JP5572975B2 - 受信方法及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアンテナを有し、ダイバーシチ方法によりアンテナの選択を行う携帯用電子機器（例えば、携帯電話機）において、フェージングの影響の少ないアンテナを選択する受信方法及び受信装置に関するものである。

高帯域の電波は強い直進性を持つ。この高帯域の電波を利用して無線通信を行う携帯用電子機器は、強い直進性の影響を受ける。
例えば、人体に密着、又は近接して携帯用電子機器を配置した場合は、人体がその電波の伝搬路を遮蔽することになる。この人体による伝搬路の遮蔽は、電波伝搬損失を増加させ、通信品質を劣化させるという問題が生じる。

この問題に対して、人体遮蔽による電波伝搬損失を抑制するアンテナを用いた受信方法が、例えば、下記の特許文献１において提案されている。特許文献１には、携帯用電子機器を首に掛ける紐（以下「ネックストラップ」という。）に内蔵したアンテナ（以下「ネックストラップアンテナ」という。）の技術が記載されている。このネックストラップアンテナを首にかけ携帯用電子機器に接続した場合、人体遮蔽による電波伝搬損失を抑制して、受信感度を向上させている。更に、この携帯用電子機器は、ホイップアンテナ及び内蔵アンテナを備えている。しかしながら、選択ダイバーシチにおけるアンテナの選択方法については、記載されていなかった。

人体遮蔽による影響のあるアンテナ配置での電波伝搬と、人体遮蔽による影響のないアンテナ配置での電波伝搬とでは、違いがある。
人体遮蔽の影響のないアンテナは、フェージングの影響が弱く、受信された電力変動は緩やかである。これに対し、人体遮蔽の影響のあるアンテナは、フェージングの影響が強いため、受信された電力変動は激しい。このような電波伝搬環境での対策技術として、例えば、下記の特許文献２に記載された選択ダイバーシチを用いた受信方法がある。

特許文献２の選択ダイバーシチは, ２本のアンテナで受信した信号から受信電力の変動を抽出し、その中からクロック周波数成分のみを検出する。この検出されたクロック周波数成分強度を比較し、クロック周波数成分強度の大きい方のアンテナを選択して受信を行なう。これにより、フラットフェージングによる熱雑音誤りと周波数選択性フェージングによる符号間干渉誤りを低減している。

特開２００６−３１９７３１号公報

特開平０６−３１１１４６号公報

特許文献２に記載された従来の受信方法では、次の（ａ）、（ｂ）のような課題があった。

（ａ） クロック周波数成分強度の大きい方のアンテナを選択する方法では、受信電力の変動を抽出する毎に、クロック周波数成分強度の大きい方のアンテナを選択するため、頻繁にスイッチを切り替える。このため、アンテナの切替えに起因する雑音によって復調時のビットエラーを生じる可能性が大きい。

（ｂ） ２つのアンテナで受信した信号は、フェージングや伝搬路差、雑音により位相変動に対して独立である。そのため、スイッチにより切り替えた前後の受信信号の位相関係が無くなり、位相変調（Phase Shift Keying、以下「ＰＳＫ」という。）信号を復調する場合などはビットエラーを生じる。

本発明の受信方法は、第１のアンテナにより、強い直進性を持つ電波を受信して第１の受信波信号を出力すると共に、前記第１のアンテナと異なる位置に配置された第２のアンテナにより、前記電波を受信して第２の受信波信号を出力する受信処理と、第１の切替信号によりオン状態となり、前記第１の受信波信号を入力し、第１のプリアンブル部を有する第１のパケット信号を出力すると共に、第２の切替信号によりオン状態となり、前記第２の受信波信号を入力し、第２のプリアンブル部を有する第２のパケット信号を出力する受信信号切替処理と、を有する受信方法である。

そして、前記第１のパケット信号を入力し、前記第１のプリアンブル部における第１のタイミングの区間で、前記第１のパケット信号の強度を検出して第１の受信強度値を出力すると共に、前記第２のパケット信号を入力し、前記第２のプリアンブル部における第２のタイミングの区間で、前記第２のパケット信号の強度を検出して第２の受信強度値を出力する受信強度検出処理と、前記第１の受信強度値を入力し、現在の前記第１の受信強度値と過去の前記第１の受信強度値との差分を算出して第１の時間差分値を出力すると共に、前記第２の受信強度値を入力し、現在の前記第２の受信強度値と過去の前記第２の受信強度値との差分を算出して第２の時間差分値を出力する時間差分算出処理と、前記第１の受信強度値と前記第１の時間差分値とを入力し、前記第１の切替信号を前記受信信号切替処理に出力し、前記第２の受信強度値と前記第２の時間差分値とを入力し、前記第２の切替信号を前記受信信号切替処理に出力する切替信号生成処理と、を有している。

