JPH08125597A - スペースダイバーシティ受信装置 - Google Patents

スペースダイバーシティ受信装置

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JPH08125597A
JPH08125597A JP6264733A JP26473394A JPH08125597A JP H08125597 A JPH08125597 A JP H08125597A JP 6264733 A JP6264733 A JP 6264733A JP 26473394 A JP26473394 A JP 26473394A JP H08125597 A JPH08125597 A JP H08125597A
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JP
Japan
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signal
phase
antenna
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JP6264733A
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Inventor
Yasuhiro Shibuya
康弘 渋谷
Tadanobu Noguchi
忠信 野口
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 同相合成方式と最小振幅偏差合成方式を併用
することにより、電力低下を抑え、かつ、振幅偏差を改
善し、フェージング耐力を向上する 【構成】 空間的に離間した2つのアンテナAT1,A
T2で信号を受信し、アンテナAT2で受信した信号の
位相を制御し、該位相制御された信号とアンテナAT1
で受信した信号を合成して出力するスペースダイバーシ
ティ受信装置である。同相合成回路101はアンテナA
T2で受信した信号S2の位相を制御してアンテナAT
1で受信した信号S1との位相差が第1の設定範囲内に
なるようにし、これら両信号を合成して出力する。偏差
抽出部102は位相差が第1の設定範囲内になった時、
帯域内の高域側及び低域側における合成信号S3のレベ
ルを検出してそのレベル差を求め、位相制御部103は
該レベル差が第2の設定範囲内になるように信号S2の
位相を更に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスペースダイバーシティ
受信装置に係わり、特に空間的に離間した2つのアンテ
ナで信号を受信し、一方のアンテナで受信した信号の位
相を制御し、該位相制御された信号と他方のアンテナで
受信した信号を合成することにより無線通信回線で発生
するフェージングの影響を軽減するスペースダイバーシ
ティ受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】無線通信回線で発生するフェージングの
頻度、深さ、発生時間などは受信アンテナの設置場所に
よって異なる。スペクトラムダイバーシティ受信方式
は、かかる性質を利用して2つのアンテナをフェージン
グの相関性の少ない位置に設置し、各アンテナで受信し
た信号を合成あるいは切り替えることによりフェージン
グを軽減するものである。図20は同相合成方式の従来
のスペースダイバーシティ受信装置の構成図であり、A
T1,AT2は第1、第2のアンテナ、1は第2のアン
テナで受信した信号S2の位相を制御する無限移相器、
2、3は分波器、4は合成器、5、6は位相差検出用の
AGC回路、7はAGC回路6の出力信号をπ/2移相
したものとAGC回路5の出力信号を乗算して直流分を
出力する乗算器である。第1アンテナの受信信号S1と
無限移相器1の出力信号S2′の位相差をθとすると、
乗算器からはKsinθで表現される位相差θに応じた電
圧信号(図21参照)が出力される。8は位相差に応じ
た電圧信号と設定電圧を比較して、位相進み/遅れ信号
を出力する電圧コンパレータ、9は位相進み/遅れに応
じてクロック信号をカウントアップ/ダウンするカウン
タ、10はカウンタの計数値に応じた位相制御情報を記
憶するROM、11はDAコンバータでありデジタルの
位相制御情報をアナログに変換して無限移相器に入力す
るものである。
【0003】かかるスペースダイバーシティ受信装置に
おいて、無限移相器1は受信信号S2の位相を制御す
る。分波器2は受信信号S1を分波し、分波器3は位相
制御された信号S2を分波し、合成器4は受信信号S1
と位相制御された信号S2′を同相合成し、信号S3と
して出力する。位相差検出用AGC回路5、6は分波さ
れた信号S1,S2脱しのレベルが同等になるようにゲ
インを調整してこれら信号を増幅して出力する。乗算器
7は、位相差検出用AGC回路6の出力をπ/2移相し
た信号と位相差検出用AGC回路5の出力を乗算し、受
信信号S1とS2′の位相差に応じた電圧信号を出力す
る。電圧コンパレータ8は、該電圧信号と予め設定され
ているしきい値電圧を比較し、その大小に基づいて位相
の進み/遅れ信号を出力する。アップ・ダウンカウンタ
10は位相遅れ/進み信号に基づいてカウントアップ/
ダウンを行ない、カウンタの計数値でROM10をアク
セスし、位相制御データを取り出す。DAコンバータ1
1は位相制御データをDA変換して無限移相器1に入力
する。無限移相器1は該位相制御信号に基づいて受信信
号S2の位相を制御する。以上の動作を繰り返すと、受
信信号S1,S2′が同相になり、その同相合成出力は
最大になる。
