JPH09284191A - ダイバーシチ受信装置 - Google Patents

ダイバーシチ受信装置

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JPH09284191A
JPH09284191A JP8091577A JP9157796A JPH09284191A JP H09284191 A JPH09284191 A JP H09284191A JP 8091577 A JP8091577 A JP 8091577A JP 9157796 A JP9157796 A JP 9157796A JP H09284191 A JPH09284191 A JP H09284191A
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receiving
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Yasuhiro Ito
泰宏 伊藤
Hiroyuki Hamazumi
啓之 浜住
Hiroshi Miyazawa
寛 宮沢
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイバーシチ受信装置に関し、マルチパスや
周波数選択性フェージングによる影響を受信信号全体に
対して抑制すること。 【解決手段】 受信アンテナ群1は参照信号p(t)を
多重された信号c(t)を受信する。周波数変換回路群
2,3は、それぞれの受信信号を所定帯域の信号に周波
数変換する。FFT群4は、周波数変換回路群3からの
それぞれの変換信号を周波数領域のサブバンドに分割す
る。補償/最大合成比回路7は、それぞれのサブバンド
分割信号について受信アンテナを含む伝送路の伝達関数
に基づく補償と最大比合成を一括して行って合成受信信
号R1 (f)を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はダイバーシチ受信装
置に関し、特に地上系広帯域通信や放送を移動受信する
ときなどにマルチパスや周波数選択性フェージングを軽
減するためのダイバーシチ受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、移動受信などによるフェージング
の影響を軽減するために用いるダイバーシチ受信装置の
基本的な合成受信法として、選択合成、等利得合成、最
大比合成という3つの合成受信方法が知られている(D.
G. Brennan:“Linear diversity combining technique
s ”,Proc. IRE, 47,pp.1075-1102 (June 1959)) 。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ダイバーシチ受信装置における合成受信方法では、受信
信号全体のレベル低下を改善することはできても、受信
信号スペクトラムの一部のレベル低下を改善することは
できなかった。すなわち、同じマルチパスやフェージン
グを受けても、受信信号全体のレベル低下となる狭帯域
信号に対する改善効果は大きかったものの、受信信号ス
ペクトラムの一部にレベル低下が生じるような広帯域信
号に対する改善効果はあまり期待できなかった。
【0004】本発明は、上述の点に鑑みて成されたもの
で、マルチパルスやフェージング環境下で広帯域信号を
受信する場合にも、狭帯域信号受信の場合と同様に大き
な改善効果を得ることのできるダイバーシチ受信装置を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の装置は、送信側で参照信号を多重された信
号を受信する複数の受信アンテナと、該複数の受信アン
テナによるそれぞれの受信信号を所定帯域の信号に周波
数変換する変換手段とを備えたダイバーシチ受信装置で
あって、前記変換手段からのそれぞれの変換信号を周波
数領域のサブバンドに分割する分割手段と、前記分割手
段により得られたそれぞれのサブバンド分割信号につい
て前記受信アンテナを含む伝送路の伝達関数に基づく補
償と最大比合成とを一括して行って合成受信信号を出力
する合成出力手段とを具備した構成とした。
【0006】また、本発明の装置では、前記合成出力手
段は前記参照信号と同一波形の信号を周波数領域の信号
に変換した他の参照信号を発生する参照信号発生手段を
含み、前記複数の受信アンテナによるそれぞれの受信信
号から得られた周波数領域の受信信号および参照信号、
