JP5747174B2 - アンテナ切替受信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおいてアンテナを切り替えて受信するアンテナ切替受信システムに関する。

無線通信システムにおいて、マルチパスフェージングによるレベル劣化が課題のひとつとして挙げられる。受信アンテナが受信する信号は、送信アンテナから直接受信アンテナに入力される信号だけではなく、複数の異なる経路を経て入力される信号も存在する。そのため、各々異なる遅延時間を持った信号（マルチパス）も受信アンテナに入力されてしまうため、受信アンテナ端で信号同士が重なり合い、打ち消し合うなどして受信レベルが劣化してしまう。これがマルチパスフェージングによるレベル劣化と称される現象である。

このマルチパスフェージングによるレベル劣化の影響を回避するための代表的な方策として、ＯＦＤＭなどのマルチキャリア伝送技術がある。これは伝送する情報を複数のキャリア（サブキャリア）に分けて広い周波数帯域で伝送するため、マルチパスフェージングによるレベル劣化の影響を低減できるという技術である。しかしながら、ＯＦＤＭ伝送ではフーリエ逆変換及びフーリエ変換により周波数軸と時間軸を変換して処理する複雑な構成が必要となり回路規模が増大してしまうため、低コスト化を図るのが困難であるという欠点があった。

また、複数のアンテナを切り替える「切替ダイバーシチ」、「選択ダイバーシチ」や各アンテナでの受信信号を合成する「合成ダイバーシチ」による対策がある。これらはマルチパスフェージングによる影響は受信器の場所や電波の偏波面などによって異なることを利用した方策である。「選択ダイバーシチ」は、複数のアンテナでの受信レベルを監視しておき、最適なアンテナで信号を受信する技術であるが、アンテナの個数分の受信器が必要となるため回路規模が大きくなるという欠点があった。また、「合成ダイバーシチ」は複数のアンテナで受信した信号の位相を揃えて合成する技術であるが、こちらもアンテナの個数分の受信器及び各信号の位相を合わせる移相器が必要となるため回路規模が大きくなるという欠点があった。

「切替ダイバーシチ」は一方のアンテナでマルチパスフェージングの影響がある場合は、もう一方のアンテナに切り替えることによりマルチパスフェージングの影響を低減するという技術である（例えば、特許文献１参照）。近年、携帯用無線機器の普及により、アンテナ切り替え部も小型化や低コスト化が要求されており、１つの受信機で構成できるため、開発が容易で回路規模が小さく低コスト化が図れる「切替ダイバーシチ」が様々な無線器に搭載されている。

特開平０６−３０３２１８号公報

しかしながら、「切替ダイバーシチ」においては、切り替え先のアンテナでの受信レベルはアンテナを切り替えるまで分からない。そのため、もし切り替え先のアンテナでの受信レベルがさらに低かった場合には、より劣悪な条件で信号を受信しなければならないという欠点がある。

さらに無線ＬＡＮでは、複数のフレーム（ペイロード信号の一塊）を受信し、エラーが複数のフレームに亘って検出された際にアンテナを切り替えるシステム、つまりエラーが発生した後のアンテナ切り替えを基本としている。発生したエラーに対しては再度同じフレームを送信器に送ってもらうことにより対応している（再送機能）。しかしながら、マルチパスフェージングにより通信環境が劣悪な状況では再送回数が増え、音声や映像など高速で次々に新しいペイロード信号を受信する必要がある機器には不向きとなる。

本発明は、簡素な構成で、マルチパスが多い環境下においても正確に受信レベルの高いアンテナを選択することにより、マルチパスフェージングによるレベル変動の影響を低減できるアンテナ切替受信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のアンテナ切替受信システムは、複数のアンテナを切り替えて送信システムから送信される無線信号を受信するアンテナ切替受信システムにおいて、前記送信システムから、アンテナ切替タイミング検出用信号、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を受信するアンテナとは異なるアンテナによって受信される少なくとも１つのテスト信号及び選択されたアンテナで受信されるペイロード信号が、この順に送信され、前記アンテナ切替タイミング検出用信号は、前記ペイロード信号の伝送速度よりも低い伝送速度で送信され、前記送信システムからペイロード信号を受信する前に、いずれかのアンテナで前記送信システムからアンテナ切替タイミング検出用信号を受信し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号とあらかじめ記憶されているレファレンス信号とを比較して一致度が所定の閾値以上の場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断した場合に、それぞれのアンテナで前記送信システムからテスト信号を受信して、その受信レベルに基づいて前記ペイロード信号を受信するアンテナを選択することを特徴とする。