【0004】図22は同相合成方式の説明図である。受
信信号S1,S2は、直接波(細実線)とフェージング
による干渉波(点線)を合成したものである。同相合成
方式では、受信信号S2の位相を制御して受信信号S1
の位相と同相にし、しかる後合成して出力するものであ
る。この同相合成方式によれば、大きな振幅の直接波を
受信できる利点がある。図23は最小振幅偏差合成方式
の従来のスペースダイバーシティ受信装置の構成図であ
り、AT1,AT2は第1、第2のアンテナ、12は第
2のアンテナで受信した信号S2の位相を制御する無限
移相器、13は合成器、14はAGC回路、15は振幅
偏差検出器で、帯域内の3つの周波数(中心周波数
0,f0+Δf,f0−Δf)における信号振幅(受信
レベルdB)を検出するもの、19は帯域内の周波数特
性がフラットになるように制御する制御部である。振幅
偏差検出器15は、中心周波数f0,f0+Δf,f0
Δfの3つの狭帯域フィルタ16,17,18を備え、
それぞれより各周波数における信号振幅(受信レベル)
を出力する。帯域内の周波数特性は、図24(a)〜(c)に
示すようにフラットの場合、右上がりの場合、右下がり
の場合等がある。
【0005】かかるスペースダイバーシティ受信装置に
おいて、無限移相器12は受信信号S2の位相を制御す
る。合成器13は受信信号S1と位相制御された信号S
2′を同相合成し、AGC回路14を介して信号S3を
出力する。振幅偏差検出器15は帯域内の3つの周波数
(中心周波数f0,f0+Δf,f0−Δf)における信
号振幅(受信レベルdB)を検出して出力し、制御部1
9は各周波数における振幅偏差を求め、該振幅偏差が最
小となるように位相制御信号を決定し、該信号を無限移
相器12に入力する。無限移相器12は該位相制御信号
に基づいて受信信号S2の位相を制御する。以上の動作
を繰り返すと、帯域内の周波数特性はフラットになる。
すなわち、以上の制御により受信信号S1,S2の干渉
波成分の位相が互いにπずれ、これらを合成することに
より干渉波成分が打ち消され、干渉波の少ない信号S3
を出力することができる。
【0006】図25は最小振幅偏差合成方式の説明図で
ある。受信信号S1,S2は直接波(細実線)とフェー
ジングによる干渉波(点線)を合成したものである。最
小振幅偏差合成方式では、受信信号S2の位相を制御
し、その干渉波S2bと受信信号S1の干渉波S1b間
の位相差がπとなるようにし、しかる後合成して出力す
るものである。この最小振幅偏差合成方式によれば、干
渉波成分が打ち消されるため干渉波の少ない信号S3を
出力することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】同相合成方式のスペー
スダイバーシティ受信装置によれば、前述のように出力
信号S3に含まれる直接波成分を最大にできる利点があ
る。しかし、図22に示すように出力信号S3に含まれ
る干渉波も大きくなり、振幅偏差が生じる問題がある。
最小振幅偏差合成方式のスペースダイバーシティ受信装
置によれば、2つの受信波の干渉波成分を逆相で合成す
るため、同相合成方式に比べ振幅偏差を改善することが
できる。しかし、直接波と干渉波の位相関係によって
は、振幅偏差を最小にすると合成電力も低下してしまい
(図25のS3参照)、熱雑音によって符号誤り率が劣
化する。そこで、制御部19(図23)は振幅偏差を小
さくすべきか、合成電力を大きくすべきかの判断処理を
実行する。しかし、位相制御の速度は制御部19のマイ
クロプロセッサの動作速度で決定されるため、移相速度
が遅く、又、回路構成及び制御アルゴリズムが複雑にな
る問題がある。
【0008】以上から、本発明の第1の目的は、同相合
成方式と最小振幅偏差合成方式を併用することにより、
電力低下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、結果的にフ
ェージング耐力を向上するスペースダイバーシティ受信
装置を提供することである。本発明の第2の目的は、同
相合成安定範囲を拡大し、その安定範囲内で振幅偏差を
抑圧するスペースダイバーシティ受信装置を提供するこ
とである。本発明の第3の目的は、同相合成安定範囲を
拡大し、その安定範囲内にフェージング安定範囲を定
め、該フェージング安定範囲内で最小振幅偏差合成方式
により振幅偏差を抑圧するスペースダイバーシティ受信
装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。101は同相合成回路であり、アンテナAT
2で受信した信号S2の位相を制御してアンテナAT1
で受信した信号S1との位相差が第1の設定範囲内にな
るように制御し、これら両信号を合成して出力するも
の、102は前記位相差が第1の設定範囲内になった
時、帯域内の高域側及び低域側における合成信号S3の
レベルを検出してそのレベル差を求める偏差抽出部、1
03は該レベル差が第2の設定範囲内になるようにアン
テナAT2で受信した信号S2の位相を更に制御する位
相制御部である。同相合成回路101において、20は
信号S2の位相を制御する移相器、23は2つの信号を
合成して出力する合成器である。
【0010】
【作用】空間的に離間した2つのアンテナAT1,AT
2で信号を受信し、アンテナAT2で受信した信号の位
相を制御し、該位相制御された信号とアンテナAT1で
受信した信号を合成して出力するスペースダイバーシテ
ィ受信装置において、同相合成回路101はアンテナA
T2で受信した信号の位相を制御してアンテナAT1で
受信した信号との位相差が第1の設定範囲内になるよう
にし、これら両信号を合成して出力する。偏差抽出部1
02は帯域内の高域側及び低域側における前記合成信号
