JPH0645971A - ダイバーシティ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイバーシティ受信装置において、信号の伝
送効率を低下させず、信号品質をその劣化以前に予防的
に補償する。 【構成】 受信した信号成分の強い信号成分と、この強
い信号成分に埋もれている弱い信号成分を抽出して分離
する。この分離した信号と基準信号との相関を取り、相
関が強い方を強調し、他を減衰させることにより、受信
希望波に近い信号を選択する。この基準信号は、復調さ
れた出力信号により中間周波数搬送波を変調することで
得られる受信希望信号のレプリカである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、干渉波が存在する無線信号の受
信に利用する。特に、ダイバーシティ方式を用いた無線
信号受信技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】電波伝搬の不安定な回線には、ダイバー
シティ受信技術が利用され、伝送信号品質の改善が図ら
れてきた。

【０００３】また、伝搬路に他システムからの干渉波が
存在する場合もダイバーシティ技術が用いられ、ダイバ
ーシティ間の信号相互または干渉波相互間に相関がない
場合は、有効な干渉除去手段として、ダイバーシティ技
術が活用されている。

【０００４】図３を参照して従来例を説明する。図３は
従来例装置の構成を示すブロック図である。図３は二重
ダイバーシティの場合を示しており、ダイバーシティ信
号はアンテナで受信された後、入力端子２０および２１
を経由した後、受信器３０および３１に接続され、受信
器３０および３１では後段の信号処理に都合のよいよう
に、無線周波数から中間周波数に周波数変換される。そ
の後、振幅位相制御器４０および４１で、ダイバーシテ
ィ間の信号が同相となる様な位相制御と、合成後の信号
対雑音比が最大となる様な振幅の重みづけがなされる。

【０００５】その後、信号は２分岐され一方は同相合成
器１に、他方はＡＧＣ（自動利得制御）増幅器１１およ
び１２に加えられる。

【０００６】同相合成器１に加えられたダイバーシティ
信号はそのまま同相合成され切替器１４に接続される。
同相合成器の出力の一部は振幅位相制御器４０および４
１に帰還され、位相制御をする際の基準信号となり、振
幅位相制御器４０および４１の入力信号であるダイバー
シティ信号はそれぞれこの基準信号と同位相となるよう
に制御を受ける。その結果すべてのダイバーシティ信号
は同位相となる。

【０００７】一方、ＡＧＣ増幅器１１および１２に供給
された信号は出力レベルが規定値の一定レベルとなるよ
うに振幅制御を受ける。この結果、２つのＡＧＣ増幅器
１１および１２の出力におけるダイバーシティ信号は、
同相で同振幅となるように制御を受けたこととなる。そ
の信号は、逆相合成器１２に加えられ、ここで、ダイバ
ーシティ間の信号の引き算が行われる。この演算で逆相
合成器１３の出力には、高レベル信号は打ち消されて減
衰し、代わりに高レベル信号に埋もれていた別の信号が
浮上することとなる。

【０００８】このように同相合成器１の出力には、強レ
ベル信号の信号対雑音比が最大となった信号が、また逆
相合成器１３の出力には、強レベル信号に埋もれていた
弱レベル信号がとり出される。

【０００９】これら２つの異なる処理のなされた信号は
切替器１４でいずれかの信号が選択され、自動等化器５
で、伝搬路や逆相合成時に生じた歪がとり除かれる。そ
の後、復調器６で復調され、出力端子７から出力され
る。

【００１０】切替器１４によって、同相合成器１または
逆相合成器１３のいずれかの信号が選択されるが、それ
は伝送路における他のシステムからの強力な干渉波の有
無により判定される。

【００１１】他のシステムからの干渉のない場合は希望
波が支配的でありこの場合は希望波の信号対雑音比が最
大となるようにダイバーシティの信号処理を受け合成さ
れた同相合成器１の出力信号が選択され、他のシステム
からの干渉が大である場合（希望波対干渉波比がマイナ
スの場合）は逆相合成器１３の出力が選択される。