本発明の受信装置は、電波を受信して第１の受信波信号を出力する第１のアンテナと、前記電波を受信して第２の受信波信号を出力する着脱可能な第２のアンテナと、第１の切替信号によりオン状態となり、前記第１の受信波信号を入力し、第１のプリアンブル部を有する第１のパケット信号を出力する第１の受信信号切替手段と、第２の切替信号によりオン状態となり、前記第２の受信波信号を入力し、第２のプリアンブル部を有する第２のパケット信号を出力する第２の受信信号切替手段と、前記第１のパケット信号を入力し、前記第１のプリアンブル部における第１のタイミングの区間で、前記第１のパケット信号の強度を検出して第１の受信強度値を出力すると共に、前記第２のパケット信号を入力し、前記第２のプリアンブル部における第２のタイミングの区間で、前記第２のパケット信号の強度を検出して第２の受信強度値を出力する受信強度検出手段とを有している。

更に、前記第１の受信強度値を入力し、現在の前記第１の受信強度値と過去の前記第１の受信強度値との差分を算出して第１の時間差分値を出力すると共に、前記第２の受信強度値を入力し、現在の前記第２の受信強度値と過去の前記第２の受信強度値との差分を算出して第２の時間差分値を出力する時間差分算出手段と、前記第１の受信強度値と前記第１の時間差分値とを入力し、前記第１の切替信号を前記第１の受信信号切替手段に出力し、前記第２の受信強度値と前記第２の時間差分値とを入力し、前記第２の切替信号を前記第２の受信信号切替手段に出力する切替信号生成手段と、を有している。

本発明の受信方法及び受信装置によれば、第１と第２の受信強度値を検出する受信強度検出処理又は受信強度検出手段と、第１と第２の時間差分値を検出する時間差分手段又は時間差分算出処理と、第１と第２の受信強度値と第１と第２の時間差分値とに基づき第１と第２のアンテナを選択する切替信号を出力する切替処理又は切替手段を有している。そのため、クロック周波数成分の検出回路が不要になる。更に、例えば、データの受信を開始する直前に第１と第２の受信強度値と第１と第２の時間差分値とを検出してアンテナを切り替えることが可能になる。これにより、頻繁なスイッチの切替又はデータ受信中の切替を避けることができるため、復調時のビットエラーを減少できる。その上、受信波の受信強度値とフェージングによる影響を示す時間差分値とに基づき、アンテナを選択しているので、より人体遮蔽の影響を少なくすることができる。

図１は本発明の実施例１における受信装置１０の概略の構成図である。 図２は本発明の実施例１における受信装置１０を有する携帯用電子機器１を示す概略の構成図である。 図３は図１中の切替部５０を示す構成図である。 図４はアンテナ配置と電波伝搬路による人体の影響を説明する図である。 図５はＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を検出するタイミングを説明する図である。 図６はフェージングの影響が少ないアンテナの判定を説明する図である。 図７はＰＥＲ目標値に基づく閾値の設定を説明するための図である。 図８は図１中の切替制御部４０における切替制御処理を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（構成）
本発明の実施例１における（１）携帯用電子機器１の構成と、（２）受信装置１０の構成とを以下説明する。

（１） 携帯用電子機器１の構成
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における受信装置１０を有する携帯用電子機器１を示す概略の構成図であり、同図（ａ）は外観を示す図、及び同図（ｂ）は内部回路を示す図である。

携帯用電子機器１は、携帯電話機であり、携帯用電子機器１の本体を首から吊るす、本体と着脱可能なネックストラップを備えている。本体には、第１のアンテナ１１が内蔵され、第１の受信波信号Ｓ１１を取り込むことが出来る。ネックストラップには、第２のアンテナ１２が埋め込まれている。更に、本体は、アンテナ端子１３を有し、第２のアンテナ１２をアンテナ端子１３に接続することで、第２のアンテナ１２で受信した第２の受信波信号Ｓ１２を取り込むことが出来る。ここでは、第１のアンテナ１１が人体遮蔽の影響を受け、第２のアンテナ１２が人体遮蔽の影響を受けないよう配置されているとして説明する。

携帯用電子機器１の内部には、受信装置１０、ディスプレイ２１、マイクロホン２２、スピーカ２３、制御部２４、変調部２５、及び送信部高周波部（以下「送信ＲＦ部」という。）２６が収容されている。制御部２４は、マイクロホン２２等の入力に基づいてパケット信号（以下「パケット」という。）を生成し、この出力側に、変調部２５が接続されている。変調部２５は、制御部２４で生成したパケットを変調して出力し、この出力側に送信ＲＦ部２６が接続されている。送信ＲＦ部２６は、変調部２５により変調された信号を搬送波に乗せた送信信号を作成し、この出力側に、受信装置１０の第１の受信信号切替手段及び第２の受信信号切替手段としての受信信号選択部３０が接続されている。受信信号選択部３０は、分配器３２を含み、アンテナ１１及び１２を接続するものである。この受信信号選択部３０は、送信において、送信信号をアンテナ１１又は１２に分配する機能と、受信において、アンテナ１１及び１２により受信された受信波信号Ｓ１１，Ｓ１２を選択する機能とを有している。

