JPH0677867A

JPH0677867A - ダイバーシチ受信回路

Info

Publication number: JPH0677867A
Application number: JP5103289A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nakamura; 中村　　聡; Norio Kubo; 徳郎久保; Yasuyuki Oishi; 泰之大石
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はダイバーシチ受信回路に関し、各ブ
ランチの受信感度に差があってもダイバーシチゲインの
減少を防止しデータの誤り率を低減することを目的とす
る。【構成】加算部（２０）は、各ブランチの復調部で得
られたブランチ毎の回線品質の所定期間の総和を算出す
る。オフセット部（２１）は、上記各ブランチの受信電
界強度レベルに上記各ブランチの回線品質の総和に応じ
たオフセットを加算する。各ブランチのオフセット付き
の受信電界強度レベルを比較して復調信号を選択するブ
ランチを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダイバーシチ受信回路に
関し、２つのアンテナのうち受信電界の大きなアンテナ
の受信信号を選択するダイバーシチ受信回路に関する。

【０００２】近年、『いつでも、どこでも、誰とでも』
通信したいと言う要望が高まり、自動車電話等の移動通
信の加入者が急激に増加している。

【０００３】そして、自動車電話に代表される移動通信
についてみると、自動車はビルかげの道路を走っている
ので、通常基地局のアンテナは直視できない。その結
果、自動車のアンテナには、反射波や回折波等、いろい
ろな位相の波が到来する。それぞれの波の経路は到達距
離が異なるので、自動車のアンテナへはそれぞれの位相
がランダムの状態が入力される。もし、位相が同相であ
れば受信電界は強めあって大きくなるが、もし逆相であ
れば弱め合って非常に小さくなる。移動通信におけるこ
のような伝送経路はマルチパス伝送路と呼ばれている。
この事情から、自動車の周囲にはおよそ１波長に相当す
るピッチで電界が弱め合って、きわめて小さくなる場合
が連続的ないしは一様に生じフェージングと呼ばれてい
る。

【０００４】このフェージングにより、ある車速で走行
しながら受信したとき、周期的に受信電界が大きく落ち
込むため、いかに受信電界が高くても誤り率がある程度
以下に下がらないというフロアという現象が生じる。こ
のフロアを克服するため、受信機に２つのアンテナを用
意し、絶えず２つのアンテナの受信電界を比較して、大
きな受信電界が得られるアンテナの受信信号を選択する
というダイバーシチ受信という方法がよく用いられる。

【０００５】

【従来の技術】図１２は従来のダイバーシチ受信回路の
一例のブロック図を示す。この回路はＰＳＫ（フェーズ
・シフト・キーイング）信号を受信し、復調後のデータ
を１シンボル毎に切換える検波後選択ダイバーシチ方式
である。

【０００６】図５において、各ブランチのアンテナ１０
ａ，１０ｂで受信されたＰＳＫ信号は受信部（ＲＸ）１
１ａ，１１ｂで同調、増幅及び周波数変換され、ここで
得られた中間周波信号は復調部（ＤＥＭ）１２ａ，１２
ｂ夫々に供給され復調される。復調部１２ａ，１２ｂ夫
々の出力するデータＤＡＴＡ１，２及び再生キャリアＣ
ＲＤ１，２はスイッチ（ＳＷ）１３に供給され、ここで
ＤＡＴＡ１とＣＲＤ１又はＤＡＴＡ２とＣＲＤ２のいず
れか一方が選択される。選択されたデータは端子１４よ
り出力され、また選択された再生キャリアはシンボルク
ロック再生部（ＳＴＲ）１５に供給され、ここで再生キ
ャリアに同期したシンボルクロックＳＣＫが再生されて
比較部１６に供給される。

【０００７】ところで受信部１１ａ，１１ｂ夫々は受信
電界強度に対応したレベルの受信電界強度信号ＲＳＳＩ
１，ＲＳＳＩ２を生成して比較部１６に供給する。比較
部１６は上記ＲＳＳＩ１とＲＳＳＩ２と値の比較を行な
い、シンボルクロックＳＣＫに同期して比較結果を選択
信号ＳＥＬとしてスイッチ１３に供給する。これによっ
てスイッチ１３は受信電界強度が大なる側のブランチの
データＤＡＴＡ１又はＤＡＴＡ２と、再生キャリアＣＲ
Ｄ１又はＣＲＤ２とを選択し、復調特性の向上を図って
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のダイバーシチ受
信回路では、各ブランチの受信部１１ａ，１１ｂ夫々の
受信電界強度信号ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２夫々の値が同
一の場合にも各ブランチの受信感度の差により復調部１
２ａ，１２ｂで得られるデータＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２
夫々の誤り率に差が生じることがある。

