JPH01191526A - 複数個のアンテナを有する、無線波に対する受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は請求項１の上位概念に記載の例えば自動車用の
受信機を前提とする。

従来技術 例えば車輛における超短波受信の達成可能な品質は、実
質的にマルチパス受信によりならびに他の車輛から送出
される点火ノイズにより不利な影響を受ける。

走行中の車輛における受信条件は変動するため、位置固
定の場合は通常は著しい品質改善に寄与する指向性アン
テナの使用が、この場合はそのままでは可能ではない。

自動車におけるアンテナは、できるだけ方向に依存しな
い感度の立場から設計される。受信改善のために複数個
のアンテナ２による方法がいわゆるダイバシティ受信が
公知である。しかしこの場合、アンテナ信号の選択が電
界強度だけにより行なわれ、この場合、この選択は必ず
しもＳ／Ｎ比の最適化を伴なうものではない。

さらにげイソ連邦共和国特許出願公開公報用３５１０５
８０号に示された方法においては、２つのアンテナの位
相の補正された複数個の中間周波信号を可調整の係数に
より評価して即ち重み付げして重畳するようにされてい
る。この場合この係数の算出はディジタル制御により行
なわれ、このディジタル制御は、中間周波信号の位相の
わずかな変化が互いにその都度に中間周波の振幅全体の
増加または減少を作動するか否かを、その都度検査する
。この棟の変化が中間周波の振幅全体の減少を作動する
と、この位相の変化がもとにもどされ、他方この振幅が
増加する場合は位相の変化がさらに増加される。

しかしこのディジ・タル制御は位相の試験的な変化およ
び中間周波の振幅全体の続いての測定に対して時間を必
要とする。この時間は例えば正しくない方向へのサーチ
の場合に調整過程の速度を低下させてしまう。

発明の解決すべき問題点 本発明の課題は前記の公知の構成における欠点を除去し
た受信機を提供することである。

問題点を解決するための手段 この課題は本発明の請求項１の構成により解決されてい
る。

発明の利点 請求項１の特徴部分に示された構成を有する本発明の受
信機はこの欠点を回避する。そのため例えば多数のアン
テナに対して、公知の方法に比較して調整方法を著しく
スピードアップする。

本発明の受信機は異なる方法で変調されている無線波の
受信に適しており、この場合、振幅は実質的へ変調信号
に実質的に依存しない。そのため例えば周波数変調され
た、位相変調されたおよび／またはパルス変調された無
線波に使用することができる。

請求項２以下に示された構成により請求項１に示された
本発明の有利な構成が可能となる。

実施例の説明 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図の回路装置におりて、複数個のアンテナ１１〜１
ｎが設けられており、そのうちのアンテナ１１および１
ｎだけが示されている。各アンテナに前置段２１〜２ｎ
が配属されており、それの出力信号が各々の混合器３１
〜３ｎへ導ひかれている。混合器３１〜３ｎの別の各入
力側に調整可能な発振器７１が接続されている。

このようにして形成された混合信号Ｕ工〜Ｕｎは、一方
では乗算器４１〜４ｎを介して、他方では位相回転素子
５１〜５ｎおよび別の乗算器６１〜６ｎを介して、加算
回路７０へ導びかれる。

加算回路７０の出力側に生ずる加算信号は公知のように
、フィルタ７２およびリミッタ７３から成る中間周波増
幅器へ導ひかれる。中間周波増幅器に復調器７４が接続
されており、それの出力側７５に低周波信号が送出され
る。

制御装置８１〜８ｎを用いて乗算器４１〜４ｎおよび６
１〜６ｎへ係数が導びかれる。これらの係数により混合
信号Ｕ１〜Ｕｎおよび９０°だけ位相の回転された混合
信号Ｕ工′〜Ｕｎ′が評価される。この場合これらの乗
算器４１〜４ｎへ導ひかれる係数は複素係数Ｗ１のそれ
ぞれ実数部として、および乗算器６１〜６ｎへ導びかれ
る係数はそれぞれ虚数部として取り出される。

制御装置８１〜８ｎの１つはそれぞれ、混合信号Ｕ１％
Ｕｎの１つの評価のためにおよびこれに所属する９０°
位相の回転された混合信号Ｕよ′〜Ｕｎｌの評価のため
に用いられる。

第２図は制御装置の第１実施例を簡単に示す。

各混合信号Ｕ１（１＝１〜ｎ）と和信号Ｕ６との間の位
相差を測定するために、両方の信号が、それぞれ入力側
９１．９２および帯域通過フィルタ９３．９４を介しで
、位相弁別器９５へ導びかれる。帯域通過フィルタ９３
．９４を用いて位相差の測定が有効送信信号に制限され
る。