受信における受信信号選択部３０は、第１及び第２のアンテナ１１，１２からの受信波信号Ｓ１１，Ｓ１２をそれぞれ入力し、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２で受信した電波を共に選択するか、或いは、第１のアンテナ１１又は第２のアンテナ１２で受信した電波を選択するものであり、この出力側に、切替制御部４０と復調部６０とが接続されている。切替制御部４０は、第１及び第２のアンテナ１１，１２の切り替えを制御する機能を有し、この出力側に、受信信号選択部３０が接続されている。復調部６０は、受信信号Ｓ３０を復調してパケットを生成し、この出力側に、受信したパケットに基づき生成した音声等を、スピーカ２３等に出力する制御部２４が接続されている。

（２） 受信装置１０の構成
図１は、本発明の実施例１における受信装置１０の概略の構成図である。

受信装置１０は、内蔵されたアンテナ１１とアンテナ端子１３を介して接続されたアンテナ１２とを有している。第１及び第２のアンテナ１１，１２は、それぞれ電波を受信して受信波信号Ｓ１１，Ｓ１２を出力し、出力側に、受信信号選択部３０が接続されている。受信信号選択部３０は、スイッチ部３１を有し、このスイッチ部３１に、分配器３２、及び周波数変換器３３が縦列に接続されている。スイッチ部３１は、スイッチ３１ａ及びスイッチ３１ｂから構成され、それぞれ受信波信号Ｓ１１及び受信波信号Ｓ１２を入力し、第１の切替信号としての切替信号Ｓ５０ａ及び第２の切替信号としての切替信号Ｓ５０ｂに基づきオンオフ制御されるものであり、この出力側に、分配器３２が接続されている。分配器３２は、受信波信号Ｓ１１及び受信波信号Ｓ１２を合成して受信波信号Ｓ３２を出力し、その出力側に周波数変換器３３が接続されている。

更に、分配器３２は、送信における送信ＲＦ部２６からの送信信号をアンテナに出力する機能を含むものである。この周波数変換器３３は、受信波信号Ｓ３２を中間周波数に変換して増幅し、第１のパケット信号及び第２のパケット信号が合成された受信信号Ｓ３０を出力し、この出力側に、切替制御部４０及び復調部６０が接続されている。

切替制御部４０は、中央処理装置と記憶装置に格納されたプログラムにより動作して各機能を実現させる手段である。この切替制御部４０は、受信強度検出手段である、例えば、受信信号強度指示値（以下「ＲＳＳＩ値」という。）検出部４１等を有し、受信信号Ｓ３０に基づいて切替信号Ｓ５０ａ及び切替信号Ｓ５０ｂを出力するものであり、この出力側に、スイッチ部３１が接続されている。

ＲＳＳＩ値検出部４１は、第１及び第２のアンテナ１１，１２のＲＳＳＩ値をそれぞれ検出して出力する機能を有している。ＲＳＳＩ値は、タイミング（例えば、時刻）ｔ１で検出され、第１及び第２のアンテナ１１，１２にそれぞれ対応した、第１の受信強度値（例えば、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１））及び第２の受信強度値（例えば、ＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１））である。このＲＳＳＩ値検出部４１の出力側に、時間差分算出手段（例えば、ＲＳＳＩ値の差分値算出部）４２及び切替信号生成手段（例えば、切替部）５０が接続されている。ＲＳＳＩ値の差分値算出部４２は、入力したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を格納すると共に、過去の時刻ｔ２で検出した強度値Ｒ１（ｔ２）を読み出して、第１の時間差分値（例えば、差分値ΔＲ１）及び第２の時間差分値（例えば、差分値ΔＲ２）を算出して出力するものである。差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２は、次の（１）式及び（２）式により算出される。
差分値ΔＲ１＝ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）―ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ２）…（１）
差分値ΔＲ２＝ＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）―ＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ２）…（２）
このＲＳＳＩ値の差分値算出部４２の出力側には、切替部５０が接続されている。切替部５０は、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）と差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２とに基づき、切替信号５０ａ及び切替信号５０ｂを出力するものであり、この出力側に、スイッチ部３１が接続されている。

図３は、図１中の切替部５０を示す構成図である。
切替部５０は、閾値判定部５１を有している。この閾値判定部５１は、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を入力して、閾値ＸとＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）の差分の絶対値とを比較して、“１”及び“０”で示す信号Ｓ５１を出力するものであり、この出力側には、スイッチ制御部５４が接続されている。

ＲＳＳＩ値判定部５２は、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を比較して、この結果である“１”及び“０”で示す信号Ｓ５２を出力するものであり、この出力側に、スイッチ制御部５４が接続されている。ＲＳＳＩ値差分の絶対値判定部５３は、差分値ΔＲ１と差分値ΔＲ２とを比較して、この結果である“１”及び“０”で示す信号Ｓ５３を出力するものであり、この出力側に、スイッチ制御部５４が接続されている。スイッチ制御部５４は、信号Ｓ５１、信号Ｓ５２、及び信号Ｓ５３を入力して論理回路により論理演算し、スイッチ３１ａのオンオフを指示する切替信号Ｓ５０ａと、スイッチ３１ｂのオンオフを指示する切替信号Ｓ５０ｂとを出力するものであり、この出力側に、スイッチ部３１が接続されている。