のレベルを検出してそのレベル差を求め、位相制御部1
03は前記位相差が第1の設定範囲内になった時、該レ
ベル差が第2の設定範囲内になるようにアンテナAT2
で受信した信号の位相を更に制御する。偏差抽出部10
2は帯域内の複数の周波数信号成分、例えばf0+Δ
f,f0−Δf(f0は帯域の中心周波数)の信号成分を
それぞれ通過させる狭帯域フィルタと各狭帯域フィルタ
出力の差を演算する演算部で構成する。あるいは、偏差
抽出部102は合成信号S3を復調する復調器と該復調
器の出力信号を入力されて帯域内の高域側及び低域側に
おける合成信号レベルの差に応じた信号を出力するトラ
ンスバーサル等化器で構成する。以上のように同相合成
方式と最小振幅偏差合成方式を併用することにより、電
力低下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、結果的にフェ
ージング耐力を向上することができる。
【0011】又、偏差抽出部102を、合成信号S3が
入力され帯域内における各周波数の信号レベルを等化す
るフェージング等化器で構成し、前記位相差が第1の設
定範囲(同相合成安定範囲)内になり、かつ、フェージ
ング等化器の出力信号レベルが第2の設定範囲(フェー
ジング安定範囲)内になった時、位相制御部103は該
フェージング等化器の出力信号レベルが更に小さくなる
ように受信信号S2の位相を制御する。あるいは、偏差
抽出部101を、合成信号S3が入力され帯域内におけ
る各周波数の信号レベルを等化するフェージング等化器
と、フェージング等化器から出力される信号を復調する
復調器と、該復調器の出力信号を入力されて帯域内の高
域側及び低域側における前記合成信号のレベルの差に応
じた信号を出力すると共に、フェージング等化器にフィ
ードバックするトランスバーサル等化器で構成し、前記
位相差が第1の設定範囲(同相合成安定範囲)内にな
り、かつ、前記レベル差に応じた信号が第2の設定範囲
(フェージング安定範囲)内になった時、位相制御部1
03は前記レベル差に応じた信号が更に小さくなるよう
にアンテナAT2で受信した信号の位相を制御する。以
上のように、同相合成安定範囲を拡大し、その安定範囲
内にフェージング安定範囲を定め、該フェージング安定
範囲内で最小振幅偏差合成方式により振幅偏差を抑圧す
るようにしたから、振幅変動を減少でき、しかも、電力
低下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、フェージング耐
力を向上することができる。
【0012】
【実施例】
(a) 本発明の第1実施例 (a-1) 全体の構成 図2は本発明の第1実施例に係るスペースダイバーシテ
ィ受信装置の構成図である。図中、101は同相合成回
路であり、アンテナAT2で受信した信号S2の位相を
制御して得られた信号とアンテナAT1で受信した信号
S1とを合成して出力するもの、102は帯域内の高域
側及び低域側における合成信号S3のレベルを検出して
そのレベル差を求める振幅偏差抽出部、103は前記位
相差が第1の設定範囲(例えば−450〜450)に入る
ようにアンテナAT2で受信した信号S2の位相を制御
すると共に、前記位相差が第1の設定範囲内になった
時、前記レベル差が第2の設定範囲になるように信号S
2の位相を更に制御する位相制御部である。
【0013】同相合成回路101において、AT1,A
T2は第1、第2のアンテナ、20は第2のアンテナで
受信した信号S2の位相を制御する無限移相器、21,
22は分波器(電力分配器)、23は電力合成器、24
〜26はAGC回路である。AGC回路24はゲイン制
御すると共に、合成信号レベルが設定レベルより小さい
場合には第1の位相制御イネーブル信号Cを出力する。
AGC回路25、26は分波された信号S1,S2のレ
ベルが同等になるようにゲインを調整して各信号を増幅
して出力する。27,28は帯域の中心周波数f0の周
波数成分抽出用の狭帯域フィルタ、29は乗算器で、狭
帯域フィルタ28の出力信号をπ/2移相したものと狭
帯域フィルタ27の出力信号を乗算して直流分を出力す
る乗算器である。第1アンテナの受信信号S1と無限移
相器1の出力信号S2の位相差をθとすると、乗算器2
9からはKsinθで表現される位相差θに応じた電圧信
号a(図3参照)が出力される。30は位相差に応じた
電圧信号aと設定電圧を比較して、位相進み/遅れ信号
を出力する電圧コンパレータである。同相合成方式によ
る位相差安定範囲STB1を−450〜450とすれば、
図3に示すように位相差θ=±450における電圧信号
aの値が第1、第2の基準レベルV1,V2として電圧コ
ンパレータ30に設定される。そして、電圧コンパレー
タ30はa>V1の場合に位相遅れ信号Aを出力し、a
<V2の場合に位相進み信号Bを出力する。
【0014】振幅偏差抽出部102において、31、3
2は合成信号S3の帯域内における高域側、低域側の2
つの周波数f0±Δfの信号成分を抽出する狭帯域フィ
ルタ、33は各狭帯域フィルタ31,32の出力信号を
入力され、その差(振幅偏差)bに応じた信号を出力す
る差動増幅器、34は振幅偏差bと設定電圧を比較し、
振幅偏差が設定レベルに入ったか否かを検出する電圧コ
ンパレータである。最小振幅偏差合成方式による振幅偏
差安定範囲STB2をV3〜V4とすれば、図4に示すよ
うに第1、第2の基準レベルとしてV3,V4が電圧コン
パレータ34に設定されている。そして、電圧コンパレ
ータ34はb>V3あるいはb<V4の場合に第2の位相
制御イネーブル信号Dを出力する。位相制御部103に
おいて、35は位相進み/遅れ信号A,B及び第1、第