並びに前記参照信号発生手段からの前記周波数領域の他
の参照信号を用いて前記合成受信信号を出力する構成と
した。
【0007】また、本発明の装置では、前記参照信号を
多重された信号はシングルキャリア変調信号であると共
に前記分割手段は複数の高速フーリエ変換回路からな
り、前記合成出力手段からの出力を逆高速フーリエ変換
する手段を具備した構成とした。
【0008】また、本発明の装置では、前記シングルキ
ャリア変調信号は、前記参照信号を時分割多重またはス
ペクトル拡散多重されている構成とした。
【0009】また、本発明の装置では、前記参照信号を
多重された信号は、直交周波数多重変調信号であると共
に、前記分割手段は複数の高速フーリエ変換回路からな
る構成とした。
【0010】また、本発明の装置では、前記直交周波数
多重変調信号は、前記参照信号を時分割多重またはスペ
クトル拡散多重されている構成とした。
【0011】また、本発明の装置は、伝送信号を受信す
る複数の受信アンテナと、該複数の受信アンテナによる
それぞれの受信信号を所定帯域の信号に周波数変換する
変換手段とを備えたダイバーシチ受信装置であって、前
記変換手段からのそれぞれの変換信号を周波数領域のサ
ブバンドに分割する分割手段と、前記分割手段により得
られたそれぞれのサブバンド分割信号について最大比合
成を一括して行って合成受信信号を出力する合成出力手
段とを具備した構成とした。
【0012】また、本発明の装置では、前記合成出力手
段は前記分割手段からの信号を差動復調および振幅補償
する差動復調/振幅補償手段を含み、前記差動復調/振
幅補償手段からの信号を用いて前記合成受信信号を出力
する構成とした。
【0013】また、本発明の装置では、前記伝送信号
は、直交周波数多重差動変調信号である構成とした。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0015】(第1の実施の形態)図1は本発明による
ダイバーシチ受信装置の第1の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【0016】図1のダイバーシチ受信装置は、チャー
プ、sinx/x、疑似ランダムノイズなどの周波数特
性が平坦な参照信号が送信側で時分割多重またはスペク
トル拡散多重されたAM、PM、FM、PSK変調、Q
AM(Quadrature Amplitude Modulation :直交振幅変
調)、VSB(Vestiginal Sideband :残留側波帯)変
調などのシングルキャリア変調信号の受信に対応したサ
ブバンド分割合成方式のダイバーシチ受信装置の一例で
ある。
【0017】なお、チャープ信号を元にした信号を時分
割多重してゴースト除去用参照信号(GCR信号)とし
て用いる例は、米国特許第5,121,211号(David
Koo, 1992年6月9日)に見られる。また、sin
x/xをGCR信号として応用する例は、H. Miyazawa,
et al:“Development of a Ghost Cancel Reference
Signal for TV Broadcasting”,IEEE Trans. BC-35,
4, pp.339-347 (Dec. 1989)に見られる。
【0018】図1に示すダイバーシチ受信装置は、複数
の受信アンテナでダイバーシチを構成する受信アンテナ
群1と、各受信アンテナから受信されたそれぞれの高周
波(RF)受信信号を中間周波(IF)帯に変換する周
波数変換回路群2と、IF帯に変換されたこれらの受信
信号をベースバンド信号に周波数変換する周波数変換回
路群3と、これらのベースバンド信号を周波数領域信号
に変換する高速フーリエ変換(FFT)回路群4と、送
信信号に多重された参照信号と同一波形の信号を周波数
領域信号に変換した他の参照信号P(f)を発生する参
照信号発生回路6と、周波数領域信号に変換された参照
信号および受信信号、並びに参照信号発生回路6からの
他の参照信号P(f)を用いて補償および最大比合成を
行う補償/最大比合成回路7と、補償および最大比合成
された受信信号を時間領域信号に変換する逆高速フーリ
エ変換(IFFT)回路8と、時間領域に逆変換された
受信信号を復調する受信機9とを備えており、ダイバー
シチ受信した各受信信号の合成受信をサブバンド分割合
成方式により行う。
【0019】受信アンテナ群1は受信アンテナ11,1
2,…1K,…1Nで構成されており、マルチパスやフ