（動作）
本実施例１の受信装置１の動作を、次の（１）携帯用電子機器１の動作と、（２）アンテナを選択する原理と、（３）受信装置１０の概略動作と、（４）受信装置１０の詳細な動作とに分けて説明する。

（１） 携帯用電子機器１の動作
図２における携帯用電子機器１を利用する利用者は、ネックストラップを首に掛けて、携帯用電子機器１利用して通話を行う。

携帯用電子機器１は、本体に内蔵された第１のアンテナ１１と、ネックストラップに埋め込んだ第２のアンテナ１２とを有している。第２のアンテナ１２は、アンテナ端子１３を介して本体と接続されている。

携帯用電子機器１の制御部２４は、マイクロホン２２等の入力に基づいてパケットを生成する。変調部２５は、この生成したパケットを変調して出力する。送信ＲＦ部２６は、変調した信号を搬送波に乗せた送信信号を作成する。この送信信号は、受信信号選択部３０により選択されたアンテナより送信される。

受信装置１０において、受信信号選択３０は、第１のアンテナ１１及び／又は第２のアンテナ１２で受信した電波を選択して、受信した電波に基づく受信信号Ｓ３０を切替制御部４０と復調部６０とに出力する。復調部６０は、受信信号Ｓ３０を復調してパケットを生成する。制御部２４は、このパケットを基に音声等に変換し、スピーカ２３等に出力する。

（２） アンテナを選択する原理
図４は、アンテナ配置と電波伝搬路による人体の影響を説明する図である。

車両Ｖに搭載されてたアンテナ７０から発信された直進性の高い電波が、第１及び第２のアンテナ１１，１２により受信される様子を示す図である。図中、終端が矢印である実線の折れ線は、反射波及び回折波を示す。又、図中、終端が矢印である破線の直線及び折れ線は、直接波及び路面反射波を示す。車両Ｖに搭載されたアンテナ７０からは、電波が送信されている。この電波は、人Ｐが持つ携帯用電子機器１の第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２により受信される。第１のアンテナ１１は、携帯用電子機器１に内蔵されたアンテナであり、第２のアンテナ１２は、ネックストラップに埋め込んだアンテナである。人Ｐは送信側のアンテナ７０を背に立っていて、手に携帯用電子機器１を持ち、首にネックストラップを掛けている。したがって、第１のアンテナ１１は、人Ｐの前面に位置し、第２のアンテナ１２は、人Ｐの背面に位置する。

アンテナ７０から電波Ｗ１及びＷ２が送信されると、電波Ｗ１は、建物７１−１及び建物７１−２で反射される実線で示す経路を伝搬して第１のアンテナ１１により受信される。一方、電波Ｗ２は、直接又は路面で反射される破線で示す経路を伝搬し、第２のアンテナ１２に受信される。

図１において、第１及び第２のアンテナ１１，１２で、それぞれ受信された受信波信号Ｓ１１，Ｓ１２から、受信信号選択部３０は受信信号Ｓ３０を選択する。ＲＳＳＩ値検出部４１は、この受信信号Ｓ３０に基づき、ＲＳＳＩ値を検出する。このＲＳＳＩ値を検出するタイミングは、受信信号Ｓ３０に含まれるパケットの所定の区間に基づく時刻である。

図５は、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を検出する時刻ｔ１を示す図である。

受信信号Ｓ３０は、パケットを含む。パケットは、先頭にプリアンブルＰＫ１と呼ばれるデータを含まない区間があり、その後に、ユニークワードＰＫ２，ＭＡＣヘッダーＰＫ３，ペイロードＰＫ４とデータを含む区間が続く。ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を検出する時刻ｔ１は、第１のプリアンブル部及び第２のプリアンブル部が合成されたプリアンブルＰＫ１内の第１のタイミングとしての区間ＴＭ１及び第２のタイミングとしての区間ＴＭ２である。区間ＴＭ１及び区間ＴＭ２は、非常に短い時間であり、送信アンテナ及び受信アンテナの移動による電波伝搬経路の変化に比べると無視できる時間であるため、同一の時刻ｔ１として扱っている。

図６は、フェージングの影響が少ないアンテナの判定を説明する図である。
時刻ｔ１は、ＲＳＳＩ値を検出する現在の時刻ｔ１であり、時刻ｔ２は、過去にＲＳＳＩ値を検出した時刻ｔ２である。第１のアンテナ１１で受信した受信波信号Ｓ１１及び第２のアンテナ１２で受信した受信波信号Ｓ１２に対するそれぞれのＲＳＳＩ値[＝Ｒ１（ｔ１）及びＲ２（ｔ１）]は、さほど差がない。しかしながら、過去の時刻ｔ２でのＲＳＳＩ値[＝Ｒ１（ｔ２）及びＲ２（ｔ２）]は、大きな差がある。そこで、過去の時刻ｔ２で測定したＲＳＳＩ値と現在の時刻ｔ１で測定したＲＳＳＩ値の差分値（＝ΔＲ１，ΔＲ２）を比較して、第１又は第２のアンテナ１１，１２を選択するようにした。