また、本発明の他のアンテナ切替受信システムは、複数のアンテナを切り替えて送信システムから送信される無線信号を受信するアンテナ切替受信システムにおいて、前記送信システムから、アンテナ切替タイミング検出用信号、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を受信するアンテナとは異なるアンテナによって受信される少なくとも１つのテスト信号及び選択されたアンテナで受信されるペイロード信号が、この順に送信され、前記アンテナ切替タイミング検出用信号は、前記ペイロード信号の伝送速度よりも低い伝送速度で送信され、前記送信システムからペイロード信号を受信する前に、いずれかのアンテナで前記送信システムからアンテナ切替タイミング検出用信号を受信し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号とあらかじめ記憶されているレファレンス信号とを比較して一致度が所定の閾値以上の場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断した場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を受信したアンテナ以外のアンテナで前記送信システムからテスト信号を受信して、前記アンテナ切替タイミング検出用信号の受信レベルおよび前記テスト信号の受信レベルに基づいて前記ペイロード信号を受信するアンテナを選択することを特徴とする。

このアンテナ切替受信システムにおいて、最初に受信したテスト信号の受信レベルが所定の第１閾値以上である場合は、アンテナ切り替えを行うことなくペイロード信号を受信することが好ましい。

このアンテナ切替受信システムにおいて、受信レベルが所定の第２閾値未満である回数をアンテナ毎にカウントする受信異常カウンタと、前記受信異常カウンタのカウント値に応じて通信の不具合を報知する報知部を備えたことが好ましい。

このアンテナ切替受信システムにおいて、各アンテナによって検出された受信レベルの差が所定の第３閾値以上である回数をカウントするレベル差異常カウンタと、前記レベル差異常カウンタのカウント値に応じて通信の不具合を報知する報知部を備えたことが好ましい。

本発明によれば、ペイロード信号を受信する前に、各アンテナでテスト信号を受信してペイロード信号を受信するアンテナを選択するので、簡素な構成でマルチパスフェージングによるレベル変動の影響を低減できる。これにより、マルチパス環境下においてもマルチパスフェージングに起因した受信レベルの劣化によるエラー発生を回避しやすくなる。

本発明の一実施形態によるアンテナ切替受信システムの概略構成を示すブロック図。 同アンテナ切替受信システムにおいて、２つのアンテナを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システムの動作を示す図。 同アンテナ切替受信システムの動作を示すフローチャート。 上記実施形態によるアンテナ切替受信システムの変形例の概略構成を示すブロック図。 同変形例において、２つのアンテナを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システムの動作を示す図。 同変形例の動作を示すフローチャート。 同アンテナ切替受信システムのさらに別な変形例の概略構成を示すブロック図。 同変形例において、２つのアンテナを用いて受信されるフレームとカウンタ値の関係を示す図。 同変形例の動作を示すフローチャート。 同アンテナ切替受信システムのさらに別な変形例において、２つのアンテナを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システムの動作を示す図。 同アンテナ切替受信システムのさらに別な変形例の概略構成を示すブロック図。 同変形例において、２つのアンテナを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システムの動作を示す図。 同変形例の動作を示すフローチャート。 同アンテナ切替受信システムのさらに別な変形例の概略構成を示すブロック図。 同変形例において、２つのアンテナを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システムの動作を示す図。 同変形例の動作を示すフローチャート。 同アンテナ切替受信システムのさらに別な変形例において受信される信号列を示す図。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるアンテナ切替受信システムについて図面を参照して説明する。図１はアンテナ切替受信システムの概略構成を示している。アンテナ切替受信システム１０は、２本のアンテナを有するアンテナ部１１と、アンテナ切替部１２と、アンテナ切替タイミング検出部１３と、アンテナ切替判断部１４等によって構成されている。アンテナ切替部１２は、２本のアンテナからいずれかのアンテナに切り替える。アンテナ切替タイミング検出部１３は、例えば、所定レベル以上の信号を検出することにより、アンテナ切替部１２がアンテナを切り替えるタイミングを検出する。アンテナ切替判断部１４は、アンテナ切替部１２を介していずれかのアンテナで受信した信号のＲＳＳＩ（受信信号強度）等に基づいて、ペイロード信号を受信するアンテナを選択し、その旨の制御信号をアンテナ切替部１２に出力する。以下において、アンテナ切替部１２に接続され、切り替えられるアンテナが２本の場合について説明するが、同アンテナは３本以上であってもよい。