ェージングを受けたシングルキャリア変調信号c(t)
と多重された参照信号p(t)とを受信する。ここで、
受信アンテナ群1の各受信アンテナ11,12,…1
K,…1Nは、受信信号間の相関を少なくするため、互
いに受信信号の搬送波の半波長以上離間させて配置して
あるものとする。また、送信側で多重される参照信号
は、受信側の参照信号発生回路6により発生される他の
参照信号を時間領域に変換した信号と同一波形とする。
各受信アンテナ11,12,…1K,…1Nが受信する
参照信号は、マルチパスや周波数選択性フェージングに
よる周波数特性の乱れにより、後述の通り一般的に異な
った周波数特性となる。
【0020】周波数変換回路群2は周波数変換回路2
1,22,…2K,…2Nで構成されており、各受信ア
ンテナ11,12,…1K,…1Nにより受信された参
照信号p(t)をRF信号からIF信号に変換する。I
F信号の周波数帯域は予め設定されている。周波数変換
回路群3は周波数変換回路31,32,…3K,…3N
からなり、IF信号をベースバンド信号に周波数変換す
る。ベースバンド信号に変換された各受信アンテナ1
1,12,…1K,…1Nからの参照信号p(t)は、
高速フーリエ変換回路41,42,…4K,…4Nから
なる高速フーリエ変換(FFT)回路群4によりそれぞ
れ周波数領域の参照信号 P1 (f),P2 (f),…Pk (f),…PN (f) (1) に変換される。(1)式の周波数領域の参照信号Pk
(f)(k=1,……N)は、各受信アンテナの受信信
号を離散フーリエ変換し、周波数領域のサブバンドに分
割したものになっている。
【0021】ここで、図2は送信側が有する参照信号発
生回路が発生した周波数領域の参照信号P(f)と、各
受信アンテナ11,12,…1K,…1Nからの参照信
号p(t)から得られる周波数領域の参照信号P1
(f),P2 (f),…Pk (f),…PN (f)の一
例を示す図である。
【0022】図2に示すように、各受信アンテナ11,
12,…1K,…1Nからの参照信号p(t)から得ら
れる周波数領域の参照信号Pk (f)は、マルチパスや
周波数選択性フェージングによる周波数特性の乱れによ
り送信側が有する参照信号発生回路が発生した参照信号
P(f)と相違し、一般的にそれぞれ異なった周波数特
性となる。これは、各受信アンテナが受信信号の搬送波
の半波長以上離れているため、各受信アンテナに入来す
る電波の位相間の相関が低くなり、搬送波とマルチパス
の間に位相差が生じてくるためである。
【0023】そこで、各受信アンテナからの周波数領域
の受信信号を帯域ごとに最大比合成することで、受信特
性の優れた部分を最大限に活用すると共に受信特性の乱
れを相補い、マルチパスや周波数選択性フェージングの
影響を抑えた良好な合成受信信号を得ることができる。
【0024】ここで、受信された参照信号p(t)の基
になった周波数領域の参照信号、すなわち参照信号発生
回路6からの他の参照信号をP(f)とし、受信アンテ
ナ1Kで受信した場合の伝送路(送信側での参照信号の
発生から、受信アンテナ1Kで受信してから高速フーリ
エ変換回路4Kで周波数領域に変換されるまで)の伝達
関数をHk (f)(k=1,……N)とすると、受信ア
ンテナ1Kによる周波数領域の参照信号Pk (f)(k
=1,……N)は、 Pk (f)=Hk (f)P(f) (2) となる。
【0025】また、シングルキャリア変調信号c(t)
をダイバーシチを構成する受信アンテナ群1によって受
信し、受信されたシングルキャリア変調信号c(t)を
周波数変換回路群2によりRF信号からIF信号に変換
する。さらに周波数変換回路群3によりIF信号をベー
スバンド信号に周波数変換すると、ベースバンド信号に
変換された各受信アンテナ11,12,…1K,…1N
からの受信信号は、高速フーリエ変換(FFT)回路群
4により周波数領域の受信信号Ck (f)(k=1,…
…N) C1 (f),C2 (f),…Ck (f),…CN (f) (3) に変換される。
【0026】補償/最大比合成回路7では、まず、受信
アンテナ1Kによる周波数領域の受信信号Ck (f)に
対し、サブバンド分割された帯域ごとに、周波数領域に
おいて伝達関数Hk (f)を用いて補償(波形等化)す
ることができる。補償後の信号をEk (f)とすると、 Ek (f)=Ck (f)/Hk (f)(k=1,……N) (4) となる。式(2)により求めた伝達関数Hk (f)を式
(4)に代入すると、 Ek (f)=P(f)Ck (f)/Pk (f) (5) となる。