更に、第１及び第２のアンテナ１２に対する人体遮断の影響を調べるため、携帯用電子機器を利用する環境の電波伝搬実験または電波伝搬シミュレーション等から算出される遅延プロファイルの最良値と最悪値を基に通信品質評価シミュレーションを行った。この結果から、搬送波と雑音の強度比（以下「ＣＮＲ」という。）対パケット誤り率（以下「ＰＥＲ」という。）を算出した。尚、第２のアンテナ１２は、人体遮断の影響を受けていないため、遅延プロファイルの最良値寄りの値を示している。一方、第１のアンテナ１１は、人体遮断の影響を受けているため、遅延プロファイルの最悪値寄りの値を示している。

図７は、ＰＥＲ目標値に基づく閾値の設定を説明する図である。
縦軸にＰＥＲ、横軸にＣＮＲをとり、遅延プロファイルの最良値及び最悪値におけるＣＮＲ対ＰＥＲをグラフにした。実線は遅延プロファイルの最良値を示す。又、破線は、遅延プロファイルの最悪値を示す。ＰＥＲ目標値は、受信装置１が目標とするパケット誤り率である。このＰＥＲ目標値における遅延プロファイルの最良値と最悪値とのＣＮＲの差を強度差Ｘとする。第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１２とのＲＳＳＩ値の差が、強度差Ｘより小さい場合には、第１のアンテナ１１のＲＳＳＩ値が大きくとも、パケット誤り率が大きくなる可能性が高い。このため、差分値ΔＲ１と差分値ΔＲ２によるフェージングの影響を考慮する必要がある。即ち、そのままＲＳＳＩ値の大きいアンテナを選ぶのではなく、差分値ΔＲの小さい方のアンテナを選ぶ方が好ましい。

そこで、本発明の実施例１は、この強度差Ｘを閾値Ｘとして、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２のＲＳＳＩ値の差が閾値Ｘよりも小さい場合は、ＲＳＳＩ値の差分値の小さい方のアンテナを選択し、第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１２との受信電力値の差が閾値Ｘよりも大きい場合は、ＲＳＳＩ値の大きい方のアンテナを選択するようにした。

（３） 受信装置１０の概略動作
図１中の受信装置１０において、人体遮蔽の影響を受ける位置に配置された第１のアンテナ１１と、人体遮蔽の影響を受けない位置に配置された第２のアンテナ１２とで受信した、それぞれの受信波信号Ｓ１１及びＳ１２は、受信信号選択部３０に出力される。この受信信号選択部３０は、切替信号Ｓ５０ａに基づき受信波信号Ｓ１１を選択し、更に、切替信号Ｓ５０ｂに基づき受信波信号Ｓ１２を選択して受信波信号Ｓ３２を出力する。

ＲＳＳＩ値検出部４１では、現在の時刻ｔ１における第１のアンテナ１１に対するＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）と第２のアンテナ１２に対するＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）とが検出される。更に、ＲＳＳＩ値の差分値算出部４２において、前記（１）式及び前記（２）式に基づき、このＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）と、過去の時刻ｔ２で検出したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ２）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ２）とから、差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２が算出される。

切替部５０において、検出したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）と、算出した差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２とから、スイッチ３１ａのオンオフを指示する切替信号Ｓ５０ａ、及び／又は、スイッチ３１ｂのオンオフを指示する切替信号Ｓ５０ｂを出力して、最適なアンテナを選択する。

（４） 受信装置１０の詳細な動作
ＲＳＳＩ値検出部４１は、所定の時刻ｔ１で受信信号Ｓ３０に基づき、それぞれ第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２に対応したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を検出する。

パケットの受信を開始していない状態では、受信信号選択部３０は、スイッチ３１ａ及びスイッチ３１ｂを同時に“オン“にして、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２の双方を選択して、受信波信号Ｓ１１と受信波信号Ｓ１２とが合成された受信波信号を受信する受信処理を行う。この状態でプリアンブルＰＫ１が検出されると、直ちに最初のＲＳＳＩ検出区間である区間ＴＭ１が始まり、切替制御処理が開始される。

図８は、図１中の切替制御部４０における切替制御処理を示すフローチャートである。本実施例の受信装置１０では、図８に従って、以下の処理が行われる。

ステップＳＰ１及びＳＰ４は、ＲＳＳＩ値検出部４１で実行される受信信号切替処理である。ステップＳＰ２及びＳＰ５は、ＲＳＳＩ値検出部４１で実行される受信強度検出処理である。ステップＳＰ３及びＳＰ６は、ＲＳＳＩ値の差分値計算部４２で実行される時間差分算出処理である。
ステップＳＰ１において、スイッチ部３１により第１のアンテナ１１に切り替えて、ステップＳＰ２に進む。ステップＳＰ２において、ＲＳＳＩ値検出部４１は、受信信号Ｓ３０に基づいてＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）を検出してステップＳＰ３に進む。ステップＳＰ３において、ＲＳＳＩ値の差分値計算部４２は、入力したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）を格納すると共に、この入力したＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）と過去の時刻ｔ２で格納してあるＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ２）とから、前記（１）式により時間差分差値としての差分値ΔＲ１を算出して、ステップＳＰ４に進む。