【０００９】このようにな場合、受信電界強度信号ＲＳ
ＳＩ１，ＲＳＳＩ２の比較によって選択したブランチの
方が選択されなかったブランチよりも誤り率が高くな
り、ダイバーシチゲインが減少する場合もあるという問
題があった。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
各ブランチの受信感度に差があってもダイバーシチゲイ
ンの減少を防止しデータの誤り率を低減するダイバーシ
チ受信回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のダイバー
シチ受信回路は、複数のブランチ夫々の受信部で得られ
た受信電界強度信号のレベルを比較し、上記受信電界強
度レベルの大なるブランチの復調信号を選択するダイバ
ーシチ受信回路において、各ブランチの復調部で得られ
たブランチ毎の回線品質の所定期間の総和を算出する加
算部と、上記各ブランチの受信電界強度レベルに上記各
ブランチの回線品質の総和に応じたオフセットを加算す
るオフセット部とを有し、各ブランチのオフセット付き
の受信電界強度レベルを比較して復調信号を選択するブ
ランチを決定する。

【００１２】また、請求項２記載のダイバーシチ受信回
路は、選択されたブランチの回線品質を改善する方向に
オフセット値を可変し、上記オフセット値を上記複数の
ブランチのいずれか一方のブランチの受信電界強度レベ
ルに加算する第２のオフセット部（６１）を有し、一方
のブランチの受信部のオフセット付きの受信電界強度レ
ベルと、他方のブランチの受信部の受信電界強度レベル
とを比較して復調信号を選択するブランチを決定する。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明においては、各ブランチの
回線品質を所定期間加算した総和に応じて各ブランチの
受信電界強度レベルにオフセットを加算するため、各ブ
ランチの受信感度の差が上記オフセットにより打ち消さ
れ、選択されたブランチの誤り率は常に他のブランチの
誤り率より低くなる。

【００１４】また、請求項２記載の発明においては、一
方のブランチの受信電界強度レベルにオフセットを加算
するため、回路構成が簡単となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明回路の第１実施例のブロック図
を示す。同図中、図１２と同一部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。

【００１６】図１において、復調部（ＤＥＭ）１２ａ，
１２ｂ夫々は復調した各シンボルの回線品質１、回線品
質２夫々を加算部２０に供給する。

【００１７】ここで、受信信号がＱＰＳＫ信号の場合、
コンスタレーションは図２に示す如くなる。受信位相を
３２分割したとき、復調器が完全でノイズがない場合の
復調位相は◎印で示す４点となり送信位相と一致する。
この場合はＩ軸、Ｑ軸に対し識別余裕が４５°あるので
エラーは発生しない。しかし、雑音及びフェージング等
により復調位相がＩ軸、Ｑ軸近傍の斜線部にある場合は
送信位相が隣接する象限であった可能性もありエラーが
発生する確率が高い。このため復調部１２ａ，１２ｂ夫
々では受信位相が図２の斜線のない部分ではエラー発生
のおそれなしとして回線品質の値を“１”として出力
し、また斜線部ではエラー発生のおそれが高いとして回
線品質の値を“０”として出力する。

【００１８】図１の加算部２０はシンボルクロック再生
部１５よりの２²⁰シンボル周期を指示するタイミング信
号が入来する毎に、つまり２²⁰シンボル周期の期間、上
記復調部１２ａ，１２ｂ夫々よりの回線品質１、回線品
質２を独立に加算し、各加算値（総和）を第１のオフセ
ット部２１に供給する。

【００１９】オフセット部２１は受信部１１ａ，１１ｂ
夫々よりの受信電界強度信号ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２夫
々に上記回線品質１、回線品質２夫々の加算値が大なる
程大となるオフセット値を加算して比較部１６に供給
し、比較部１６では各ブランチのオフセット付きの受信
電界強度信号を比較して選択信号ＳＥＬを生成しスイッ
チ１３に供給する。

