の（好ましくはNの）値が多重化される。これらのユニット26及び36は、レートTで第３の信号24と第１の信号20とをそれぞれサンプリング及びデジタル化し、ダイバーシチ受信機により使用される一般的なデータ量に対応する複数のサンプルNに対してシリアル・パラレル変換を実行する。例えば、DVB-Tに関しては、サンプル数NはOFDMシンボル又はフレームに対応することが好ましい。図１に示す実施例では、受信機からのクロック信号SYNCは、例えばN・T周期（好ましくは周期T）のOFDM信号タイミング構造にシリアル・パラレル変換を同期させるために使用される。代替として、主の受信機からのフィードバックSYNCを用いずに必要な同期を得ることも可能である。例えば、同期は、時間N・T（N=0,1,...）でパルスを供給する第１の自励発振器と、時間N_a・T（N_a=0.5,1.5,2.5,...）でパルスを供給する第２の自励発振器とから得られてもよい。この場合、第１の信号20（すなわちS1(t)）に接続されている回路36及び第３の信号24（すなわちS2(t)-S1(t)）に接続されている回路26、28、40（要素28及び40は以下に説明する）は、第２の受信機（図面に図示せず）に送信される第２の出力信号r_a(k・T)（図面に図示せず）を作るように複製されることが好ましい。このように、r(k・T)を認識する主の受信機とr_a(k・T)を認識する第２の受信機とは、同期の不連続を受け、従って、それぞれ時間N・T及びN_a・Tで誤りのバーストを受ける。この場合にN・T及びNa・Tは異なる時間に生じるため、双方の受信分岐のバースト誤りは、切り替え時間中の過度の誤りのない新しいデータストリームに結合され得る。図１によれば、デジタル化及びシリアル・パラレル変換された第３の信号24はS₂(k・T)-S₁(k・T)を有し、ブロック28において、線形増加のランプ関数k/Nで乗算されて(k/N)・(S₂(k・T)-S₁(k・T))を得る。その後、ブロック30において重み係数-αとの乗算が実行され、第４の信号34として-α・(k/N)・(S₂(k・T)-S₁(k・T))を得る。図１の加算器40の形式で示す結合手段は、図１によるダイバーシチ受信機により処理される出力信号r(k・T)として、第４の信号34と第５の信号38との加算（すなわちS₁(k・T)-α・(k/N)・(S₂(k・T)-S₁(k・T))）を得る。重み係数αは、受信チャネルの変化が最小化されるように制御されることが好ましい。α=v/dの実施例では、αは、例えば車の速度vを測定する速度計の信号から得られてもよい。しかし、図１の実施例では、例えばr(t)=α・t・s₁(t)+(1-α・t)・s₂(t)と導関数[S₂(k・T)-S₁(k・T)]との間の相関が０になることを確保するようにαを設定するために、適応制御ループが使用される。代替として、制御ループは、r(k・T)=S₁(k・T)-α・(k/N)・(S₂(k・T)-S₁(k・T))と(k/N)・[S₂(k・T)-S₁(k・T)]とを無相関にし得る。図１に示す無相関器32は、相関=Σ_k=1...Ninput₁(k・T)・input₂(k・T)として定められるその２つの入力の間の相関を計算し、相関値から値αを決定する。積分ループでは、αは、最後の数シンボル周期の間に計算された相関値の累積であることが好ましい。出力信号r(t)は、第１の信号S1(t)に比較して、少なくとも低減したICIのような歪みを有する。

図２は、本発明によるダイバーシチ受信機の第２の実施例の簡略化した概略ブロック図を示している。第２の実施例は、周波数ドメインで遷移を実行する。無線信号は、第１の受信分岐110に関連する第１のアンテナ素子112と、第２の受信分岐114に関連する第２のアンテナ素子116とにより受信される。第３の信号は、加算器／減算器118の形式の第１の手段により、第２の受信分岐114の第２の信号122と第１の受信分岐110の第１の信号120との間の差として得られる。図２に示していないが、本発明の用語で第２の手段として称される少なくとも部分的に当該技術分野において既知の適切な装置により、信号はRFフロントエンドに供給され、フィルタリングされ、デジタルサンプルにサンプリングされ、シリアル・パラレル変換される。例えば、OFDM受信機構造の一部として、それぞれブロック126（第２の手段の一部）及び136（第３の手段の一部）において高速フーリエ変換（FFT）が実行される。ICIの効果は固定のクロストーク行列

(外１)

として正確に記述され得ることが当該技術分野において知られている。図２に示すダイバーシチ受信機では、双方の受信分岐は、通常のOFDM受信機の設計に従って処理される。第３の信号124を処理する受信分岐では、ブロック128（第２の手段の一部）において、行列演算

(外２)

が実行される。結果の信号は、ブロック130（第２の手段の一部）において係数α=-v/dで重み付けされ、第４の信号134を作る。αを導く方法の例は図１の実施例に示されている。加算器140の形式の第４の手段は、第４の信号134とブロック136から出力された第５の信号138とを結合し、出力信号H₀Sを得る。