【００１２】逆相合成器１３によりレベルの高い干渉波
は逆相合成によりキャンセルされ、干渉波に埋もれてい
た希望波がとり出されるからである。この切替器１４の
制御は切替制御器１５によって行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この従来の切替制御器
は復調器の出力の信号品質をモニタしており信号の符号
誤り率が一定値以下となった場合や同期はずれを起こし
た場合に切替信号を発し、反対側の信号を選択するよう
な制御を行っていた。

【００１４】この方式では、伝送信号の符号誤り率を測
定するために余剰ビットを付加する必要が生じ、これに
よる伝送効率が低下することと、符号誤り率が一定値よ
り劣化するか又は信号の同期外れで切替のトリガを発し
ていたため信号の劣化が生じて初めて切替動作が開始さ
れるという欠点がある。

【００１５】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、伝送効率を低下させることなく、信号品質をそ
の劣化以前に予防できるダイバーシティ受信装置を提供
することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ別の
アンテナ系からの受信信号を入力する二つの入力端子
と、この二つの入力端子の信号をそれぞれ中間周波数信
号に変換する二つの受信器と、前記中間周波数信号を同
位相で合成する同相合成器と、この前記中間周波数信号
を逆位相で合成する逆相合成器と、この逆相合成器また
は前記同相合成器の出力信号のいずれかを選択する選択
手段と、この選択手段により選択された出力信号を復調
する復調器とを備えたダイバーシティ受信装置である。

【００１７】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記選択手段は、前記復調器の出力信号を変調波として中
間周波数搬送波を変調する基準信号発生器と、この基準
信号発生器の出力信号とそれぞれ前記同相合成器および
逆相合成器の出力信号との相関を取る二つの相関器と、
この相関器の出力信号と前記同相合成器および逆相合成
器の出力とを乗算する二つの乗算器と、この二つの乗算
器の出力信号を合成する合成回路とを含むことである。

【００１８】また、前記逆相合成器の二つの入力には、
それぞれこの二つの入力のレベルが等しくなるように設
定された二つのＡＧＣ増幅器を備えることが望ましい。

【００１９】

【作用】ダイバーシティ受信では、一般に通常の状態で
は、大部分の時間は双方に正常な信号が受信されてい
て、ごく短い時間にのみダイバーシティ制御が行われ
る。したがって、正常な信号が受信されている時間に復
調された信号により、中間周波数搬送波を変調し、これ
を基準信号とする。

【００２０】受信した無線信号の強い信号成分をさらに
強調する同相合成器と、受信した無線信号の強い信号成
分に埋もれている弱い信号成分を抽出する逆相合成器と
を設け、受信した無線信号に含まれている信号成分を余
すところなく抽出する。

【００２１】さらに、基準信号と同相合成器および逆相
合成器の各出力とをそれぞれ比較してその相関を取り、
この相関の割合に応じて、同相合成器および逆相合成器
の出力を乗算する乗算器の係数を制御することで、受信
希望波側の信号成分が選択される。

【００２２】ここでいう正常な信号とは、了解性の復調
出力信号があれば、これを正常な信号とすることができ
る。また、送信側で初めに、あらかじめ定められたトレ
ーニング信号を送信して、受信側に正しい信号を識別さ
せることができる。あるいは、基準信号発生器に送信変
調波を識別するフィルタを設けることができる。それで
も不正な信号を選択したときは、基準信号発生器に送信
変調波のサンプル波形を操作により入力し、これによる
基準信号で希望波を選択させることができる。

【００２３】

【実施例】本発明実施例の構成を図１を参照して説明す
る。図１は本発明実施例装置の構成を示すブロック図で
ある。

【００２４】本発明は、それぞれ別のアンテナ系からの
受信信号を入力する二つの入力端子２０および２１と、
この二つの入力端子２０および２１の信号をそれぞれ中
間周波数信号に変換する二つの受信器３０および３１
と、前記中間周波数信号を同位相で合成する同相合成器
１と、この前記中間周波数信号を逆位相で合成する逆相
合成器１３と、この逆相合成器１３または同相合成器１
の出力信号のいずれかを選択する選択手段と、この選択
手段により選択された出力信号を復調する復調器６とを
備えたダイバーシティ受信装置である。