2の位相制御イネーブル信号C,Dに基づいてアップ/
ダウンパルスを出力する位相制御回路、36は位相制御
回路から出力されるアップパルスを加算し、ダウンパル
スを減算するアップ/ダウンカウンタ、37はカウンタ
の計数値に応じた位相制御データを記憶するROM、3
8はDAコンバータであり位相制御データをアナログに
変換して無限移相器20に入力するものである。
【0015】(a-2) 動作 無限移相器20は受信信号S2の位相を制御する。分波
器21は受信信号S1を分波し、分波器22は位相制御
された信号S2′を分波し、合成器23は受信信号S1
と位相制御された信号S2′を同相合成し、AGC回路
24を介して合成信号S3を出力する。一方、位相差検
出用AGC回路25,26は分波された信号S1,S
2′のレベルが同等になるようにゲインを調整してこれ
ら信号を増幅して出力し、狭帯域フィルタ27,28は
中心周波数f0の成分を抽出して出力する。
【0016】乗算器29は、狭帯域フィルタ28の出力
をπ/2移相した信号と狭帯域フィルタ27の出力を乗
算し、受信信号S1とS2′の位相差に応じた電圧信号
aを出力する。電圧コンパレータ30は、位相差に応じ
た電圧信号aと予め設定されている基準レベルV1,V2
と比較し、a>V1の場合に位相遅れ信号Aを出力し、
a<V2の場合に位相進み信号Bを出力する。位相制御
回路35は位相遅れ信号Aが入力されている場合には、
アップパルスを出力し、位相進み信号Bが入力されてい
る場合には、ダウンパルスを出力する。アップ/ダウン
カウンタ36はアップパルスが入力される毎に計数値を
1カウントアップし、ダウンパルスが入力される毎に計
数値を1カウントダウンする。図示しない、読み出し制
御部はカウンタの計数値でROM37をアクセスし、位
相制御データを取り出してDA変換器38に入力する。
DAコンバータ38は位相制御データをDA変換して無
限移相器30に入力する。無限移相器20は該位相制御
信号に基づいて受信信号S2の位相を制御する。以上の
動作を繰り返すと、受信信号S2の位相が受信信号S1
の位相に近づいて行き、これら両信号の位相差に応じた
電圧信号aはV2<a<V1となる。すなわち、位相差が
同相合成方式の安定範囲STB1(−450〜450、図
3参照)の範囲に入る。
【0017】位相差が同相合成方式の安定範囲STB1
(−450〜450)の範囲に入ると、位相進み/遅れ信
号A,Bは共にローレベルになり、以後、最小振幅偏差
合成方式により位相制御が行なわれる。尚、位相制御回
路35は位相遅れの方向から安定範囲STB1に入った
か(正方向補正)、あるいは、位相進みの方向から安定
範囲STB1に入ったか(負方向補正)を記憶してい
る。振幅偏差抽出部102の狭帯域フィルタ31、32
は帯域内の高域側、低域側の2つの周波数f0+Δf,
0−Δfにおける受信レベル(信号振幅)を検出して
出力し、差動増幅器33は両受信レベルの偏差に応じた
信号bを出力する。電圧コンパレータ34はb>V3
るいはb<V4の場合には、換言すれば、最小振幅偏差
合成方式の安定範囲STB2(図4参照)に入っていな
い場合には、第2の位相制御イネーブル信号Dを出力す
る。位相制御回路35は、位相制御イネーブル信号Dが
入力されると、記憶してある補正方向に位相を制御する
ようにアップパルスあるいはダウンパルスを出力する。
【0018】アップ/ダウンカウンタ36はアップパル
スが入力される毎に計数値を1カウントアップし、ダウ
ンパルスが入力される毎に計数値を1カウントダウンす
る。図示しない、読み出し制御部はカウンタの計数値で
ROM37をアクセスし、位相制御データを取り出して
DA変換器38に入力する。DAコンバータ38は位相
制御データをDA変換して無限移相器30に入力する。
無限移相器20は該位相制御信号に基づいて受信信号S
2の位相を制御する。以上の動作を繰り返すと、振幅偏
差bが減少し、V4<b<V3となる。すなわち、振幅偏
差bが最小振幅偏差合成方式の安定範囲STB2に入
る。これにより、位相制御イネーブル信号Dをローレベ
ルにして最小振幅偏差合成方式による制御を終了する。
以後、b>V3あるいはb<V4になったか監視し、なれ
ば再び位相制御イネーブル信号Dをハイレベルにして上
記動作を繰り返す。一方、合成信号S3が設定値以下に
なるとAGC回路24から第1の位相制御イネーブル信
号Cが出力される。位相制御イネーブル信号Cが出力さ
れると、位相制御回路35は安定範囲STB2にあって
も最小振幅偏差合成方式による位相制御を行う。
【0019】図5は第1実施例の動作説明図であり、信
号S2は同相合成方式の位相制御により信号S1の位相
に近づいて行き、安定範囲STB1(−450〜450
に入る。しかる後、最小振幅偏差合成方式による位相制
御が行なわれ、振幅偏差bが設定レベル以下になったと
きに(V4<b<V3)位相制御が終了する。以後、受信
状態が変化して振幅偏差が設定レベル以上になれば、安
定範囲STB1(−450〜450)の範囲内で振幅偏差
が設定レベル以下になるように位相制御が行なわれる。
ところで、最小振幅偏差合成方式による位相制御によ
り、V4<b<V3とならなければ、位相差が同相合成方
式の安定範囲STB1(−450〜450)を越えて位相
進み信号B又は位相遅れ信号Aが発生する。かかる場合
には、同相合成方式による位相制御が再び開始し、直ち
に、最初とは逆方向より安定範囲STB1(−450
450)に入る。以後、最小振幅偏差合成方式による位
相制御が行なわれ、最初と逆方向(一点鎖線矢印参照)
に位相補正が行なわれる。以上の制御により、信号S
1,S2は図6に示すようになり、干渉成分が打ち消さ
れ、かつ、比較的大きな直接波の合成信号S3を得るこ