帯域通過フィルタ９３．９４は有効信号の位相に影響を
与えるが、対称的な構成のためこの影響は導びかれる両
信号に対して実質的に等しい。

そのた°め測定結果の劣化は無視できる。

位相弁別器９５は２つの出力側９６．９７を有し、これ
らの出力側にそれぞれ信号が送出される。これらの信号
は位相弁別器の入力信号間の位相角の正弦にまたは余弦
に比例する。後置接続の低域通過フィルタｉｕｏ、ｉｏ
１の出力１１４ｔ１９８，９９から制御電圧が取り出さ
れる。出力側９９から、係数Ｗ１の実数部を表わす制御
電圧がそれぞれの乗算回路４１〜４ｎへ導びかれる。他
方、乗算回路６１〜６ｎは９０’位相回転された混合信
号に対して、制御装置８１〜８ｎの相応の出力側９８と
接続されている。

第２図の実施例の場合、制御のために和信号ＵＳの振幅
は用いられない。そのため、和信号の振幅が最大値を有
するように係数を調整するような調整は行なわれない。

混合信号と和信号との間のそれぞれの位相差にもとづい
て混合信号の位相が、和信号に対して有利に寄与するよ
うに、回転される。

第２図に示されている方法と、ドイツ連邦共和国特許出
願第Ｐ３６３４４３９．７号に示された実施例における
和信号の振幅の付加的な評価との組み合わせにより、有
効送信機へ最適の調整を行なうことも、周波数選択性フ
ェージングを生ぜさせるエコーが入射するような受信装
置を遮断できるようになる。

この種の制御装置の基本的構成を第６図が示す。この場
合、混合信号Ｕ１のそれぞれ１つと和信号Ｕ６が、第２
図の制御装置のように、位相弁別器９５へ導びかれる。

和信号はさらに振幅復調器１０２の入力側へ達する。こ
の場合、振幅復調器は、調整される前置増幅器を含む。

振幅復調器およびこれに後置接続されている高域通過フ
ィルタ１０３は、和信号の変調度が平均の信号レベルに
ほとんど依存することなく求められるようにするために
、寄与する。高域通過フィルタ１０３の出力信号は増幅
器１０４において係数■だけ増幅されて、２つの混合器
１０５．１０６へ導びかれる。これらの混合器にはさら
に位相弁別器９５の出力信号が加えられる。混合器１０
５，１０６や出力信号は減算回路１０７および１０８に
おいて、位相弁別器９５の出力信号から減算される。次
にこの減算結果が、第２図の実施例におけるように低域
通過濾波されて、出力０１１１９８，９９から乗算器４
１〜４ｎへないし６１〜６ｎへ導びかれる。

低域通過フィルタ１００，１０１は増幅器１０４の増幅
係数Ｖと共に重みを決定し、この重みにより２つの異な
るエラー基準（Ｕｉと０８との間の位相偏差および和信
号の振幅）が調整過程へ作用する。

第４図は位相弁別器のブロック図を示し、これは第２図
および第３図の回路に適切に使用される。比較されるべ
き信号は入力側１２１および１２２へ導びかれそれぞれ
振幅リミッタ１２３，１２４および低域通過フィルタ１
２５゜１２６を介して導びかれる。この振幅リミッタは
、比較されるべき信号の振幅変動が測定結果を誤まらせ
ることを、阻止する。振幅リミッタにより生ずる高調波
振動は、低域通過フィルタ１２５．１２６にお込て抑圧
される。

低域通過フィルタ１２５，１２６の出力信号は２つの対
称的な混合器ないしアナログ乗算器１２７．１２８へ導
ひかれる。この場合、低域通過フィルタ１２５の出力側
と混合器１２８の相応の入力側との間に９０°位相回転
素子１２９が設げられている。混合器１２７，１２８の
出力電圧は直流電圧成分と交流電圧成分とを含む。

直流電圧成分は位相差の余弦なりし正弦に比例する。交
流電圧成分の周波数は比較されるべき信号の周波数の２
倍である。交流電圧成分は後置接続されている低域通過
フィルタ１００゜１０１（第２図および第６図）を用い
て除去される。

第５図から第９　ｂ）図を用いて第６図の実施例により
設計された本発明の受信機による受信の改善を説明する
。この場合、第６図〜第９ｂ）図は、第５図に示された
４つの受信アンテナの配置にもとづくシミュレーション
の結果を示す。

この場合、各対角線に配置された放射器の間隔はｌ乙波
長に等しい。

第６図ａ）は合成されたアンテナ指向性ダイヤグラムで
あり、これは右から入射する平面波の場合に動作開始状
態において設定される。入射方向の突発的変化が、第６
図ｂ）に−例として示されている過渡的な指茅ダイヤグ
ラムを経て、第６図Ｃ）に示された新たな定常的な指向
性ダイヤグラムへ形成される。