図２は、アンテナ切替受信システム１０において、２つのアンテナ、すなわちアンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。特に、当初アンテナＡが選択されており、そのアンテナＡによってテスト信号１を受信する場合の例を示している。また、図３は、第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０の動作をフローチャートにて示している。

図２に示した信号は、本実施形態のアンテナ切替受信システム１０に対応する送信システムから送信される。送信システムからは、少なくともテスト１信号、テスト２信号及びペイロード信号が送信される。テスト１信号、テスト２信号及びペイロード信号によって１つのフレームが構成される。ペイロード信号の前には、フレーム同期をとるためのユニークワード信号（図示せず）が送信される。

テスト１信号及びテスト２信号は、ペイロード信号を受信するアンテナを選択するために用いられる。テスト１信号は、当初選択されていたアンテナによって受信され、テスト２信号は、切り替えられたアンテナによって受信される。なお、このテスト信号は、アンテナ切替部１２によって切り替えられるアンテナの本数に応じて適宜追加される。ペイロード信号には、例えばヘッダ及び映像や音声及び気温並びに等化器がマルチパス環境を推定するための既知の信号列などの各種データ又は各種の制御信号が含まれる。

図２、３を参照して、第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０の動作について説明する。アンテナ切替受信システム１０は、当初待機（＃１）している。アンテナ切替受信システム１０のアンテナ部１１が信号を受信し（＃２）、アンテナ切替タイミング検出部１３が、アンテナ切替タイミングを検出すると（＃３においてＹＥＳ）、アンテナ切替判断部１４が、アンテナＡの受信レベルを検出する（＃４）。ここで受信レベルの検出は、ＲＳＳＩによるものに限られることなく、受信信号を自動利得制御回路によって増幅する際の増幅率から受信レベルを推認する構成であってもよい。そして、アンテナ切替判断部１４は、アンテナＢに切り替えて（＃５）、アンテナＢの受信レベルを検出する（＃６）。アンテナの切り替えは、アンテナ切替タイミング検出部１３によって検出されたアンテナ切替タイミングに基づいてなされる。その後、アンテナ切替判断部１４は、アンテナＡの受信レベルとアンテナＢの受信レベルを比較する（＃７）。アンテナＡの受信レベルのほうが大きいときは（＃８においてＹＥＳ）、アンテナ切替判断部１４は、ペイロード信号を受信するためのアンテナとしてアンテナＡを選択する。すなわち、アンテナ切替判断部１４は、アンテナＡに切り替える制御信号をアンテナ切替部１２に出力し（＃９）、アンテナＡによってペイロード信号を受信する（＃１０）。図２に示す例は、この場合に相当する。アンテナＢの受信レベルのほうが大きいときは（＃８においてＮＯ）、ペイロード信号を受信するためのアンテナとしてアンテナＢを選択する。すなわち、アンテナ切替判断部１４は、アンテナＢに固定したまま、アンテナＢによってペイロード信号を受信する（＃１１）。なお、アンテナＡの受信レベルとアンテナＢの受信レベルが同等である場合には、最後にテスト信号を受信したアンテナＢによってペイロード信号を受信する（＃１１）。

