JPH0690226A - ダイバーシチ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に伝送速度に比較してフェージング周波数
が非常に低速な移動体通信回線等において、受信信号レ
ベル検出器を設けずに、同一チャネル干渉等が生じても
高い回線品質が得られるダイバーシチ受信装置を提供す
る。 【構成】 位相誤差検出器は、各ブランチでの受信信
号の、識別タイミングにおける正規の位相点からの位相
誤差を検出し、積分器は、位相誤差検出器が出力した各
位相誤差を、時定数ｎシンボルにわたって積分する。そ
して、比較器は、各積分器が出力した各ブランチについ
ての積分された位相誤差を比較して、積分値が小さい方
のブランチの受信器からの復調信号が出力されるように
スイッチの切り換えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル位相変調さ
れた信号を受信するダイバーシチ受信装置に関し、特
に、伝送速度に比べてフェージング周波数が非常に低い
移動体通信に適するダイバーシチ受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信等では、信号伝搬のマルチパ
ス化によってフェージングが発生する。フェージングに
よる信号伝送特性を改善するため、一般に、空間、偏
波、周波数または時間的に独立な複数のブランチを設定
して受信を行うダイバーシチ受信方式が用いられる。ま
た、ディジタル変調された信号のダイバーシチ受信にお
ける信号合成方式としては、検波後の受信信号のレベル
の高い方のブランチを選択する選択ダイバーシチ方式が
比較的容易に実現され、一般に採用される。

【０００３】図４はブランチ数が２の検波後選択ダイバ
ーシチ方式によるダイバーシチ受信装置を示すブロック
図である。図に示すように、アンテナ１，２でそれぞれ
受信された信号は、対応する受信機３，４に入力する。
また、その信号は、アンテナ１，２に対応する受信信号
レベル検出器５，６にも入力する。

【０００４】各受信信号レベル検出器５，６は、入力さ
れた各信号のレベルを検出し、検出したレベルを示すレ
ベル検出信号を比較器７に出力する。また、各受信器
３，４は、対応するアンテナ１，２の出力を復調し、復
調出力をスイッチ８に与えている。比較器７は、各レベ
ル検出信号による受信信号のレベルを比較し、レベルの
高い方のブランチの受信機の復調出力が後段の装置に出
力されるように、スイッチ８を設定する。このように、
受信信号レベルの高い方の復調出力が、後段に与えられ
る復調信号として選択されるので、受信レベル低下に伴
うＣ／Ｎ（搬送波対雑音電力比）の劣化が軽減される。
よって、符号誤り率が小さい良好な受信品質が得られ
る。

【０００５】しかしながら、このようなダイバーシチ受
信装置は、十分な改善効果を発揮できない場合がある。
すなわち、このダイバーシチ受信装置が存在するゾーン
に近接するゾーンにおける周波数再利用によって生ずる
同一チャネル干渉がある場合や、周波数選択性フェージ
ング条件下にある場合には、不要な干渉波電力によって
受信信号レベルが上昇してしまう。その結果、比較器７
が選択した方のブランチは、必ずしも符号誤り率が小さ
い方のブランチとはならない場合がある。

【０００６】これに対して、受信信号レベルによらず符
号誤り率が小さい方のブランチを選択する方法として、
位相尤度の比較によるブランチ選択方式が知られてい
る。この方式は、ディジタル位相変調された信号の識別
タイミングにおける位相が離散的な一定値をとることを
利用している。つまり、受信信号の識別タイミングにお
ける位相値の正規の値からの誤差の絶対値が、ブランチ
の選択基準として用いられる。正規の位相値からの位相
誤差は、受信信号に重畳している雑音や干渉信号に相当
しているので、これをブランチの選択基準として用いる
と、雑音や干渉の少ないブランチを選択する可能性が高
くなる。しかし、位相尤度の比較のみによるブランチ選
択方式によると、Ｃ／Ｎが低い方のブランチを選択して
しまう場合がある。

【０００７】そこで、位相尤度の比較と受信信号レベル
の比較とを併用した方式が採用される。図５は、そのよ
うな位相尤度比較を用いた検波後選択ダイバーシチ受信
装置を示すブロック図である。ここでは、ブランチ数が
２の空間ダイバーシチの例を示している。