【0027】ここで、各受信アンテナの受信出力を補償
した信号Ek (f)(k=1,2,…,N)を各受信ア
ンテナにより受信された参照信号を周波数領域信号に変
換した参照信号Pk (f)(k=1,2,…,N)で重
み付けすることにより、周知の最大比合成を行う。すな
わち、周波数領域の合成受信信号R1 (f)は、
【0028】
【数1】
【0029】ここで、分母Σ|Pi (f)|2 は規格化
係数である。式(6)に式(5)を代入すると、
【0030】
【数2】
【0031】となる。ただし、Pk *(f)は参照信号P
k (f)の複素共役を示す。
【0032】すなわち、高速フーリエ変換(FFT)回
路群4から得られた周波数領域に変換された参照信号お
よび受信信号、並びに参照信号発生回路6から発生した
受信された参照信号p(t)の基になった周波数領域の
参照信号と同じ他の参照信号P(f)を用いて、補償/
最大比合成回路7において式(7)に示されるような演
算をまとめて行うならば、受信信号のサブバンド分割さ
れた帯域ごとに、その全帯域について補償および最大比
合成が一括してなされることになる。
【0033】規格化係数Σ|Pi (f)|2 は、参照信
号を受信した場合の全受信アンテナの合成受信出力を示
すが、これがゼロとなる確率は、単独の受信アンテナに
よる参照信号Pk (f)がゼロとなる確率よりも低い。
したがって、各受信アンテナによる受信出力を式(5)
を用いて補償した後で最大比合成を別々に行うよりも、
各受信アンテナの受信出力について式(7)を用いて補
償と最大比合成を一括して行う方が演算不能となる確率
が低く、安定な動作を期待することができる。
【0034】最大比合成された受信信号は周波数領域の
信号であるため、逆高速フーリエ変換(IFFT)回路
8により時間領域の信号に戻し、時間領域に逆変換され
た信号を受信機9により復調する。
【0035】このように本実施の形態によれば、受信ア
ンテナ群1によって受信された参照信号が多重されたシ
ングルキャリア変調信号をベースバンド信号に周波数変
換し、高速フーリエ変換(FFT)回路4により参照信
号および受信信号を周波数領域の信号に変換し、参照信
号発生回路6より得られた参照信号を用いて補償/最大
比合成回路7によって帯域ごとに補償/最大比合成を行
った後、逆高速フーリエ変換(IFFT)回路8によっ
て時間領域の信号に逆変換してから通常の復調を行うこ
とにより、従来のダイバーシチ受信における合成受信方
式では除去できなかったマルチパスや周波数選択性フェ
ージングによる符号間干渉の影響を抑えることができ
る。
【0036】(第2の実施の形態)図3は本発明による
ダイバーシチ受信装置の第2の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【0037】図3に示すダイバーシチ受信装置は、チャ
ープ、sinx/x、疑似ランダムノイズなどの周波数
特性が平坦な参照信号が送信側で時分割多重またはスペ
クトル拡散多重されたOFDM(直交周波数多重:Orth
ogonal Frequency DivisionMultiplex )変調方式信号
の受信に対応したサブバンド分割合成方式のダイバーシ
チ受信装置の一例である。
【0038】図3に示すダイバーシチ受信装置は、複数
の受信アンテナでダイバーシチを構成する受信アンテナ
群1と、各受信アンテナから受信されたそれぞれの高周
波(RF)受信信号を中間周波(IF)帯に変換する周
波数変換回路群2と、IF帯に変換されたこれらの受信
信号をベースバンド信号に周波数変換する周波数変換回
路群3と、これらのベースバンド信号を周波数領域信号
に変換する高速フーリエ変換(FFT)回路群4と、送
信信号に多重された参照信号と同一波形の信号を周波数
領域信号に変換した参照信号P(f)を発生する参照信
号発生回路6と、周波数領域信号に変換された参照信号
および受信信号、並びに参照信号発生回路6からの他の
参照信号P(f)を用いて補償および最大比合成を行う
補償/最大比合成回路7aと、補償および最大比合成さ
れた周波数領域の受信信号を復調する受信機9aとを備
えており、ダイバーシチ受信した各受信信号の合成受信
をサブバンド分割合成方式により行う。
【0039】受信アンテナ群1は受信アンテナ11,1
2,…1K,…1Nで構成されており、マルチパスやフ
ェージングを受けたOFDM変調信号co (t)に多重
された参照信号p(t)を受信する。ここで、受信アン
テナ群1の各受信アンテナ11,12,…1K,…1N