２番目のＲＳＳＩ検出区間である区間ＴＭ２が始まると、ステップＳＰ４の処理が始まる。ステップＳＰ４において、スイッチ部３１により第２のアンテナ１２に切り替えて、ステップＳＰ５に進む。ステップＳＰ５において、ＲＳＳＩ値検出部４１は、受信信号Ｓ３０に基づいてＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を検出してステップＳＰ６に進む。ステップＳＰ６において、ＲＳＳＩ値の差分値計算部４２は、入力したＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）を格納すると共に、この入力したＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）と過去の時刻ｔ２で格納したＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ２）とから、前記（２）式により差分値ΔＲ２を算出して、ステップＳＰ７に進む。尚、区間ＴＭ２はステップＳＰ６で終了する。

ステップＳＰ７〜ＳＰ１４は、切替部５０で実行される切替信号生成処理である。
ステップＳＰ７において、閾値判定部５１は、強度差値としてのＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）とＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）の差分の絶対値｜Ｒ１（ｔ１）−Ｒ２（ｔ１）｜を求め、閾値Ｘと絶対値｜Ｒ１（ｔ１）−Ｒ２（ｔ１）｜とを、次の（３）式により比較する。
閾値Ｘ＜絶対値｜Ｒ１（ｔ１）−Ｒ２（ｔ１）｜ …（３）
（３）式を満足していれば信号Ｓ５１を“１”にセットし、（３）式を満足していなければ信号Ｓ５１を“０”にセットして、ステップＳＰ８に進む。ステップＳＰ８において、ＲＳＳＩ値判定部５２は、ＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）とＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）とを比較する。次に、Ｒ１（ｔ１）＞Ｒ２（ｔ１）である時は信号Ｓ５２に“１”をセットし、Ｒ１（ｔ１）＞Ｒ２（ｔ１）でない時は信号Ｓ５２に“０”をセットしてステップＳＰ９に進む。ステップＳＰ９において、ＲＳＳＩ値差分の絶対値判定部５３は、差分値ΔＲ１の絶対値と差分値ΔＲ２の絶対値とを比較して、｜ΔＲ１｜＞｜ΔＲ２｜である時は信号Ｓ５３に“１”をセットし、ΔＲ１＞ΔＲ２でない時は信号Ｓ５３に“０”をセットして、ステップＳＰ１０に進む。

ステップＳＰ１０〜ＳＰ１４は、スイッチ制御部５４が行う処理である。
ステップＳＰ１０において、信号Ｓ５１が“１”の場合はステップＳＰ１１に進み、信号Ｓ５１が“０”の場合はステップＳＰ１２に進む。ステップＳＰ１１において、信号Ｓ５２が“１”の場合はステップＳＰ１３に進み、信号Ｓ５１が“０”の場合はステップＳＰ１４に進む。ステップＳＰ１２において、信号Ｓ５３が“１”の場合はステップＳＰ１４に進み、信号Ｓ５３が“０”の場合はステップＳＰ１３に進む。ステップＳＰ１３において、スイッチ制御部５４はスイッチ３１ａを“オン”にする切替信号Ｓ５０ａと、スイッチ３１ｂを“オフ”にする切替信号Ｓ５０ｂを出力して、ステップＳＰ１５に進む。ステップＳＰ１４において、スイッチ制御部５４は、スイッチ３１ａを“オフ”にする切替信号Ｓ５０ａと、スイッチ３１ｂを“オン”にする切替信号Ｓ５０ｂを出力して、ステップＳＰ１５に進む。

ステップＳＰ１５において、選択したアンテナにより受信した受信信号Ｓ３０からパケットを受信し、このパケットの受信が終わるとステップＳＰ１６に進む。ステップＳＰ１６において、スイッチ３１ａを“オン”にする切替信号Ｓ５０ａと、スイッチ３１ｂを“オン”にする切替信号Ｓ５０ｂを出力する。更に、第１のアンテナ１１及び第２のアンテナ１２の双方を選択して受信波信号Ｓ１１と受信波信号Ｓ１２とを合成した受信波信号を受信している状態に戻し、切替制御処理を終了する。

（実施例１の効果）
本実施例１の受信装置１０によれば、次の（ａ）〜（ｃ）のような効果がある。

（ａ） 受信信号３０のＲＳＳＩ値を検出するＲＳＳＩ値検出部４１と、検出したＲＳＳＩ値の差分値を計算するＲＳＳＩ値の差分値計算部４２と、第１のアンテナ１１を選択する切替信号を出力する切替部５０を備えたため、受信波のＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）だけでアンテナを選択するだけでなく、人体遮蔽によるフェージングの影響を差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２により評価して、アンテナの選択ができる。このため、人体遮蔽の影響により反射波を多く受信するアンテナを避けて、フェージングの影響が少ないアンテナを選択できるため、パケット誤り率を軽減できる。

（ｂ） 受信信号３０のＲＳＳＩ値を検出するＲＳＳＩ値検出部４１は、パケットの先頭部分でデータが含まれる前の信号であるプリアンブルＰＫ１を受信している時に、第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１２の選択を行っている。このため、パケットのデータが送られている区間でアンテナを切り替えないため、復調時のビットエラーが少なくなる。更に、プリアンブルＰＫ１は、パケットのデータが送られてくる直前であるため、ＲＳＳＩ値とパケット受信中のＲＳＳＩ値の誤差は少ない。