【００２０】図３は本発明回路の要部の一実施例の回路
構成図を示す。同図中、加算器３１ａ，３１ｂとラッチ
回路３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂは加算部２０を構
成している。加算器３１ａ，３１ｂは端子３６より入来
する２²⁰シンボル周期のタイミング信号でリセットされ
た後、端子３４ａ，３４ｂより供給される回線品質１、
回線品質２とラッチ回路３２ａ，３２ｂより供給される
前回の加算値とを加算し、その加算結果は端子３５より
シンボルクロックの入来時にラッチ回路３２ａ，３２ｂ
にラッチされる。また、２²⁰シンボル周期毎に上記ラッ
チ回路３２ａ，３２ｂ夫々の加算値の上位４ビットはラ
ッチ回路３３ａ，３３ｂにラッチされて加算器３８ａ，
３８ｂに供給される。

【００２１】端子３９ａ，３９ｂよりの受信電界強度信
号ＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２はＡ／Ｄコンバータ４０ａ，
４０ｂでディジタル化されて加算器３８ａ，３８ｂに供
給される。加算器３８ａ，３８ｂはオフセット部２１を
構成しており、各ブランチの８ビットの受信電界強度信
号レベルに４ビットの回線品質の総和をオフセットとし
て加算して出力する。

【００２２】上記加算器３８ａ，３８ｂ夫々の出力は比
較部１６であるコンパレータ４１で比較され、加算器３
８ａの出力値が小なるとき値“１”で復調部１２ｂ側の
選択を指示し、加算器３８ａの出力が大なるとき値
“０”で復調部１２ａ側の選択を指示する選択信号ＳＥ
Ｌが端子４１より出力される。

【００２３】このように、各ブランチの受信感度の差が
オフセットにより打ち消され、選択されたブランチの誤
り率は常に他のブランチの誤り率より低くなり、ダイバ
ーシチゲインが減少することが防止される。

【００２４】図４は本発明回路の要部の変形例の回路構
成図を示す。同図中、図３と同一部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図４においては、ラッチ回路
３３ａ，３３ｂにラッチされた回線品質１、回線品質２
夫々の総和は比較器５０において比較される。比較器５
０はラッチ回路３３ａ出力が小なるとき値“０”で大な
るとき値“１”を端子５０ａより出力し、またラッチ回
路３３ａ，３３ｂ出力が互いに異なるとき値“０”で同
一のとき値“１”を端子５０ｂより出力する。上記端子
５０ａ出力は加算器５１に加算入来Ｂ２〜Ｂ８として供
給され端子５０ｂ出力はインバータ５２で反転され加算
入来Ｂ１として供給される。また加算器５１の他方の加
算入力Ａ１〜Ａ８にはＡ／Ｄコンバータ４０ｂよりディ
ジタル値された受信電界強度信号ＲＳＳＩ２レベルが供
給されている。

【００２５】このため、回線品質１の総和が回線品質２
の総和より小なるとき２の補数表示で＋１がＲＳＳＩ２
レベルに加算され、回線品質１と回線品質２夫々の総和
が同一のとき零がＲＳＳＩ２レベルに加算され、回線品
質１の総和が回線品質２の総和より大なるとき−１がＲ
ＳＳＩ２レベルに加算されて受信電界強度ＲＳＳＩ２に
対してオフセットが加算される。つまり比較器５０、加
算器５１、インバータ５２でオフセット部２１が構成さ
れている。

【００２６】この後、Ａ／Ｄコンバータ４０ａよりのＲ
ＳＳＩ１レベルと上記オフセットが加算されたＲＳＳＩ
２レベルとが比較器４１で比較され選択信号ＳＥＬが生
成される。

【００２７】上記の図１に示す第１実施例ではブランチ
の数は２以上であっても良い。

【００２８】図５は本発明回路の第２実施例のブロック
図を示す。同図中、図５，図１２と同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。

【００２９】図５において、スイッチ（ＳＷ）６０は復
調部１２ａ，１２ｂ夫々からデータＤＡＴＡ１，２及び
再生キャリアＣＲＤ１，２に加えて各Ｍビットの回線品
質１，２を供給され、選択信号ＳＥＬで指示されたいず
れか一方の復調部からのデータ及び再生キャリア及び回
線品質を選択する。ここで選択されたデータＤＡＴＡは
端子１４から出力され、再生キャリアＣＲＤはＳＴＲに
供給され、回線品質は第２のオフセット部６１に供給さ
れる。

【００３０】オフセット部６１は上記スイッチ６０より
供給される回線品質の変化に応じて、受信部１１ｂより
供給される受信電界強度信号ＲＳＳＩ２に加算するオフ
セット値を増加又は減少させ、このオフセット値を加算
したオフセット付き受信電界強度信号ＲＳＳＩ２’を比
較部１６に供給して受信部１１ａよりの受信電界強度信
号ＲＳＳＩ１と比較させる。