図３は、本発明による方法の実施例（ステップS1〜S6）及び本発明によるコンピュータプログラムで実行され得る方法の実施例（ステップS2〜S6）を示したフローチャートを示している。

双方の方法は、移動中のダイバーシチ受信機により受信された無線信号の信号歪みを取り消す又は少なくとも低減することを目的としており、双方の方法は、例えば前述のダイバーシチ受信機と共に使用されてもよい。ステップS1において、第１の信号S₁(t)が前方アンテナを介して得られ、第２の信号S₂(t)が後方アンテナを介して得られる。前方アンテナは、例えば主信号成分を受信する主のアンテナと考えられてもよい。後方アンテナは前方アンテナと同じ空間経路を進むが、わずかな時間差を有する。ステップS2において、S₃(t)=S₂(t)-S₁(t)を介して第３の信号S₃(t)が得られ、その第３の信号は時間導関数として解釈され、例えばICIにより引き起こされる歪みを取り消す又は少なくとも低減するために以下のステップで利用される。ステップS3において、第１の信号S₁(t)及び第３の信号S₃(t)がサンプリングされ、レートTでデジタル化され、複数のサンプルNにシリアル・パラレル変換され、第１のサンプルS₁(k・T)と第２のサンプルS₂(k・T)とを得る。ステップS4において、サンプル[S₂(k・T)-S₁(k・T)]が（線形増加の）ランプ関数k/Nで乗算され、(k/N)・[S₂(k・T)-S₁(k・T)]を得る。ステップS5において、最後の数シンボル周期の間に計算された以下の相関値の累積Σ_k=1...N{S₁(k・T)-α・(k/N)・[S₂(k・T)-(S₁(kT)]}・{(k/N)・[S₂(k・T)-S₁(k・T)]}として、重み係数αが計算される。それによって、ステップS6において以下の出力信号：r(k・T)=S₁(k・t)-α・(k/N)・[S₂(k・T)-(S₁(k・T)]及びr(t)=α・t・S₁(t)+(1-α・t)・S₂(t)がそれぞれ得られるときに、この重み係数αは歪みを最小化するように制御される。

図４は、本発明によるアンテナ構成及び仮想アンテナを作る切り替え手段の使用の簡略化した概略ブロック図を示している。図４に示すアンテナシステムは、第１のアンテナ素子12と、第２のアンテナ素子16とを有する。第１のアンテナ素子12及び第２のアンテナ素子16は距離dで近接しており、移動方向vに相互に前後になるように配置されている。第１のアンテナ素子12及び第２のアンテナ素子16は、並行に配置されているが、共通の基盤に対して反対方向に伸びる。これにより、放射パターンの小さい相互作用を生じる。図４では、第１の受信分岐10の信号S₁(t)から第２の受信分岐14の信号S₂(t)に線形的に滑らかに切り替える切り替え手段42が更に図示されている。良好な近似で、これは、第１のアンテナ素子12と第２のアンテナ素子16との間のどこかにある仮想の第３のアンテナ素子を作る。遷移のレートを適切に選択することにより、仮想アンテナ素子の位置は、２つのアンテナ素子の移動にかかわらず、空間で固定され得る。

前述の本発明を用いて、空間導関数を時間導関数として解釈し、この時間導関数を利用することにより、例えばICIによる信号歪みを効果的に取り消す又は少なくとも低減することが可能になる。それによって、例えば、高速で移動する受信機（例えば車内の受信機）で高レートの無線信号（例えば5Mbit/秒のレートを有する例えばビデオ信号）を受信することが可能になる。

詳細な説明及び特許請求の範囲に記載の全ての手段は、特定の実施例に応じて、当該技術分野において既知の構成要素により実現され得る。これに関して、ソフトウェアと相互作用する個別の構成要素及び／又はハードウェアが、部分的に又は全体として前述の手段の１つ以上を形成してもよい。更に、特許請求の範囲に含まれる如何なる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本発明によるダイバーシチ受信機の第１の実施例の簡略化した概略ブロック図である。本発明によるダイバーシチ受信機の第１の実施例の簡略化した概略ブロック図である。本発明による方法の実施例及び本発明によるコンピュータプログラムで実行され得る方法の実施例を示したフローチャートである。本発明によるアンテナ構成及び仮想アンテナを作る切り替え手段の使用の簡略化した概略ブロック図である。