（ｃ） 受信装置１０を使用する環境に基づき、電波伝搬シミュレーション等により遅延プロファイルを求め、ＰＥＲ目標値における遅延プロファイルの最良値と最悪値でのＣＮＲの差を閾値Ｘとしている。更に、閾値Ｘと第１及び第２のアンテナそれぞれの受信波のＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）とを比較して、ＲＳＳＩ値による判定と差分値による判定とを選択している。従って、ＰＥＲ目標値を得るための最も適切なアンテナを選択できる。更に、人体遮蔽による影響を少なくすることができる。

更に、本実施例１の携帯用電子機器１によれば、次の（ｄ）〜（ｆ）のような効果がある。

（ｄ） 携帯用電子機器１は、受信信号３０のＲＳＳＩ値を検出するＲＳＳＩ値検出部４１と、検出したＲＳＳＩ値の差分値を計算するＲＳＳＩ値の差分値計算部４２と、第１のアンテナ１１を選択する切替信号を出力する切替部５０を備えた受信装置１０を用いているため、人体遮蔽によるフェージングの影響を差分値ΔＲ１及び差分値ΔＲ２により評価してアンテナの選択ができ、人体遮蔽の影響を避けて、フェージングの影響が少ないアンテナを選択できる。これにより、パケット誤り率を軽減して、通話品質が向上する。

（ｅ） 携帯用電子機器１は、受信信号３０のＲＳＳＩ値を検出するＲＳＳＩ値検出部４１は、パケットの先頭部分でデータが含まれる前の信号であるプリアンブルＰＫ１を受信している時に、第１のアンテナ１１と第２のアンテナ１２の選択を行う受信装置１０を備えている。このため、パケットのデータが送られている区間でアンテナを切り替えていないため、復調時のビットエラーが少なくなる。このビットエラーの低下により、パケット誤り率を軽減して、通話品質が向上する。

（ｆ） 携帯用電子機器１を使用する環境に基づき、電波伝搬シミュレーション等により遅延プロファイルを求め、ＰＥＲ目標値における遅延プロファイルの最良値と最悪値でのＣＮＲの差を閾値Ｘとしている。更に、閾値Ｘと第１及び第２のアンテナ１１，１２それぞれの受信波のＲＳＳＩ値Ｒ１（ｔ１）及びＲＳＳＩ値Ｒ２（ｔ１）とを比較して、ＲＳＳＩ値による判定と差分値による判定とを選択している。従って、受信装置１０を用いる携帯用電子機器１は、ＰＥＲ目標値を得るための最も適切なアンテナを選択できるため、更に、人体遮蔽による影響を少なくすることができる。従って、パケット誤り率を軽減して、通話品質が向上する。

（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（Ａ）〜（Ｆ）のようなものがある。

（Ａ） 図１の受信装置１０は、図示以外の構成ブロックや機能ブロック変更してもよい。更に、図８のフローチャートは、図示以外の処理手順に変更してもよい。

（Ｂ） ＲＳＳＩ値を検出する時刻は、パケットのプリアンブルＰＫ１としたが、パケットのデータ区間（例えば、ユニークワード等）でなければよい。

更に、差分値ΔＲ１及びΔＲ２を算出するための過去のＲＳＳＩ値を検出した時刻ｔ２は、時刻ｔ１の直前のパケットにおける時刻でなくてもよい。例えば、電波伝搬の環境を考慮して所定時間毎（例えば、１０ｍｓ）の時刻でも構わない。

（Ｃ） 閾値Ｘは、ＰＥＲ目標値における遅延プロファイルの最良値と最悪値でのＣＮＲの差を用いている。このＰＥＲ目標値の範囲を前後１０パーセント程度許容してもパケットの誤り率が大きく変化することはなかった。したがって、この程度の閾値Ｘは許容差の範囲であった。

（Ｄ） 実施例１において、第１のアンテナ１１を人体遮蔽の影響を受ける位置に、第２のアンテナ１２を人体遮蔽の影響を受けない位置にそれぞれ配置されているとしたが、第２のアンテナ１２を人体遮蔽の影響を受ける位置に、第１のアンテナ１１を人体遮蔽の影響を受けない位置にそれぞれ配置してもよい。図２の第２のアンテナ１２は、ネックストラップに埋め込んだアンテナであるが、イヤホンに埋め込んだアンテナ等、人体遮蔽により異なる遅延プロファイルを形成する位置に移動できるものであればよい。又、図２の第１のアンテナ１１は、携帯用電子機器１に内蔵したアンテナであるが、外部接続したアンテナでもよい。

（Ｅ） 実施例１における携帯用電子機器１は、送信及び受信でアンテナを共用しているが、受信アンテナとは別に送信アンテナを設けてもよい。

（Ｆ） 実施例１における受信装置１０において、分配器３２による電力損出及び第１及び第２のアンテナ１１，１２から分配器３２までのケーブル損失を考慮する必要がある場合は、第１及び第２のアンテナ１１，１２とスイッチ部３１との間に高周波増幅器を置くことが好ましい。又、周波数変換器３３は、中間周波増幅器を必要としない場合は省略できる。