とができる。すなわち、同相合成方式と最小振幅偏差合
成方式を併用することにより、電力低下を抑え、かつ、
振幅偏差を改善し、フェージング耐力を向上することが
できる。
【0020】(a-3) 位相制御回路 図7は位相制御回路の構成図であり、30、34は電圧
コンパレータ、35は位相制御回路、36はアップ/ダ
ウンカウンタである。電圧コンパレータ30において、
44,45は位相差に応じた電圧信号aと予め設定され
ている基準レベルV1,V2とを比較し、a>V1の場合
に位相遅れ信号Aを出力し、a<V2の場合に位相進み
信号Bを出力する第1、第2の比較器である。電圧コン
パレータ34において、55、56は振幅偏差に応じた
電圧信号bと予め設定されている基準レベルV3,V4
を比較し、b>V3あるいはb<V4の場合にそれぞれハ
イレベルを出力する第1、第2の比較器、56はb>V
3あるいはb<V4の場合に位相制御イネーブル信号Dを
出力するオアゲートである。
【0021】位相制御回路35において、46、47は
JK型のフリップフロップ、48、49はオアゲート、
51は組合せ論理回路、52はクロック発生器である。
受信信号S1,S2の位相差が同相合成方式の安定範囲
ST1の範囲外に存在すれば、位相進み/遅れに応じて
比較器44,45の一方の出力A,Bがハイレベルにな
り、JK型フリップフロップ46,47のいずれかをト
グル状態にし、クロックCLKの2分周の波形を出力す
る。すなわち、JK型フリップフロップ46は位相遅れ
信号Aがハイレベルの間、クロックCLKに同期してセ
ット/リセットを繰り返しクロックCLKの2分周の波
形を出力する。又、JKフリップフロップ47は位相進
み信号Bがハイレベルの間、クロックCLKに同期して
セット/リセットを繰り返しクロックCLKの2分周の
波形を出力する。従って、受信信号S1,S2の位相差
が安定範囲ST1の範囲外にあり、信号S2の位相差が
信号S1より遅れている場合には、位相を進ませるよう
にオアゲート48からアップパルスUPが出力され、信
号S2の位相差が信号S1より進んでいる場合には、位
相を遅らせるようにオアゲート49からダウンパルスD
OWNが出力される。そして、受信信号S1,S2の位
相差が安定範囲ST1の範囲内に入れば、信号A,Bは
共にローレベルになり、同相合成方式による位相制御の
ためのパルス出力がなくなる。以後、組合せ論理回路5
1より最小振幅偏差合成方式による位相制御パルスが発
生する。
【0022】組合せ論理回路51は図8に示すように、
同相合成方式による位相制御の方向を記憶する位相補正
方向記憶部PCDと、クロック分周回路51c、アンド
ゲート51d〜51gと、第1、第2の位相制御イネー
ブル信号C,Dの論理和を出力するオアゲート51hを
有している。位相補正方向記憶部PCDにおいて、51
aは位相を進ませる方向を記憶する位相進み方向記憶
部、51bは位相を遅らせる硼素工を記憶する位相遅れ
方向記憶部である。位相進み方向記憶部51aは受信信
号S2の位相を進ませる方向に補正して安定範囲STB
1に入った時にセットされ、位相を遅らせる方向に補正
する時にリセットされる。又、位相遅れ方向記憶部51
bは受信信号S2の位相を遅らせる方向に補正して安定
範囲STB1に入った時にセットされ、位相を進ませる
方向に補正する時にリセットされる。
【0023】従って、アンドゲート51fは同相合成方
式により、位相進み方向に補正して安定範囲STB1に
入ると(信号A′=ハイレベル)、以後、振幅偏差が安
定範囲STB2に入って位相制御イネーブル信号Dがロ
ーレベルになるまで、分周パルスを進み方向補正パルス
Vとして出力する。又、アンドゲート51gは同相合成
方式により、位相遅れ方向に補正して安定範囲STB1
に入ると(信号B′=ハイレベル)、以後、振幅偏差が
安定範囲STB2に入って位相制御イネーブル信号Dが
ローレベルになるまで、分周パルスを遅れ方向補正パル
スWとして出力する。図9は組合せ回路51の具体的な
回路例であり、図8の構成と同一部分には同一符号を付
している。図9の位相補正方向記憶部PCDは信号Aの
みを用いて位相補正方向の管理を行なうように構成して
おり、図10に真理値表を示す。尚、図中、ANDはア
ンドゲート、ORはオアゲート、F/Fはフリップフロ
ップである。
【0024】(b) 本発明の第2実施例 図11は本発明の第2実施例に係るスペースダイバーシ
ティ受信装置の構成図であり、図2の第1実施例と同一
部分には同一符号を付している。第2実施例において、
第1実施例と異なる点は、振幅偏差抽出部102の構成
であり、他は第1実施例と同一構成を有している。振幅
偏差抽出部102は、合成信号S3を復調する復調器3
9と、該復調器の出力信号を入力されて帯域内の高域側
及び低域側における合成信号レベルの差に応じた振幅偏
差信号を出力するトランスバーサル等化器40と、トラ
ンスバーサル等化器40から出力される振幅偏差信号を
積分する積分器41と、積分器から出力される振幅偏差
信号を増幅する差動増幅器33と、電圧コンパレータ3
4を有し、電圧コンパレータ34は第1実施例と同一の
構成となっている。第2実施例の制御動作は振幅偏差を
抽出する点が異なるだけで、他は第1実施例の制御動作
と全く同じである。従って、第2実施例によっても、同
相合成方式と最小振幅偏差合成方式を併用することによ
り電力低下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、フェージ
ング耐力を向上することができる。
【0025】(c) 本発明の第3実施例 (c-1) 構成 図12は本発明の第3実施例に係るスペースダイバーシ
ティ受信装置の構成図であり、図2の第1実施例と同一