本アンテナ切替受信システム１０によれば、ペイロード信号を受信する前に、各アンテナでテスト信号を受信してペイロード信号を受信するアンテナを選択するので、簡素な構成でマルチパスフェージングによるレベル変動の影響を低減できる。これにより、マルチパス環境下においてもマルチパスフェージングに起因した受信レベルの劣化によるエラー発生を回避できる。また、再送回数を減らしてよりリアルタイムに近い伝送を実現することができる。また、再送が不要な場合にあっては、再送機能を無くして、低コスト化及び小型化に貢献することもできる。

（変形例）
図４は上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０の変形例の概略構成を示している。このアンテナ切替受信システム１０においては、図１のアンテナ切替タイミング検出部１３の一例として相関値算出部１５が適用されている。また、送信システムからは、テスト信号１の前に、特定の並びの信号列によって構成されるアンテナ切替タイミング検出用信号が送信される。アンテナ切替タイミング検出用信号は、テスト１信号及びテスト２信号を受信する際に、使用するアンテナをアンテナＡ又はアンテナＢに切り替える基準となるタイミングを検出するため信号である。アンテナ切替タイミング検出用信号は、ペイロード信号の伝送速度よりも低い伝送速度で送信される。相関値算出部（記憶部）１５は、送信システムから送信されるアンテナ切替タイミング検出用信号と同一の並びの信号列（レファレンス信号）を記憶する。信号列の例としては、01100101011000101・・・などのランダム信号、若しくは相関特性に優れるＭ系列やそれに類する信号列が挙げられる。相関値算出部１５は、記憶している信号列と、受信したアンテナ切替タイミング検出用信号の信号列の相関値を算出する。本変形例においては、相関値算出部１５によって算出された相関値に基づいてアンテナ切替タイミング検出用信号を検出する。

図５は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０において、アンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。また、図６は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０の動作をフローチャートにて示している。本変形例においては、図３に示す＃３の処理に替えて＃１２の処理が実行される。

送信システムからは、アンテナ切替タイミング検出用信号、テスト１信号、テスト２信号及びペイロード信号が送信される。１フレームを構成するアンテナ切替タイミング検出用信号、テスト１信号、テスト２信号及びペイロード信号のうち、アンテナ切替タイミング検出用信号は、他の信号と比較して、低い伝送速度で送信される。いずれかのアンテナを介して受信した信号は、１ビット又は１シンボルずつずらしながら相関値算出部１５によって記憶されているレファレンス信号と比較され、一致度を順次数値化することにより相関値が算出される。一致度が所定の閾値以上となれば、アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断し（＃１２においてＹＥＳ）、アンテナ切替判断部１４が、アンテナＡの受信レベルを検出する（＃４）。以下の処理は、図３と同様であるため、説明を省略する。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、アンテナ切り替えのタイミング検出は、相関値検出により行うので、アンテナ切替タイミング検出用信号とノイズとをより明確に区別することができ、ノイズに対する耐性を強化することが可能となる。また、隣接して使用されている別システム又は同一システム内の他の機器から送信された信号等の妨害波に対する耐性を強化することができる。また、アンテナ切り替えを実施したい箇所にアンテナ切替タイミング検出用信号の信号列を挿入するだけでアンテナ切り替えの判断を任意の箇所で行うことができるので、フレーム構成の自由度を高めることができる。

また、ペイロード信号と比較して低い伝送速度で送信されたアンテナ切替タイミング検出用信号を受信するので、マルチパスによる符号間干渉の影響が回避され、１ビットあたりの信号のエネルギーが大きくなり高感度となる。そのため、マルチパスフェージング等の通信環境の劣化に起因する受信レベル劣化の影響を受けたアンテナが選択されている場合であっても、もれなくアンテナ切替タイミング検出用信号を検出できるようになる。従って、それぞれのアンテナでテスト信号からより正確に受信レベルを検出して、ペイロード信号を受信するアンテナの選択を適格に行えるようになる。例えば、当初選択されたアンテナがマルチパスフェージングに起因するレベル劣化の影響を受けていても、上記影響がより少ないアンテナでペイロードを受信できる。これにより、マルチパスフェージングに起因するレベル劣化の影響による受信エラーを回避することができる。