は、受信信号間の相関を少なくするため、互いに受信信
号の搬送波の半波長以上離間させて配置してあるものと
する。また、送信側で多重される参照信号は、受信側の
参照信号発生回路6により発生される他の参照信号を時
間領域に変換した信号と同一波形とする。各受信アンテ
ナ11,12,…1K,…1Nが受信する参照信号は、
マルチパスや周波数選択性フェージングによる周波数特
性の乱れにより、後述の通り一般的に異なった周波数特
性となる。
【0040】周波数変換回路群2は周波数変換回路2
1,22,…2K,…2Nで構成されており、各受信ア
ンテナ11,12,…1K,…1Nにより受信された参
照信号p(t)をRF信号からIF信号に変換する。I
F信号の周波数帯域は予め設定されている。周波数変換
回路群3は周波数変換回路31,32,…3K,…3N
からなり、IF信号をベースバンド信号に周波数変換す
る。ベースバンド信号に変換された各受信アンテナ1
1,12,…1K,…1Nからの参照信号p(t)は、
高速フーリエ変換回路41,42,…4K,…4Nから
なる高速フーリエ変換(FFT)回路群4によりそれぞ
れ周波数領域の参照信号 P1 (f),P2 (f),…Pk (f),…PN (f) (8) に変換される。
【0041】(8)式の周波数領域の参照信号Pk
(f)(k=1,……N)は、各受信アンテナの受信信
号を離散フーリエ変換し、周波数領域のサブバンドに分
割したものになっている。
【0042】このとき、マルチパスや周波数選択性フェ
ージングによる周波数特性の乱れにより、各受信アンテ
ナ11,12,…1K,…1Nからの参照信号p(t)
から得られる周波数領域の参照信号Pk (f)は、図2
に示したように一般的に異なった周波数特性となる。こ
れは、各受信アンテナが受信信号の搬送波の半波長以上
離れているため、各受信アンテナに入来する電波の位相
間の相関が低くなり、搬送波とマルチパスの間に位相差
が生じてくるためである。そこで、各受信アンテナから
の受信信号を帯域ごとに最大比合成することで、受信特
性の優れた部分を最大限に活用すると共に受信特性の乱
れを相補い、マルチパスや周波数選択性フェージングの
影響を抑えた良好な合成受信信号を得ることができる。
【0043】ここで、受信された参照信号p(t)の基
になった周波数領域の参照信号、すなわち参照信号発生
回路6からの他の参照信号をP(f)とし、受信アンテ
ナ1Kで受信した場合の伝送路(送信側での参照信号の
発生から、受信アンテナ1kで受信してから高速フーリ
エ変換回路4Kで周波数領域に変換されるまで)の伝達
関数をHk (f)(k=1,……N)とすると、受信ア
ンテナ1Kによる周波数領域の参照信号Pk (f)(k
=1,……N)は Pk (f)=Hk (f)P(f) (9) となる。
【0044】また、OFDM変調信号co (t)をダイ
バーシチを構成する受信アンテナ群1によって受信し、
受信されたOFDM変調信号co (t)を周波数変換回
路群2によりRF信号からIF信号に変換する。さらに
周波数変換回路群3によりIF信号をベースバンド信号
に周波数変換すると、ベースバンド信号に変換された各
受信アンテナ11,12,…1K,…1N からの受信
信号は、高速フーリエ変換(FFT)回路群4により周
波数領域の受信信号Cok(f)(k=1,……N) Co1(f),Co2(f),…Cok(f),…CoN(f) (10) に変換される。
【0045】補償/最大比合成回路7aでは、まず、受
信アンテナ1Kによる周波数領域の受信信号Cok(f)
に対し、サブバンド分割された帯域ごとに、周波数領域
において伝達関数Hk (f)を用いて補償(波形等化)
することができる。補償後の信号をEok(f)とする
と、 Eok(f)=Cok(f)/Hk (f) (11) となる。式(9)により求めた伝達関数Hk (f)を式
(11)に代入すると、 Eok(f)=P(f)Cok(f)/Pk (f) (12) となる。
【0046】ここで、各受信アンテナの受信出力を補償
した信号Eok(f)(k=1,2,…,N)を各受信ア
ンテナにより受信された参照信号を周波数領域信号に変
換した参照信号Pk (f)(k=1,2,…,N)で重
み付けすることにより、周知の最大比合成を行う。すな
わち、周波数領域の合成受信信号R2 (f)は、
【0047】
【数3】
【0048】ここで、分母Σ|Pi (f)|2 は規格化
係数である。式(13)に式(12)を代入すると、
【0049】
【数4】
【0050】となる。ただし、Pk *(f)は参照信号P