部分には同一符号を付している。第3実施例において、
第1実施例と異なる点は、振幅偏差抽出部102の構成
及び位相制御回路35の構成であり、他は第1実施例と
同一構成を有している。振幅偏差抽出部102は、合成
信号S3を入力され帯域内における各周波数の信号レベ
ルを等化するフェージング等化器42と、フェージング
等化器42から出力される振幅偏差信号を増幅する差動
増幅器33と、電圧コンパレータ34を有している。
【0026】図13はフェージング等化器の構成図であ
り、帯域内において右下がり傾斜の通過特性を備えたフ
ィルタ42aと、帯域内において右上がり傾斜の通過特
性を備えたフィルタ42bと、減衰度可変のアッテネー
タ(あるいはゲイン可変のアンプ)42c,42dと、
各アッテネータ出力を合成する合成回路42eと、帯域
内における高域側、低域側の2つの周波数f0±Δfの
信号成分を抽出する狭帯域フィルタ42f,42gと、
各狭帯域フィルタ42f,42gの出力信号を入力され
その差(振幅偏差)に応じた信号を出力する差動増幅器
42hと、振幅偏差信号を入力されるインバータ42i
を有している。フェージング等化器42は、周波数f0
±Δfの各周波数成分の差(振幅偏差)に基づいてアッ
テネータ42c,42dの減衰度(あるいはゲイン可変
アンプのゲイン)を制御して、合成信号S3′の周波数
特性がフラットになるように制御する。すなわち、フェ
ージング等化器42は振幅偏差が所定の安定範囲(フェ
ージング安定範囲)STB3に入るようにフィードバッ
ク制御する。このフェージング安定範囲STB3は図4
に示すように2つの基準電圧V3′(>V3)、V 4
(<V4)により設定される。
【0027】差動増幅器33から出力される振幅偏差信
号bがフェージング安定範囲STB3の範囲外の場合、
すなわち、b>V3′あるいはb<V4′の場合には、最
小振幅偏差合成方式による位相制御を行なわず、フェー
ジング等化器42のフィードバック制御で振幅偏差を減
少してV3′>b>V4′にする。そして、フェージング
回路42の制御で振幅偏差信号bがフェージング安定範
囲STB3に入った時、すなわち、V3′>b>V4′に
なった時、最小振幅偏差合成方式による位相制御を行な
い振幅偏差をV3>b>V4にする。電圧コンパレータ3
4は、振幅偏差信号bとV3,V4,V3′,V4′と比較
する4つの比較器を備え、 b>V3′あるいはb<V4′の場合に信号Eをハイレ
ベルにし、V3′>b>V4′になった時、信号Eをロー
レベルにする。又、 b>V3あるいはb<V4の場合に位相制御イネーブル
信号Dをハイレベルにし、V3>b>V4になった時、信
号Dをローレベルにする。
【0028】位相制御回路35は、受信信号S1,S2
の位相差が安定範囲STB1(−450〜450)にない
場合には、同相合成方式により位相制御を行なう。同相
合成方式の位相制御により、位相差が安定範囲STB1
(−450〜450)に入れば、振幅偏差bがフェージン
グ安定範囲STB3に入るまで位相制御を行なわない。
位相差が安定範囲STB1(−450〜450)に入る
と、フェージング等化器42は振幅偏差bがフェージン
グ安定範囲STB3に入るように制御する。すなわち、
フェージング等化器42はV3′>b>V4′になるよう
に制御する。フェージング等化器42の制御で振幅偏差
がフェージング安定範囲STB3に入れば、位相制御回
路35は最小振幅偏差合成方式による位相制御を開始す
る。最小振幅偏差合成方式による位相制御により、振幅
偏差bが減少し、V4<b<V3となれば、すなわち、振
幅偏差bが最小振幅偏差合成方式の安定範囲STB2に
入れば、位相制御イネーブル信号Dがローレベルになっ
て最小振幅偏差合成方式による位相制御が終了する。
【0029】(c-2) 動作 第1実施例の場合と同様に、同相合成方式による位相制
御を行なうと受信信号S2の位相が受信信号S1の位相
に近づいて行き、これら両信号の位相差に応じた電圧信
号aはV2<a<V1となる。すなわち、位相差が同相合
成方式の安定範囲STB1(−450〜450)の範囲に
入る。位相差が同相合成方式の安定範囲STB1(−4
0〜450)の範囲に入ると、位相進み/遅れ信号A,
Bは共にローレベルになり、同相合成方式による位相制
御は終了する。又、この時点で信号D,Eは共にハイレ
ベルになるから、位相制御回路35は最小振幅偏差合成
方式による位相制御は行なわない。以後、フェージング
等化器42は振幅偏差bがフェージング安定範囲STB
3に入るように制御する。すなわち、フェージング等化
器42はV3′>b>V4′になるように前述の等化制御
を行なう。フェージング等化器42の制御で振幅偏差が
フェージング安定範囲STB3に入れば、すなわち、V
3′>b>V4′になれば、信号Eがローレベルになる
(信号Dはハイレベルを維持する)。
【0030】E=ローレベル、D=ハイレベルになる
と、位相制御回路35は第1実施例と同様に最小振幅偏
差合成方式による位相制御を開始する。最小振幅偏差合
成方式による位相制御により、振幅偏差bが減少して、
4<b<V3となれば、すなわち、振幅偏差bが最小振
幅偏差合成方式の安定範囲STB2に入れば、位相制御
イネーブル信号Dがローレベルになって最小振幅偏差合
成方式による位相制御が終了する。以後、b>V3ある
いはb<V4になったか監視し、なれば位相制御イネー
ブル信号Dがハイレベルになって上記最小振幅偏差合成
方式による位相制御が繰り返えされる。
【0031】図14は第3実施例の動作説明図であり、
信号S2は同相合成方式の位相制御により信号S1の位
相に近づいて行き、安定範囲STB1(−450〜4