【０００８】図に示すように、アンテナ１，２でそれぞ
れ受信された信号は対応する受信機３，４に入力すると
ともに、対応する受信信号レベル検出器５，６にも入力
する。各受信信号レベル検出器５，６は、入力された各
信号のレベルを検出し、検出したレベルを示すレベル検
出信号を出力する。また、受信機３，４の復調信号はそ
れぞれ対応する位相誤差検出器９，１０に入力し、各位
相誤差検出器９，１０は、復調出力の位相値の正規の値
からの誤差を検出し、その絶対値を出力する。

【０００９】制御回路１１は、双方のレベル検出信号お
よび双方の位相誤差を入力し、各レベル検出信号が示す
受信信号レベルが大きく異なる場合には、スイッチ８に
よってレベルが高い方のブランチを選択するが、レベル
がほぼ等しい場合には位相誤差の小さい方のブランチを
選択する。そして、選択されたブランチの復調出力が、
スイッチ８から後段の装置に出力される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のダイバーシチ受
信装置は以上のように構成されているので、図４に示し
た装置のように検波後の受信信号のレベルの高い方のブ
ランチを選択するダイバーシチ受信装置にあっては、受
信信号レベル検出器５，６が必須のものとして要求され
るとともに、同一チャネル干渉や周波数選択性フェージ
ングに対する改善効果が十分でないという課題がある。

【００１１】また、位相尤度の比較のみによるブランチ
選択を行った場合には、受信信号レベル検出器５，６は
不要になるものの、Ｃ／Ｎが低い方のブランチを選択し
てしまって、かえって符号誤り率が劣化するという課題
がある。

【００１２】図５に示すダイバーシチ受信装置のように
受信信号レベルの検出と位相尤度の比較とを併用する構
成にすると、回線品質は向上するものの受信信号レベル
検出器５，６が依然必要とされ、復調器の全ディジタル
化に適さない。

【００１３】従って、本発明は、特に伝送速度に比較し
てフェージング周波数が非常に低速な移動体通信回線等
において、受信信号レベル検出器を設けずに、同一チャ
ネル干渉等が生じても高い回線品質が得られるダイバー
シチ受信装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るダイバーシ
チ受信装置は、ディジタル信号によってディジタル位相
変調された送信側からの信号を、それぞれ独立な複数の
ブランチで個別に復調後、受信ブランチの選択を行うも
のであって、各ブランチでの受信信号の識別タイミング
における正規の位相点からの位相誤差を検出する位相誤
差検出手段と、この位相誤差検出手段が出力した各ブラ
ンチについての位相誤差を、所定のシンボル区間にわた
って平滑化する平滑化手段と、この平滑化手段が出力し
た各ブランチについての平滑化された位相誤差を比較し
て、その比較結果によって受信ブランチの選択を行う選
択手段とを備える。

【００１５】

【作用】特に伝送速度に比較してフェージング周波数が
非常に低速な移動体通信回線では伝送シンボルごとの通
信路の変動は極めて小さいので、本発明の平滑化手段に
より、各ブランチについての位相誤差を時定数ｎシンボ
ルで積分したり、ｎシンボル区間の位相誤差の平均をと
ったりして、雑音や干渉信号の瞬時値に相当する位相誤
差を平滑化することにより、雑音や干渉信号の大きさの
推定精度を高め、選択手段がより高い精度でブランチの
選択を行うことができる。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例によるダイバーシ
チ受信装置の構成を示すブロック図である。ここでは、
図４および図５に示した装置と同様に、ブランチ数が２
の場合を示している。図に示すように、アンテナ１，２
でそれぞれ受信された信号は、対応する受信機３，４に
入力する。また、各受信器３，４は、対応するアンテナ
１，２の出力を復調し、復調出力をスイッチ８に与えて
いる。受信機３，４の復調信号は、それぞれ、対応する
位相誤差検出器９，１０にも入力し、各位相誤差検出器
９，１０は、復調出力の位相値の正規の値からの誤差を
検出し、その絶対値を出力する。