k (f)の複素共役を示す。
【0051】すなわち、高速フーリエ変換(FFT)回
路群4から得られた周波数領域に変換された参照信号お
よび受信信号、並びに参照信号発生回路6から発生した
送信された参照信号p(t)の基になった周波数領域の
参照信号と同じ参照信号P(f)を用いて、補償/最大
比合成回路7aにおいて式(14)に示されるような演
算を一括して行うならば、受信信号のサブバンド分割さ
れた帯域ごとに、その全帯域について補償および最大比
合成がなされることになる。
【0052】規格化係数Σ|Pi (f)|2 は、参照信
号を受信した場合の全受信アンテナの合成受信出力を示
すが、これがゼロとなる確率は、単独の受信アンテナに
よる参照信号Pk (f)がゼロとなる確率よりも低い。
したがって、各受信アンテナによる受信出力を式(1
2)を用いて補償した後で最大比合成を別々に行うより
も、各受信アンテナの受信出力について式(14)を用
いて補償と最大比合成を一括して行う方が演算不能とな
る確率が低く、安定な動作を期待することができる。最
大比合成された周波数領域の受信信号は、受信機9aに
より復調される。
【0053】このように本実施の形態によれば、受信ア
ンテナ群1によって受信された参照信号が多重されたO
FDM変調信号をベースバンド信号に周波数変換し、高
速フーリエ変換(FFT)回路4により参照信号および
受信信号を周波数領域の信号に変換し、参照信号発生回
路6より得られた参照信号を用いて補償/最大比合成回
路7aによって帯域ごとに補償/最大比合成を行ってか
ら復調を行うことにより、従来のダイバーシチ受信にお
ける合成方式では除去できなかったマルチパスや周波数
選択性フェージングによる符号間干渉の影響を抑えるこ
とができる。
【0054】(第3の実施の形態)図4は本発明による
ダイバーシチ受信装置の第3の実施の形態を示すブロッ
ク図である。
【0055】図4に示すダイバーシチ受信装置は、OF
DM差動変調方式信号の受信に対応したサブバンド分割
合成方式のダイバーシチ受信装置の一例である。
【0056】図4に示すダイバーシチ受信装置は、複数
の受信アンテナでダイバーシチを構成する受信アンテナ
群1と、各受信アンテナから受信されたそれぞれの高周
波(RF)受信信号を中間周波(IF)帯に変換する周
波数変換回路群2と、IF帯に変換されたこれらの受信
信号をベースバンド信号に周波数変換する周波数変換回
路群3と、これらのベースバンド信号を周波数領域信号
に変換する高速フーリエ変換(FFT)回路群4と、こ
れらの周波数領域信号に変換された受信信号を差動復調
および振幅補償する差動復調/振幅補償回路5と、これ
らの差動復調および振幅補償された受信信号を最大比合
成する最大比合成回路10と、最大比合成された周波数
領域の受信信号を復調する受信機9aとを備えており、
ダイバーシチ受信した各受信信号の合成受信をサブバン
ド分割合成方式により行う。
【0057】受信アンテナ群1は受信アンテナ11,1
2,…1K,…1Nで構成されており、マルチパスやフ
ェージングを受けたOFDM差動変調信号cod(t)を
受信する。ここで、受信アンテナ群1の各受信アンテナ
11,12,…1K,…1Nは、受信信号間の相関を少
なくするため、互いに受信信号の搬送波の半波長以上離
間させて配置してあるものとする。
【0058】周波数変換回路群2は周波数変換回路2
1,22,…2K,…2Nで構成されており、各受信ア
ンテナ11,12,…1K,…1Nにより受信された受
信信号をRF信号からIF信号に変換する。IF信号の
周波数帯域は予め設定されている。周波数変換回路群3
は周波数変換回路31,32,…3K,…3Nからな
り、IF信号をベースバンド信号に周波数変換する。ベ
ースバンド信号に変換された各受信アンテナ11,1
2,…1K,…1Nからの受信信号は、高速フーリエ変
換回路41,42,…4K,…4Nからなる高速フーリ
エ変換(FFT)回路群4によりそれぞれ周波数領域の
受信信号Codk (f)(k=1,……N) Cod1 (f),Cod2 (f),…Codk (f),…CodN (f) (15) に変換される。(15)式の周波数領域の受信信号C
odk (f)は、各受信アンテナの受信信号を離散フーリ
エ変換し、周波数領域のサブバンドに分割したものにな
っている。これらの受信信号Codk (f)(k=1,…
…N)は、差動復調/振幅補償回路5により差動復調お
よび振幅補償されて、差動復調信号Dk (f)(k=