【００３１】図６はオフセット部６１の一実施例のブロ
ック図を示す。同図中、端子６５にはスイッチ６０より
Ｍビットの回線品質が入来し、端子６６にはシンボルク
ロック再生部１５よりシンボルクロックＳＣＫが入来す
る。Ｄ形フリップフロップで構成されたラッチ回路６７
はシンボルクロックＳＣＫが供給される毎にＭビットの
回線品質をラッチして減算回路６８に供給する。減算回
路６８は端子６５より供給される今回のシンボルクロッ
ク周期における回線品質から、ラッチ回路６７から供給
される前回のシンボルクロック周期における回線品質を
減算し、減算結果が零又は正のとき０で負のとき１とな
る１ビットの品質信号を生成する。

【００３２】つまり、この品質信号は０で回線品質の安
定又は向上、１で回線品質の悪化を示している。

【００３３】この品質信号は、イクスクルーシブオア回
路６９に供給される。イクスクルーシブオア回路６９に
はその出力信号であるオフセット極性信号がＤ形フリッ
プフロップ７０で１シンボルクロック周期遅延されて供
給されており、イクスクルーシブオア回路６９は品質信
号が０のときはフリップフロップ７０よりの前回のシン
ボルクロック周期におけるオフセット極性信号をそのま
ま出力し、品質信号が１のときは前回のシンボルクロッ
ク周期におけるオフセット極性信号を反転して出力す
る。

【００３４】このオフセット極性信号はフリップフロッ
プ７０の他にアップダウンカウンタ７１に供給され、ア
ップダウンカウンタ７１は上記オフセット極性信号が０
のときはシンボルクロックＳＣＫをアップカウントし、
１のときダウンカウントする。このカウント値はオフセ
ット値として加算回路７２に供給され、ここで受信部１
１ｂより端子７３を介して供給される受信電界強度信号
ＲＳＳＩ２に加算され、オフセット付き受信電界強度信
号が端子７４より出力される。

【００３５】つまり、オフセット部６１では図７（Ａ）
に示す如く、回線品質が悪化したときオフセット極性を
前回に対して反転させ、回線品質が安定又は向上したと
きはオフセット極性を前回と同一とする。これによりオ
フセット値は順次変化して図７（Ｂ）に示す回線品質の
最良点に近づく。

【００３６】上記の図５に示す第２実施例でも第１実施
例と同様に各ブランチの受信感度の差がオフセットによ
り打ち消され、選択されたブランチの誤り率は常に他の
ブランチの誤り率より低くなり、ダイバーシチゲインが
減少することが防止され、また、この場合は２つのブラ
ンチのいずれか一方を選択するが、一方の受信部１１ｂ
の受信電界強度信号だけにオフセットを加算する構成で
あるので回路構成が簡単である。

【００３７】図８はオフセット部６１の他の実施例のブ
ロック図を示す。同図中、図６と同一部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。

【００３８】図８において、端子８０には例えば０．０
３Ｈｚ程度のマスタクロックＭＣＫが供給される。加算
回路８１はマスタクロックＭＣＫによりリセットされた
後、端子６６よりシンボルクロックＳＣＫが入来する毎
に端子６５よりの回線品質を加算する。加算回路８１の
加算値はマスタクロックＭＣＫ入来時にラッチ回路８２
にラッチされる。

【００３９】これはシンボルクロック毎に変化している
回線品質をゆっくりしたフェージングでも精度よく測定
するために、受信周波数８００ＭＨｚ，速度４ｋｍ／ｈ
時のフェージングピッチ３Hzの１００倍で加算平均化し
ている。

【００４０】ラッチ回路８２の出力値はマスタクロック
ＭＣＫ入来時にラッチ回路６７にラッチされ、減算回路
６８では今回のマスタクロック周期の回線品質加算値か
ら前回のマスタクロック周期の回線品質加算値を減算し
て品質信号を生成する。

【００４１】ところで、図９に示す如く、最適点が，
と複数存在する場合は、図８の構成では、最適点に
引き込んでしまい、最適点を見付けられない場合があ
る。これを解決するのが図１０に示す構成のオフセット
部である。