【００２５】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記選択手段は、復調器６の出力信号を変調波として中間
周波数搬送波を変調する基準信号発生器８と、この基準
信号発生器８の出力信号とそれぞれ同相合成器１および
逆相合成器１３の出力信号との相関を取る二つの相関器
９および１０と、この相関器９および１０の出力信号と
同相合成器１および逆相合成器１３の出力とを乗算する
二つの乗算器２および３と、この二つの乗算器２および
３の出力信号を合成する合成回路４とを含むことであ
る。

【００２６】また、逆相合成器１３の二つの入力には、
それぞれこの二つの入力のレベルが等しくなるように設
定された二つのＡＧＣ増幅器１１および１２を備えてい
る。

【００２７】次に、本発明実施例の動作を図１および図
２を参照して説明する。図２は本発明実施例装置の信号
状態を示す図である。本発明は、２つのダイバーシティ
信号およびを同相合成器１および逆相合成器１３で
同相および逆相合成する動作（Ｓ１→Ｓ３）までは従来
の方式と同一につき説明は省略する。ここで、信号Ａは
受信希望波であり、信号Ｂは干渉波である。

【００２８】同相合成器１および逆相合成器１３から出
力された信号Ａ′およびＢ′は、乗算器２および３にそ
れぞれ加えられ、乗算器２および３で振幅および位相制
御を受ける。

【００２９】その後、合成回路４で２つの信号Ａ′およ
びＢ′は合成され（Ｓ４）、自動等化器５で電波伝搬時
および逆相合成時に生じた符号間干渉が除去され、復調
器６でベースバンド信号が復調され（Ｓ５）、出力端子
７から出力される。

【００３０】乗算器２および３は、相関器９および１０
からの制御信号で振幅、位相の制御を受けるが、その制
御信号は、同相合成器１および逆相合成器１３の出力信
号と基準信号となる基準信号発生器８との相関によって
つくられる。

【００３１】基準信号発生器８は、復調器６の信号から
中間周波数帯のキャリヤを変調し、基準信号Ａ″をつく
り出すが（Ｓ６）、この基準信号Ａ″は、本来送信側で
送出された信号Ａのレプリカとみなせるものである。

【００３２】ダイバーシティ受信では、一般に通常の状
態では、大部分の時間は双方に正常な信号が受信されて
いるので、基準信号発生器８は、あらかじめ信号Ａのレ
プリカである基準信号を発生させることができる。

【００３３】このように、本発明は、同相合成器１およ
び逆相合成器１３から出力される信号Ａ′およびＢ′を
従来例のようにただ単に切替選択するのではなく乗算器
２および３を通した後に合成する方式を用いている。

【００３４】この乗算器２および３の制御は相関器９お
よび１０から得ているが、相関器９および１０は同相合
成器１の出力または逆相合成器１３の出力と、基準信号
発生器８との相関電圧をつくり出し、同相合成器１から
出力された信号Ｂ′または逆相合成器１３から出力され
た信号Ａ′に含まれる基準信号Ａ″に類似した信号レベ
ルが大であればある程大きな電圧を発生する。

【００３５】この電圧によって乗算器２および３がドラ
イブされる結果、信号成分が大なる側の乗算器２または
３では、制御電圧も大であるため、乗算結果は大きく強
調され、信号成分が小なる側の乗算器２または３では、
制御電圧も小となり、乗算結果は大きく減衰を受ける事
となる。