【００１７】ところで、特にフェージング周波数が伝送
速度に比べて非常に低い場合には、上述したようにシン
ボルごとの通信路の変動は極めて小さい。そこで、積分
器などの平滑化手段によって、雑音や干渉信号の瞬時値
に相当する位相誤差を十分に平滑化すれば、雑音および
干渉信号の推定精度は高められ、より高い精度でブラン
チ選択を行うことが可能になる。

【００１８】すなわち、この場合には、図１に示すよう
に、各位相誤差検出器９，１０が出力した位相誤差を、
それぞれ、対応する積分器１２，１３に入力させる。各
積分器１２，１３は、対応する各位相誤差検出器９，１
０が検出した位相誤差を時定数ｎシンボルにわたって積
分する。そして、積分された各位相誤差信号は比較器７
で比較される。比較器７は、積分された位相誤差信号が
小さい方のブランチの受信機で復調された信号がスイッ
チ８から出力されるように、スイッチ８を設定する。

【００１９】ここで、計算機シミュレーションによる図
１に示す装置の特性を、図２および図３に示す。図２は
積分器１２，１３の時定数ｎと符号誤り率との関係を示
したものであるが、横軸は時定数ｎを示し、縦軸は符号
誤り率を示す。なお、シミュレーションの条件として、
変調方式がπ／４ＤＰＳＫ、伝送速度が３８４Ｋｂｐ
ｓ、フェージングがフラットレイリーフェージングでフ
ェージング周波数がｆ_d＝１０Ｈｚ、Ｃ／Ｉ＝２０ｄＢ
が採用されている。図２に示す結果から、ｎを５０程度
に選べばよく、２０程度にまで小さくしても符号誤り率
に大きな劣化はないことがわかる。

【００２０】また、図３は、本装置の符号誤り率特性を
従来の装置の特性と比較して示したもので、横軸は平均
Eb／Noを示し、縦軸は符号誤り率を示す。これより、例
えば、ｎ＝５０の場合には、同一チャネル干渉条件下で
のエラーフロアは、従来の受信信号レベル比較による方
式に比べて約１／２に改善されることがわかる。

【００２１】このように、位相誤差を積分すれば、精度
よくブランチを選択することが可能になる。なお、本実
施例では、ｎシンボルの積分を行う積分器を用いた場合
について説明したが、ｎシンボル区間の位相誤差の平均
値をとる平均化回路を用いてもよく、その場合にも、本
実施例の場合と同様の効果を奏する。また、本実施例で
は空間ダイバーシチについて説明したが、偏波、周波数
または時間的なダイバーシチ受信に対しても本発明は適
用可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明よれば、ダ
イバーシチ受信装置を、平滑化手段によって位相誤差を
平滑化し平滑化された信号をブランチ選択の基準として
用いる構成としたので、伝送速度に比較してフェージン
グ周波数が非常に低速な移動体通信回線等において、受
信信号レベル検出器を設けずとも高い回線品質が得ら
れ、復調部の全ディジタル化を可能にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるダイバーシチ受信装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】積分器の時定数ｎと符号誤り率との関係を示す
関係図である。

【図３】本発明装置の符号誤り率特性と従来の装置の特
性とを示す特性図である。

【図４】従来の検波後選択ダイバーシチ受信装置の構成
を示すブロック図である。

【図５】従来の検波後選択ダイバーシチ受信装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，２ アンテナ ３，４ 受信機 ７ 比較器 ８ スイッチ ９，１０ 位相誤差検出器 １２，１３ 積分器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側でディジタル信号によってディジ
   タル位相変調された信号をそれぞれ独立な複数のブラン
   チで個別に受信し、復調後に受信ブランチの選択を行う
   ダイバーシチ受信装置において、 前記各ブランチでの受信信号の識別タイミングにおける
   正規の位相点からの位相誤差を検出する位相誤差検出手
   段と、 前記位相誤差検出手段が出力した前記各ブランチについ
   ての位相誤差を所定のシンボル区間にわたって平滑化す
   る平滑化手段と、 前記平滑化手段が出力した前記各ブランチについての平
   滑化された位相誤差を比較して、その比較結果によって
   受信ブランチの選択を行う選択手段とを備えたことを特
   徴とするダイバーシチ受信装置。