0)に入る。しかる後、フェージング等化器42の制
御で、振幅偏差が減少してフェージング安定範囲STB
3に入れば、最小振幅偏差合成方式による位相制御が行
なわれ、振幅偏差が設定レベル以下になったときに位相
制御が終了する。以後、受信状態が変化して振幅偏差が
設定レベル以上になれば、フェージング安定範囲STB
3の範囲内で振幅偏差が設定レベル以下になるように位
相制御が行なわれる。ところで、最小振幅偏差合成方式
による位相制御により、V4<b<V3とならなければ、
位相差がフェージング安定範囲STB3を越えて信号E
がハイレベルになる。これにより、最小振幅偏差合成方
式による位相制御が停止し、フェージング等化器42に
よる制御が行なわれ、最初とは逆方向より安定範囲ST
B3に入る。以後、再び、最小振幅偏差合成方式による
位相制御が行なわれ、最初と逆方向(一点鎖線矢印参
照)に位相補正が行なわれる。以上の制御により、信号
S1,S2の干渉成分が打ち消され、かつ、比較的大き
な直接波の合成信号を出力することができる。すなわ
ち、同相合成方式と最小振幅偏差合成方式を併用するこ
とにより、電力低下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、
フェージング耐力を向上することができる。又、振幅偏
差の振動範囲がSTB3となり、第1実施例に比べて振
幅変動を減少することができる。
【0032】(c-3) 位相制御回路 図15は位相制御回路の構成図であり、30、34は電
圧コンパレータ、35は位相制御回路、36はアップ/
ダウンカウンタであり、図7と同一部分には同一符号を
付している。電圧コンパレータ30は第1実施例と同一
の構成を備えている。電圧コンパレータ34は第1実施
例の構成に加えて、振幅偏差に応じた電圧信号bと予め
設定されている基準レベルV3′,V4′とを比較し、b
>V3′あるいはb<V4′の場合にそれぞれハイレベル
の信号を出力する第3、第4の比較器55′、54′
と、b>V3′あるいはb<V4′の場合にハイレベルの
信号Eを出力するオアゲート57が設けられている。位
相制御回路35は第1実施例と同様にJK型フリップフ
ロップ46、47及びオアゲート48,49を有すると
共に、第1実施例の組合せ論理回路51とは異なる構成
の組合せ論理回路51′を備えている。組合せ論理回路
51′は(c-2)で説明した機能を備えている。図16は
組合せ論理回路51′の具体的な構成図、図17はその真
理値表である。尚、図16において、NOTはノットゲ
ート、ANDはアンドゲート、ORはオアゲート、CL
Cは組合せ論理回路、F/Fはフリップフロップであ
る。
【0033】(d) 本発明の第4実施例 図18は本発明の第4実施例に係るスペースダイバーシ
ティ受信装置の構成図である。第4実施例は第3実施例
と同等の機能を有するものであり、フェージング等化器
42′に復調器39と、該復調器の出力信号を入力され
て帯域内の高域側及び低域側における合成信号レベルの
差に応じた振幅偏差信号を出力するトランスバーサル等
化器40と、トランスバーサル等化器40から出力され
る振幅偏差信号を積分すると共に、振幅偏差信号をフェ
ージング等化器にフィードバックする積分器41を備え
ている。図19はフェージング等化器42′、復調器3
9、トランスバーサル等化器40、積分器41間のより
詳細な構成図である。図19よりわかるように、第4実
施例は、第3実施例のフェージング等化器42(図13
参照)の狭帯域フィルタ42f,42g及び差動増幅器
42hを除去し、替りに、復調器39と、トランスバー
サル等化器40と、トランスバーサル等化器40から出
力される振幅偏差信号を積分する積分器41を接続し、
振幅偏差信号をフェージング等化器42′にフィードバ
ックするようにしたものである。以上、本発明を実施例
により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれ
らを排除するものではない。
【0034】
【発明の効果】以上本発明によれば、同相合成方式と最
小振幅偏差合成方式を併用するようにしたから、電力低
下を抑え、かつ、振幅偏差を改善し、フェージング耐力
を向上することができる。又、本発明によれば、同相合
成安定範囲を拡大し、その安定範囲内にフェージング安
定範囲を定め、該フェージング安定範囲内で最小振幅偏
差合成方式により振幅偏差を抑圧するように構成したか
ら、振幅偏差の変動を減少でき、しかも、電力低下を抑
え、かつ、振幅偏差を改善し、フェージング耐力を向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1実施例のスペースダイバーシティ
受信装置の構成図である。
【図3】同相合成方式における位相差と安定範囲の関係
図である。
【図4】振幅偏差と安定範囲の関係図である。
【図5】第1実施例の説明図である。
【図6】本発明の効果説明図である。
【図7】第1実施例の位相制御回路の構成図である。
【図8】位相制御回路における組合せ論理回路の構成図
である。
【図9】組合せ論理回路の具体例である。
【図10】組合せ論理回路の真理値表である。
【図11】本発明の第2実施例のスペースダイバーシテ
ィ受信装置の構成図である。
【図12】本発明の第3実施例のスペースダイバーシテ
ィ受信装置の構成図である。
【図13】フェージング等化器の構成図である。
【図14】第3実施例の動作説明図である。
【図15】第3実施例の位相制御回路の構成図である。
【図16】位相制御回路における組合せ論理回路の構成
図である。
【図17】組合せ論理回路の真理値表である。
【図18】本発明の第4実施例のスペースダイバーシテ
ィ受信装置の構成図である。