【００３６】また、両方の乗算器２および３の入力に等
しく信号成分が含まれている場合は、等しいレベルで合
成され合成回路４の出力では２倍となる。

【００３７】相関器９および１０の出力電圧は振幅成分
以外に基準信号発生器８からの信号Ａ″を基準として、
同相合成器１から出力された信号Ｂ′または逆相合成器
１３から出力された信号Ａ′との周波数、位相差情報も
含まれており、この出力電圧で乗算器２および３を制御
すると、振幅については強い信号を強調し、弱い信号を
更に弱めるとともに位相については、乗算器２および３
で基準信号との位相差分を回帰させて補正する結果、２
つの乗算器２および３の出力との位相差はなくなり、等
しく基準信号Ａ″と同相となる。この結果、合成回路４
での同相合成が可能となる。このようにして同相合成器
１および逆相合成器１３から出力された信号Ａ′および
Ｂ′を常に合成しつつ、かつ品質の良好な信号を連続的
に選択している。

【００３８】相関電圧は、相関をとる２つの信号の類似
性を示し、類似性が強ければ強い程、相関電圧は大とな
るが、本発明は、相関器９および１０の基準信号Ａ″
に、送信側から送られたであろうと推定される再生信号
を用いているため、相関電圧の大なる程誤りの少ない信
号であり、この信号を乗算器２および３で強調すること
により、最適な信号を結果的に選択している。

【００３９】したがって、図２において合成回路４では
乗算器２の係数は「０」となり、乗算器３の係数は
「１」となっているので、出力信号は、 １×Ａ′＋０×Ｂ′＝Ａ′ となる。

【００４０】基準信号発生器８における基準信号の発生
に関しては、送信側で初めに、あらかじめ定められたト
レーニング信号を送信して基準信号発生器８の基準信号
の発生を促すこともできる。

【００４１】また、基準信号発生器８に受信希望波だけ
を濾波させるフィルタ機能を付加し、基準信号の発生を
援助する構成とすることもできる。

【００４２】本発明実施例装置では、基準信号は基準信
号発生器８で内部的に発生させる構成として説明した
が、基準信号発生器８に外部入力端子をさらに設け、外
部からの操作により基準信号発生のもとになる信号を基
準信号発生器８に入力させる構成とすることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いれ
ば、伝送効率を低下させることなく、信号品質をその劣
化以前に予防できる。

【００４４】また、切替器を用いずに連続的な信号選択
が可能であり、スイッチングによる信号の瞬断がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例装置のブロック図。

【図２】本発明実施例装置の信号状態を示す図。

【図３】従来例装置のブロック図。

【符号の説明】

１ 同相合成器 ２、３ 乗算器 ４ 合成回路 ５ 自動等化器 ６ 復調器 ７ 出力端子 ８ 基準信号発生器 ９、１０ 相関器 １１、１２ ＡＧＣ増幅器 １３ 逆相合成器 １４ 切替器 １５ 切替制御器 ２０、２１ 入力端子 ３０、３１ 受信器 ４０、４１ 振幅位相制御器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ別のアンテナ系からの受信信号
   を入力する二つの入力端子と、この二つの入力端子の信
   号をそれぞれ中間周波数信号に変換する二つの受信器
   と、前記中間周波数信号を同位相で合成する同相合成器
   と、この前記中間周波数信号を逆位相で合成する逆相合
   成器と、この逆相合成器または前記同相合成器の出力信
   号のいずれかを選択する選択手段と、この選択手段によ
   り選択された出力信号を復調する復調器とを備えたダイ
   バーシティ受信装置において、 前記選択手段は、前記復調器の出力信号を変調波として
   中間周波数搬送波を変調する基準信号発生器と、 この基準信号発生器の出力信号とそれぞれ前記同相合成
   器および逆相合成器の出力信号との相関を取る二つの相
   関器と、 この相関器の出力信号と前記同相合成器および逆相合成
   器の出力とを乗算する二つの乗算器と、 この二つの乗算器の出力信号を合成する合成回路とを含
   むことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
2. 【請求項２】 前記逆相合成器の二つの入力には、それ
   ぞれこの二つの入力のレベルが等しくなるように設定さ
   れた二つのＡＧＣ増幅器を備えた請求項１記載のダイバ
   ーシティ受信装置。 【産業上の利用分野】