（変形例）
図７は上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０のさらに別な変形例の概略構成を示している。このアンテナ切替受信システム１０においては、図１のアンテナ切替受信システム１０に閾値設定部４１を加えて構成されている。閾値設定部４１は、アンテナ切替判断部１４が検出する受信レベルに対する第１閾値を設定する。この第１閾値は、ユーザや管理者によって、ペイロード信号を受信するために十分な受信レベルに設定される。そして、最初に受信したテスト信号の受信レベルが閾値設定部４１によって設定された第１閾値以上である場合は、アンテナ切り替えを行うことなくペイロード信号を受信する。最初に受信したテスト信号の受信レベルと第１閾値との比較は、アンテナ切替判断部１４によってなされる。

図８は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０において、アンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。また、図９は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０の動作をフローチャートにて示している。本変形例においては、図３に示す＃４と＃５の処理の間に＃６１の処理が実行される。

図８，９において、アンテナ切替判断部１４によって受信レベルが検出され（＃４）、受信レベルが第１閾値以上であると（＃６１においてＹＥＳ）、アンテナを切り替えることなく（＃６２）、テスト信号２をやり過ごす。そして、アンテナＡによってアンテナペイロード信号を受信する（＃１０）。受信レベルが第１閾値未満の場合は（＃６１においてＮＯ）、＃５移行してアンテナＢに切り替え、図３と同等の処理を行う。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、最初に受信レベルを検出するアンテナでの受信レベルが第１閾値以上である場合は、そのアンテナによって十分にペイロード信号を受信できる受信レベルにあると判断する。そして、不要なアンテナの切り替えを行わないので、通信環境に適さないアンテナを誤って選択してしまう虞を低減できる。

（変形例）
図１０は、上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０のさらに別な変形例において、アンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。この変形例において、送信システムから送信される信号は、テスト１信号が省かれ、アンテナ切替タイミング検出用信号、テスト２信号及びペイロード信号等によって構成される。アンテナ切替タイミング検出用信号には、必要に応じて自動利得制御用の信号が付加される。

この変形例においては、アンテナＡによってアンテナ切替タイミング検出用信号が受信されると、アンテナ切替判断部１４は、その受信レベルをアンテナＡによるテスト信号の受信レベルとして保存する。そして、アンテナＢに切り替えてテスト２信号の受信レベルの測定を開始する。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、テスト信号を受信する前に選択されているアンテナで受信したアンテナ切替タイミング検出用信号の受信レベルを、そのアンテナによるテスト信号の受信レベルとする。これにより、アンテナ切替タイミング検出用信号を受信したアンテナに対するテスト信号の送信を不要とすることができ、通信のパケット長を短くして伝送効率の向上を図ることができる。

（変形例）
図１１は上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０のさらに別な変形例の概略構成を示している。このアンテナ切替受信システム１０においては、図１のアンテナ切替受信システム１０に受信異常閾値設定部４２、受信異常回数カウンタ４３及び報知部４４を加えて構成されている。受信異常閾値設定部４２は、アンテナ切替判断部１４が検出する受信レベルに対する第２閾値を設定する。この第２閾値は、ペイロード信号を受信するにあたって各アンテナでの受信レベルが正常であるか異常であるかを判断するために、ユーザや管理者によって設定される。また、受信異常閾値設定部４２を介して設定される第２閾値は、例えば閾値設定部４１を介して設定される第１閾値よりも低い値とされる。受信異常回数カウンタ４３は、受信レベルが異常であった回数をアンテナ毎にカウントする。報知部４４は、受信異常回数カウンタ４３のカウント回数が所定値以上となったとき、いずれかのアンテナの通信状態が良好ではなく、切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある旨、ユーザに報知する。報知は、ＬＥＤ等を介して警告光を点灯させたり、スピーカを介して警告音を鳴動させたりすることにより行われる。

図１２は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０において、アンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。また、図１３は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０の動作をフローチャートにて示している。本変形例においては、図３に示す＃８乃至＃１１の処理と並行して、＃６３乃至＃６６の処理が実行される。