【００４２】図１０において図８と同一部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。図１０では減算回路６
８の出力する今回のマスタクロック周期の品質信号はア
ンド回路８７に供給されると共にマスタクロックＭＣＫ
入来時にＤ形フリップフロップ８５にラッチされ、フリ
ップフロップ８５の出力する前回のマスタクロック周期
の品質信号はアンド回路８７に供給されると共にマスタ
クロックＭＣＫ入来時にＤ形フリップフロップ８６にラ
ッチされ、フリップフロップ８６の出力する前々回のマ
スタクロック周期の品質信号はアンド回路８７に供給さ
れる。

【００４３】このためアンド回路８７は今回及び前回及
び前々回のマスタクロック周期における品質信号が連続
１（悪化）でなければ１を出力しない。従って、アンド
回路８７の出力信号を供給されるイクスクルーシブオア
回路６９は図１１に示す如く、３マスタクロック周期連
続して回線品質が悪化しないかぎりオフセット極性信号
を反転させない。これにより、図９において、左端から
オフセット極性を正としてオフセット値を増加させなが
ら最適点に到達した場合も、オフセット極性が３マス
タクロック周期は変化しないので山頂部を通りすぎ、
最適点に到達した後、この最適点近傍で３マスタクロ
ック周期毎にオフセット極性を反転させる。

【００４４】

【発明の効果】上述の如く、本発明のダイバーシチ受信
回路によれば、複数のブランチ夫々の受信感度に差があ
っても、ダイバーシチゲインの減少を防止しデータの誤
り率を低減でき、またブランチの数が２つの場合には回
路構成を簡単にすることができ、実用上きわめて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明回路のブロック図である。

【図２】ＱＰＳＫ信号のコンスタレーションを示す図で
ある。

【図３】図１の回路の要部の一実施例の回路構成図であ
る。

【図４】図１の回路の要部の変形例の回路変形図であ
る。

【図５】本発明回路のブロック図である。

【図６】図５の回路のオフセット部の一実施例のブロッ
ク図である。

【図７】図６の回路動作を説明するための図である。

【図８】図５の回路のオフセット部の他の実施例のブロ
ック図である。

【図９】図８の回路動作を説明するための図である。

【図１０】図５の回路のオフセット部の他の実施例のブ
ロック図である。

【図１１】図１０の回路動作を説明するための図であ
る。

【図１２】従来回路のブロック図である。

【符号の説明】

１１ａ，１１ｂ受信部１２ａ，１２ｂ復調部１３，６０スイッチ１５ＳＴＲ１６比較部２０加算部２１，６１オフセット部６７，８２ラッチ回路６８減算回路６９イクスクルーシブオア回路７０，８５，８６フリップフロップ７１アップダウンカウンタ７２加算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のブランチ夫々の受信部（１１ａ，
１１ｂ）で得られた受信電界強度信号のレベルを比較
し、上記受信電界強度レベルの大なるブランチの復調信
号を選択するダイバーシチ受信回路において、各ブランチの復調部で得られたブランチ毎の回線品質の
所定期間の総和を算出する加算部（２０）と、上記各ブランチの受信電界強度レベルに上記各ブランチ
の回線品質の総和に応じたオフセットを加算する第１の
オフセット部（２１）とを有し、各ブランチのオフセット付きの受信電界強度レベルを比
較して復調信号を選択するブランチを決定することを特
徴とするダイバーシチ受信回路。
【請求項２】複数のブランチ夫々の受信部（１１ａ，
１１ｂ）で得られた受信電界強度信号のレベルを比較
し、上記受信電界強度レベルの大なるブランチの復調信
号を選択するダイバーシチ受信回路において、選択されたブランチの回線品質を改善する方向にオフセ
ット値を可変し、上記オフセット値を上記複数のブラン
チのいずれか一方のブランチの受信部の受信電界強度レ
ベルに加算する第２のオフセット部（６１）を有し、一方のブランチの受信部のオフセット付きの受信電界強
度レベルと、他方のブランチの受信部の受信電界強度レ
ベルとを比較して復調信号を選択するブランチを決定す
ることを特徴とするダイバーシチ受信回路。
【請求項３】請求項２記載のダイバーシチ受信回路に
おいて、第２のオフセット部（６１）は、所定期間における選択
されたブランチの回線品質の総和を改善する方向にオフ
セット値を可変することを特徴とするダイバーシチ受信
回路。
【請求項４】請求項３記載のダイバーシチ受信回路に
おいて、第２のオフセット部（６１）は、連続する複数の所定期
間における選択されたブランチの回線品質の総和を所定
回測定しオフセット値の増減の方向を決定することを特
徴とするダイバーシチ受信回路。