【図19】第4実施例における振幅偏差抽出部の要部構
成図である。
【図20】従来の同相合成方式のスペースダイバーシテ
ィ受信装置構成図である。
【図21】位相差θに応じた電圧信号波形図である。
【図22】同相合成方式の説明図である。
【図23】従来の最小振幅偏差合成方式のスペースダイ
バーシティ受信装置構成図である。
【図24】帯域内の周波数特性図である。
【図25】最小振幅偏差合成方式の説明図である。
【符号の説明】
101・・同相合成回路 102・・偏差抽出部 103・・位相制御部 20・・受信信号S2の位相を制御する移相器 23・・2つの信号を合成して出力する合成器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空間的に離間した2つのアンテナで信号
    を受信し、一方のアンテナで受信した信号の位相を制御
    し、該位相制御された信号と他方のアンテナで受信した
    信号を合成して出力するスペースダイバーシティ受信装
    置において、 一方のアンテナで受信した信号の位相を制御し、他方の
    アンテナで受信した信号との位相差が第1の設定範囲内
    になるようにし、これら両信号を合成して出力する同相
    合成回路と、 帯域内の高域側及び低域側における前記合成信号のレベ
    ルを検出してそのレベル差を求める偏差抽出部と、 位相差が第1の設定範囲内になった時、該レベル差が第
    2の設定範囲内になるように前記一方のアンテナで受信
    した信号の位相を更に制御する位相制御部を有すること
    を特徴とするスペースダイバーシティ受信装置。
  2. 【請求項2】 空間的に離間した2つのアンテナで信号
    を受信し、一方のアンテナで受信した信号の位相を制御
    し、該位相制御された信号と他方のアンテナで受信した
    信号を合成して出力するスペースダイバーシティ受信装
    置において、 一方のアンテナで受信した信号の位相を制御し、他方の
    アンテナで受信した信号との位相差が第1の設定範囲内
    になるようにし、これら両信号を合成して出力する同相
    合成回路と、 前記合成信号を復調する復調器と該復調器の出力信号を
    入力されて帯域内の高域側及び低域側における合成信号
    レベルの差に応じた信号を出力するトランスバーサル等
    化器と、 位相差が第1の設定範囲内になった時、前記レベル差に
    応じた信号が第2の設定範囲内になるように一方のアン
    テナで受信した信号の位相を更に制御する位相制御部を
    有することを特徴とするスペースダイバーシティ受信装
    置。
  3. 【請求項3】 空間的に離間した2つのアンテナで信号
    を受信し、一方のアンテナで受信した信号の位相を制御
    し、該位相制御された信号と他方のアンテナで受信した
    信号を合成して出力するスペースダイバーシティ受信装
    置において、 一方のアンテナで受信した信号の位相を制御し、他方の
    アンテナで受信した信号との位相差が第1の設定範囲内
    になるようにし、これら両信号を合成して出力する同相
    合成回路と、 前記合成信号を入力され帯域内における各周波数の信号
    レベルを等化するフェージング等化器と、 位相差が第1の設定範囲内になり、かつ、フェージング
    等化器の出力信号レベルが第2の設定範囲内になった
    時、該フェージング等化器の出力信号レベルが第3の設
    定範囲内になるように一方のアンテナで受信した信号の
    位相を更に制御する位相制御部を有することを特徴とす
    るスペースダイバーシティ受信装置。
  4. 【請求項4】 空間的に離間した2つのアンテナで信号
    を受信し、一方のアンテナで受信した信号の位相を制御
    し、該位相制御された信号と他方のアンテナで受信した
    信号を合成して出力するスペースダイバーシティ受信装
    置において、 一方のアンテナで受信した信号の位相を制御し、他方の
    アンテナで受信した信号との位相差が第1の設定範囲内
    になるようにし、これら両信号を合成して出力する同相
    合成回路と、 前記合成信号を入力され帯域内における各周波数の信号
    レベルを等化するフェージング等化器と、 フェージング等化器から出力される信号を復調する復調
    器と、 該復調器の出力信号を入力されて帯域内の高域側及び低
    域側における前記合成信号のレベル差に応じた信号を出
    力すると共に、フェージング等化器にフィードバックす
    るトランスバーサル等化器と、 位相差が第1の設定範囲内になり、かつ、前記レベル差
    に応じた信号が第2の設定範囲内になった時、該レベル
    差に応じた信号が第3の設定範囲内になるように一方の
    アンテナで受信した信号の位相を更に制御する位相制御
    部を有することを特徴とするスペースダイバーシティ受
    信装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003039033A1 (fr) * 2001-10-30 2003-05-08 Nec Corporation Recepteur a diversite spatiale, procede de commande de ce recepteur et programme associe
JP2004120052A (ja) * 2002-09-24 2004-04-15 Hitachi Ltd 携帯端末および携帯電話
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