１ 携帯用電子機器
１０ 受信装置
１１ 第１のアンテナ
１２ 第２のアンテナ
１３ アンテナ端子
３０ 受信信号選択部
３１ スイッチ部
４１ ＲＳＳＩ検出部
４２ ＲＳＳＩ値の差分値算出部
５０ 切替部
５１ 閾値判定部
５２ ＲＳＳＩ値判定部
５３ ＲＳＳＩ値差分の絶対値判定部
５４ スイッチ制御部

Claims (4)

1. 第１のアンテナにより、強い直進性を持つ電波を受信して第１の受信波信号を出力すると共に、前記第１のアンテナと異なる位置に配置された第２のアンテナにより、前記電波を受信して第２の受信波信号を出力する受信処理と、
   第１の切替信号によりオン状態となり、前記第１の受信波信号を入力し、第１のプリアンブル部を有する第１のパケット信号を出力すると共に、第２の切替信号によりオン状態となり、前記第２の受信波信号を入力し、第２のプリアンブル部を有する第２のパケット信号を出力する受信信号切替処理と、
   前記第１のパケット信号を入力し、前記第１のプリアンブル部における第１のタイミングの区間で、前記第１のパケット信号の強度を検出して第１の受信強度値を出力すると共に、前記第２のパケット信号を入力し、前記第２のプリアンブル部における第２のタイミングの区間で、前記第２のパケット信号の強度を検出して第２の受信強度値を出力する受信強度検出処理と、
   前記第１の受信強度値を入力し、現在の前記第１の受信強度値と過去の前記第１の受信強度値との差分を算出して第１の時間差分値を出力すると共に、前記第２の受信強度値を入力し、現在の前記第２の受信強度値と過去の前記第２の受信強度値との差分を算出して第２の時間差分値を出力する時間差分算出処理と、
   前記第１の受信強度値と前記第１の時間差分値とを入力し、前記第１の切替信号を前記受信信号切替処理に出力し、前記第２の受信強度値と前記第２の時間差分値とを入力し、前記第２の切替信号を前記受信信号切替処理に出力する切替信号生成処理と、
   を有することを特徴とする受信方法。
2. 電波を受信して第１の受信波信号を出力する第１のアンテナと、
   前記電波を受信して第２の受信波信号を出力する着脱可能な第２のアンテナと、
   第１の切替信号によりオン状態となり、前記第１の受信波信号を入力し、第１のプリアンブル部を有する第１のパケット信号を出力する第１の受信信号切替手段と、
   第２の切替信号によりオン状態となり、前記第２の受信波信号を入力し、第２のプリアンブル部を有する第２のパケット信号を出力する第２の受信信号切替手段と、
   前記第１のパケット信号を入力し、前記第１のプリアンブル部における第１のタイミングの区間で、前記第１のパケット信号の強度を検出して第１の受信強度値を出力すると共に、前記第２のパケット信号を入力し、前記第２のプリアンブル部における第２のタイミングの区間で、前記第２のパケット信号の強度を検出して第２の受信強度値を出力する受信強度検出手段と、
   前記第１の受信強度値を入力し、現在の前記第１の受信強度値と過去の前記第１の受信強度値との差分を算出して第１の時間差分値を出力すると共に、前記第２の受信強度値を入力し、現在の前記第２の受信強度値と過去の前記第２の受信強度値との差分を算出して第２の時間差分値を出力する時間差分算出手段と、
   前記第１の受信強度値と前記第１の時間差分値とを入力し、前記第１の切替信号を前記第１の受信信号切替手段に出力し、前記第２の受信強度値と前記第２の時間差分値とを入力し、前記第２の切替信号を前記第２の受信信号切替手段に出力する切替信号生成手段と、
   を有することを特徴とする受信装置。
3. 前記切替信号生成手段は、
   前記第１の受信強度値から前記第２の受信強度値を引き算して強度差値を求め、前記第１の時間差分値の絶対値から前記第２の時間差分値の絶対値を引き算して時間差分差値を求め、
   前記強度差値の絶対値が閾値を越えた場合で、且つ、前記強度差値が正の場合は、前記第１の切替信号を出力し、
   前記強度差値の絶対値が閾値を越えた場合で、且つ、前記強度差値が負の場合は、前記第２の切替信号を出力し、
   前記強度差値の絶対値が前記閾値より小さい場合で、且つ、前記時間差分差値が負の場合は、前記第１の切替信号を出力し、
   前記強度差値の絶対値が前記閾値より小さい場合で、且つ、前記時間差分差値が正の場合は、前記第２の切替信号を出力することを特徴とする請求項２記載の受信装置。
4. 前記閾値は、
   遅延プロファイルの最悪値における目標パケット誤り率に対する搬送波と雑音の強度比と、前記遅延プロファイルの最良値における前記目標パケット誤り率に対する前記搬送波と雑音の強度比と、の差分で示される受信信号強度指示値であることを特徴とする請求項３記載の受信装置。

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