図１２及び図１３において、アンテナＡ、アンテナＢの受信レベルが検出されると、アンテナ切替判断部１４は、その受信レベルを比較する（＃７）。さらに＃８乃至＃１１の処理と並行して各アンテナによる受信レベルを受信異常閾値設定部４２によって設定された第２閾値と比較する（＃６３）。受信レベルが第２閾値未満である場合（＃６３においてＹＥＳ）、受信レベルが異常であるとして受信異常回数カウンタ４３のカウントを１だけ増やす（＃６４）。このカウントはアンテナ毎になされる。そして、カウント値が所定値以上になると（＃６５においてＹＥＳ）、報知部４４を動作させて、ユーザに切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある旨報知する。この報知は、カウント値に応じて、異なる形態の報知を行うようにしてもよい。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、受信レベルが第２閾値未満である回数が所定値以上になると、報知部４４を動作させて切替ダイバーシチを有効に機能させる上での不具合を報知する。これにより、ユーザは、切替ダイバーシチの機能状態を把握することが可能となる。従って、一方のアンテナが通信できない位置にある又は故障している等、切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある場合には、アンテナ切替受信システム１０の設置場所を移動させたり、修理を行うなどの対策をユーザに促すことができる。

（変形例）
図１４は上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０のさらに別な変形例の概略構成を示している。このアンテナ切替受信システム１０は、図１１の受信異常閾値設定部４２に替えてレベル差閾値設定部４５、受信異常回数カウンタ４３に替えてレベル差回数カウンタ４６を備えている。レベル差閾値設定部４５は、アンテナ切替判断部１４が各アンテナ毎に検出する受信レベルの差に対する第３閾値を設定する。何らかの事情により一方のアンテナの受信レベルが著しく低下した場合、受信レベルの差は、レベル差閾値設定部４５によって設定された第３閾値を超えることになる。受信レベルの差を第３閾値と比較することにより、各アンテナによる受信レベルがペイロード信号を受信するにあたって正常であるか異常であるかを判断することができる。レベル差回数カウンタ４６は、受信レベルの差が第３閾値を超えた回数をカウントする。報知部４４は、レベル差回数カウンタ４６のカウント回数が所定値以上となったとき、切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある旨、ユーザに報知する。

図１５は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０において、アンテナＡ及びアンテナＢを用いて受信される信号と、この信号を受信したときの上記アンテナ切替受信システム１０の動作を示している。また、図１６は、本変形例のアンテナ切替受信システム１０の動作をフローチャートにて示している。本変形例においては、図１３に示す＃６３の処理に替えて、＃６７の処理が実行される。

図１５及び図１６において、アンテナＡ、アンテナＢの受信レベルが検出されると、アンテナ切替判断部１４は、その受信レベルを比較する（＃７）。さらに各アンテナによる受信レベルの差をレベル差閾値設定部４５によって設定された第３閾値と比較する（＃６７）。受信レベルの差が第３閾値以上である場合（＃６７においてＹＥＳ）、受信レベルが異常であるとしてレベル差回数カウンタ４６のカウントを１だけ増やす（＃６４）。そして、カウント値が所定値以上になると（＃６５においてＹＥＳ）、報知部４４を動作させて、ユーザに切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある旨報知する。この報知は、カウント値に応じて、異なる形態の報知を行うようにしてもよい。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、受信レベルの差が第３閾値以上である回数が所定値以上になると、報知部４４を動作させて切替ダイバーシチを有効に機能させる上での不具合を報知する。これにより、上記図１１乃至図１３に示した変形例と同様に、ユーザは、切替ダイバーシチの機能状態を把握することが可能となり、切替ダイバーシチが有効に機能できない状態にある場合には、その対策をユーザに促すことができる。

（変形例）
図１７は上記第１実施形態のアンテナ切替受信システム１０のさらに別な変形例において、テスト信号の送受信に使用される周波数帯域を示している。このうち（ａ）は、仮に狭周波数帯域で同一符号の信号列を繰り返し送信した場合、（ｂ）は、周波数帯域が広帯域となる擬似ランダム信号列を送信した場合を示している。本変形例は、（ｂ）に示すように、広周波数帯域で送信された擬似ランダム信号列を受信するように構成されている。