第７図は周波数選択性フェージングの際の本発明の受信
機の特性を示す。この場合、直線区間は直接波のないし
時間△ｔ１〜△ｔ５だげ遅延期値は任意に選定される。

シミュレーションは１００　ＭＨｚの搬送周波に対して
実施され、この場合、変調周波数は２ＫＨ２で周波数偏
差は±７５　ＫＨｚである。

第８図ａ）は中間周波の振幅（和信号の振幅）Ｕｓを示
しさらに調整過程中の中間周波レベルを点で記入したも
のである。調整過程中も第８図ｂ）は所属の変調された
信号ＵＮＦを示す。障害は既にｉ　ｍｓ後に、わずかな
残留を除いて、減衰していることが示されている。比較
のために第９　ａ）図に従来の受信機に現われる中間周
波の振幅のおよび中間周波レベルの時間経過が示され、
第９　ｂ）図に変調された信号の時間経過が示されてい
る。

発明の効果 本発明により異なる形式で変調された無線波、例えば周
波数変調２位相変調、パルス変調された信号波を迅速に
復調できる制御装置を備えた、複数個のアンテナを有す
る受信機が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の受信機のブロック図、第２図は第１図
の受信機に対して用いられる制御装置の第１実施例のブ
ロック図、第３図は制御装置の第２実施例のブロック図
、第４図は第２図および第６図に用いられる位相弁別器
のブロック図、第５図はアンテナ装置のシミュレーショ
ンモデル図、第６図は入際波の方向変化の場合の合成ア
ンテナ指向性ダイヤグラム図、第７図は複数個の電波が
入射する場合の合成アンテナ指向性ダイヤグラム図、第
８　ａ）図、第８ｂ）図は本発明の受信機の場合の中間
周波レベルのおよび復調された信号の中間周波振幅のダ
イヤグラム図、および第９　ａ）図、第９　ｂ）図は公
知の受信機の場合の相応の信号図を示す。 １１〜１ｎ・・・アンテナ、２１〜２ｎ・・・前置段、
３１〜３ｎ・・・混合器、４１〜４ｎ・・・乗算器、５
１〜５ｎ・・・位相回転素子、６１〜６ｎ・・・乗算器
、７０・・・加算段、７２・・・フィルタ、Ｔ３・・・
リミッタ、７４・・・復調器、９３．９４・・・帯域通
過フィルタ、９５・・・位相弁別器、１００，１０１・
・・低域通過フィルタ、１０２・・・振幅復調器、１０
３・・・高域通過フィルタ、１０４・・・増幅器、１０
５，１０６・・・混合器、１０７，１０８・・・減算回
路、１２３，１２４・・・振幅制限器、１２５゜１２６
・・・低域通過フィルタ、１２７，１２８・・・アナロ
グ乗算器 −口 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＶＨＦ−およびＵＨＦ領域における無線波に対する
   受信機であつて、該受信機は複数個のアンテナを有し、
   この場合、各アンテナにより受信された信号を受信機内
   で発生された搬送波と混合し、これにより形成された、
   可制御の位相を有する複数個の混合信号を加算して和信
   号を形成するようにした無線波に対する受信機において
   、加算されるべき複数個の混合信号の位相をそれぞれ、
   各混合信号と和信号との間の位相差に依存して制御する
   ようにしたことを特徴とする複数個のアンテナを有する
   ＶＨＦ−およびＵＨＦ領域における無線波に対する受信
   機。 ２、複数個の混合信号の位相をそれぞれ９０°だけ回転
   するようにし、さらにそれぞれもとの位相の混合信号お
   よび９０゜だけ位相の回転された混合信号を、該混合信
   号と和信号との間の位相差から導出した各１つの係数に
   より重み付けするようにした請求項１記載の受信機。 ３、複数個の混合信号の各々に対して位相弁別器（９５
   ）を設け、該位相弁別器に一方では混合信号を他方では
   和信号を各１つの帯域通過フィルタ（９３、９４）を介
   して導びくようにし、さらに該位相弁別器（９５）は、
   位相差の正弦関数に対する出力側（９６）および位相差
   の余弦関数に対する出力側（９７）を有するようにし、
   さらに該出力側に各１つの低域通過フィルタ（１００、
   １０１）を後置接続するようにした請求項２記載の受信
   機。 ４、位相弁別器（９５）の出力側（９６、９７）と低域
   通過フィルタ（１００、１０１）との間に、混合器（１
   ０５、１０６）と減算回路（１０７、１０８）から成る
   各直列接続体を挿入接続し、この場合、減算回路（１０
   ７、１０８）に一方では混合器（１０５、１０６）の出
   力信号を導びくようにし他方では位相弁別器（９５）の
   出力信号を導びくようにし、さらに混合器（１０５、１
   ０６）に振幅復調された和信号が導びかれるようにした
   請求項３記載の受信機。 ５、振幅復調された和信号を高域通過フィルタ（１０３
   ）を介して混合器（１０５、１０６）へ導びくようにし
   た請求項４記載の受信機。