Claims

関連する第１のアンテナ素子を有する第１の受信分岐と、関連する第２のアンテナ素子を有する少なくとも第２の受信分岐とを有するダイバーシチ受信機であって、
前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子は、λ/2より小さい距離を置いて配置され、前記ダイバーシチ受信機の移動方向に相互に前後になるように配置され、
前記ダイバーシチ受信機は、前記第１の受信分岐の第１の信号と前記第２の受信分岐の第２の信号との差を有する第３の信号であり、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数の推定である第３の信号を提供する第１の手段を有し、
前記第３の信号は、受信チャネルの時間変化によって生じる信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために使用されるダイバーシチ受信機。
請求項１に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記少なくとも１つの受信チャネルパラメータの前記空間導関数は、少なくとも前記ダイバーシチ受信機が移動したときに、前記少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数に関する情報を有するダイバーシチ受信機。
請求項１に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第３の信号を処理して、処理された第３の信号である第４の信号を提供する第２の手段と、
前記第１の信号を処理して、処理された第１の信号である第５の信号を提供する第３の手段と、
前記第４の信号と前記第５の信号との和を有する出力信号を提供する第４の手段と
を更に有するダイバーシチ受信機。
請求項３に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第１の手段と前記第２の手段と前記第３の手段と前記第４の手段とのうち１つ以上は、ソフトウェアと相互作用するハードウェア又は個別の構成要素により全体に又は部分的に実現されるダイバーシチ受信機。
請求項３に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第２の手段は、以下の機能：フィルタリング、サンプリング、A/D変換、シリアル・パラレル変換、ランプ関数との乗算、（高速）フーリエ変換、クロストーク行列との乗算、及び信号重み付けのうち１つ以上を実行するダイバーシチ受信機。
請求項３に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第２の手段は、前記信号歪みを最小化するように制御された重み係数との乗算を有する信号重み付け関数を実行するダイバーシチ受信機。
請求項６に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第２の手段は、前記第３の信号と前記出力信号との間の相関を計算し、相関がゼロになるように前記重み係数を設定することにより、前記出力信号が前記第１の信号に比較して少なくとも低減した歪みを有する無相関器を有するダイバーシチ受信機。
請求項３に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記第３の手段は、以下の機能：フィルタリング、サンプリング、A/D変換、シリアル・パラレル変換、及び（高速）フーリエ変換のうち１つ以上を実行するダイバーシチ受信機。
請求項１に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記少なくとも１つの受信チャネルパラメータは、受信チャネル伝達関数であるダイバーシチ受信機。
請求項１に記載のダイバーシチ受信機であって、
並行に配置されているが、反対方向に伸びる前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子を更に有するダイバーシチ受信機。
請求項１に記載のダイバーシチ受信機であって、
前記ダイバーシチ受信機は、以下のシステム：直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システム、デジタルオーディオ放送（DAB：Digital Audio Broadcasting）システム、デジタルビデオブロードバンド（DVB：Digital Video Broadband）システム（例えばDVB-Tシステム）、デジタル地上波テレビ放送（DTTB：Digital Terrestrial Television Broadcasting）システム、符号分割多重アクセス（CDMA：Code Division Multiple Access）システム（例えばセルラCDMAシステム）、Universal Mobile Telecommunications System（UMTS）、Global System for Mobile Communications（GSM）、Digital Enhanced Cordless Telecommunication（DECT）システム、無線ローカルエリアネットワークシステム（例えば標準802.11a、802.11g準拠）又はHIPERLAN IIのうち１つ以上で使用されるように適合されたダイバーシチ受信機。
ダイバーシチ受信機の関連する第１のアンテナ素子を有する第１の受信分岐で第１の信号を受信し、関連する第２のアンテナ素子を有する第２の受信分岐で第２の信号を受信する方法であって、
前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子は、λ/2より小さい距離を置いて配置され、前記ダイバーシチ受信機の移動方向に相互に前後になるように配置され、
前記方法は、前記第１の信号と前記第２の信号との差を有する第３の信号であり、少なくとも１つの受信チャネルパラメータの空間導関数の推定である第３の信号を提供するステップを有し、
前記第３の信号は、受信チャネルの時間変化によって生じる信号歪みを取り消す又は少なくとも低減するために使用される方法。
請求項１２に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの受信チャネルパラメータの前記空間導関数は、少なくとも前記ダイバーシチ受信機が移動したときに、前記少なくとも１つの受信チャネルパラメータの時間導関数に関する情報を有する方法。
請求項１２に記載の方法であって、
前記第３の信号を処理して、処理された第３の信号である第４の信号を提供するステップと、
前記第１の信号を処理して、処理された第１の信号である第５の信号を提供するステップと、
前記第４の信号と前記第５の信号との和を有する出力信号を提供するステップと
を更に有する方法。
請求項１４に記載の方法であって、
前記第３の信号を処理するステップは、前記信号歪みを最小化するように制御された重み係数との乗算を有する信号重み付け関数を実行するサブステップを有する方法。
請求項１５に記載の方法であって、
前記第３の信号を処理するステップは、前記第３の信号と前記出力信号との間の相関を計算し、相関がゼロになるように前記重み係数を設定することにより、前記出力信号が前記第１の信号に比較して少なくとも低減した歪みを有するサブステップを有する方法。
記録担体に格納され又はダウンロードに利用可能にされたコンピュータプログラムであって、
請求項１２ないし１６のうちいずれか１項に記載の方法を実行するように適合されるコンピュータプログラム。