（ａ）において、通信に使用される帯域と重複する特定周波数の受信レベルがマルチパスフェージングによって落ち込んだ場合、その影響が大きくなり、受信レベルを正しく検出することが困難となる。その結果、受信に適したアンテナを正しく選択することができない虞が生ずる。一方、本変形例の（ｂ）においては通信に使用される周波数帯域が広帯域に広がっているため、特定周波数の受信レベルがマルチパスフェージングによって落ち込んだ場合であっても、その影響を小さくすることができる。

このアンテナ切替受信システム１０によれば、テスト信号が擬似ランダム信号列を含んで構成されているので、マルチパスフェージングによる特定周波数の受信レベルの劣化の影響を小さくすることができる。その結果、ペイロード信号の受信に適したアンテナの選択の精度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、少なくともペイロード信号を受信する前に、複数のアンテナでテスト信号を受信して、その受信レベルに基づいてペイロード信号を受信するアンテナを選択するように構成されていればよい。また、上述した各実施形態の特徴を適宜組み合わせたアンテナ切替受信システムであってもよい。

１０ アンテナ切替受信システム
１１ アンテナ部
１２ アンテナ切替部
１３ アンテナ切替タイミング検出部
１４ アンテナ切替判断部
１５ 相関値算出部
４１ 閾値設定部
４２ 受信異常閾値設定部
４３ 受信異常回数カウンタ
４４ 報知部
４５ レベル差閾値設定部
４６ レベル差回数カウンタ

Claims (5)

1. 複数のアンテナを切り替えて送信システムから送信される無線信号を受信するアンテナ切替受信システムにおいて、
   前記送信システムから、アンテナ切替タイミング検出用信号、それぞれ異なるアンテナによって受信される複数のテスト信号及び選択されたアンテナで受信されるペイロード信号が、この順に送信され、
   前記アンテナ切替タイミング検出用信号は、前記ペイロード信号の伝送速度よりも低い伝送速度で送信され、
   前記送信システムからペイロード信号を受信する前に、いずれかのアンテナで前記送信システムからアンテナ切替タイミング検出用信号を受信し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号とあらかじめ記憶されているレファレンス信号とを比較して一致度が所定の閾値以上の場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断した場合に、それぞれのアンテナで前記送信システムからテスト信号を受信して、その受信レベルに基づいて前記ペイロード信号を受信するアンテナを選択することを特徴とするアンテナ切替受信システム。
2. 複数のアンテナを切り替えて送信システムから送信される無線信号を受信するアンテナ切替受信システムにおいて、
   前記送信システムから、アンテナ切替タイミング検出用信号、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を受信するアンテナとは異なるアンテナによって受信される少なくとも１つのテスト信号及び選択されたアンテナで受信されるペイロード信号が、この順に送信され、
   前記アンテナ切替タイミング検出用信号は、前記ペイロード信号の伝送速度よりも低い伝送速度で送信され、
   前記送信システムからペイロード信号を受信する前に、いずれかのアンテナで前記送信システムからアンテナ切替タイミング検出用信号を受信し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号とあらかじめ記憶されているレファレンス信号とを比較して一致度が所定の閾値以上の場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断し、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を検出したと判断した場合に、前記アンテナ切替タイミング検出用信号を受信したアンテナ以外のアンテナで前記送信システムからテスト信号を受信して、前記アンテナ切替タイミング検出用信号の受信レベルおよび前記テスト信号の受信レベルに基づいて前記ペイロード信号を受信するアンテナを選択することを特徴とするアンテナ切替受信システム。
3. 最初に受信したテスト信号の受信レベルが所定の第１閾値以上である場合は、アンテナ切り替えを行うことなくペイロード信号を受信することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ切替受信システム。
4. 受信レベルが所定の第２閾値未満である回数をアンテナ毎にカウントする受信異常カウンタと、前記受信異常カウンタのカウント値に応じて通信の不具合を報知する報知部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ切替受信システム。
5. 各アンテナによって検出された受信レベルの差が所定の第３閾値以上である回数をカウントするレベル差異常カウンタと、前記レベル差異常カウンタのカウント値に応じて通信の不具合を報知する報知部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ切替受信システム。

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