1,……N) D1 (f),D2 (f),…Dk (f),…DN (f) (16) として出力される。これを各受信アンテナから受信され
た受信信号から得られた周波数領域の受信信号Codk
(f)(k=1,2,…,N)で重み付けすることによ
り、最大比合成を行う。すなわち、周波数領域の合成受
信信号R3 (f)は、
【0059】
【数5】
【0060】となる。ここで、分母Σ|Ci (f)|2
は規格化係数である。
【0061】すなわち、高速フーリエ変換(FFT)回
路群4から得られた周波数領域に変換された受信信号、
および差動復調/振幅補償回路5から得られた差動復調
信号を用いて、最大比合成回路10において式(17)
に示されるような演算を行うならば、受信信号のサブバ
ンド分割された帯域ごとに、その全帯域について最大比
合成がなされることになる。最大比合成された周波数領
域の受信信号は、受信機9aにより復調される。
【0062】このように本実施の形態によれば、受信ア
ンテナ群1によって受信されたOFDM差動変調信号を
ベースバンド信号に周波数変換し、高速フーリエ変換
(FFT)回路4により受信信号を周波数領域の信号に
変換し、差動復調/振幅補償回路5の出力を重み付けし
て最大比合成回路10によって帯域ごとに最大比合成を
行ってから復調を行うことにより、従来のダイバーシチ
受信装置の合成受信方式では除去できなかったマルチパ
スや周波数選択性フェージングによる符号間干渉の影響
を抑えることができる。
【0063】このように、本発明の各実施の形態では、
マルチパスや周波数選択性フェージングを伴う広帯域信
号の伝送の際に複数の受信アンテナで空間ダイバーシチ
を構成して合成受信を行う場合、個々の受信アンテナの
受信出力を離散フーリエ変換し、周波数領域のサブバン
ドに分割した上でそれぞれの帯域ごとに補償と最大比合
成(または最大比合成)を行うことにより、従来のダイ
バーシチ受信における合成方式に比べ、改善効果の大き
なダイバーシチ受信が可能となる。本発明の技術は、現
行地上系テレビジョン放送の移動受信装置、FPU(Fi
eld Pick-upUnit)の受信部、あるいは将来のQAM,
VSBあるいはOFDM方式による地上系テレビジョン
放送を移動受信装置やポータブル受信装置で受信する際
に、受信率を大幅に改善することができる、極めて有用
な技術である。
【0064】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、送信側で参照信号を多重された信号を複数の受信ア
ンテナで受信し、それぞれの受信信号を所定帯域の信号
に周波数変換し、それぞれの変換信号を周波数領域のサ
ブバンドに分割し、それぞれのサブバンド分割信号につ
いて受信アンテナを含む伝送路の伝達関数に基づく補償
と最大比合成とを一括して行って合成受信信号を出力し
ているので、マルチパルスやフェージング環境下で広帯
域信号を受信する場合にも安定に動作して、狭帯域信号
受信の場合と同様に大きな改善効果を得ることができ
る。
【0065】また、本発明によれば、伝送信号を複数の
受信アンテナで受信し、それぞれの受信信号を所定帯域
の信号に周波数変換し、それぞれの変換信号を周波数領
域のサブバンドに分割し、それぞれのサブバンド分割信
号について最大比合成を一括して行って合成受信信号を
出力しているので、マルチパルスやフェージング環境下
で広帯域信号を受信する場合にも安定に動作して、狭帯
域信号受信の場合と同様に大きな改善効果を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるダイバーシチ受信装置の第1の実
施の形態を示すブロック図である。
【図2】送信側が有する参照信号発生回路が発生した周
波数領域の参照信号P(f)と、各受信アンテナ11,
12,…1K,…1Nからの参照信号p(t)から得ら
れる周波数領域の参照信号P1 (f),P2 (f),…
k (f),…PN (f)の一例を示す図である。
【図3】本発明によるダイバーシチ受信装置の第2の実
施の形態を示すブロック図である。
【図4】本発明によるダイバーシチ受信装置の第3の実
施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 受信アンテナ群 11,12,1K,1N 受信アンテナ 2,3 周波数変換回路群 21,22,2K,2N,31,32,3K,3N 周
波数変換回路 4 高速フーリエ変換(FFT)回路群 41,42,4K,4N 高速フーリエ変換(FFT)
回路 5 差動復調/振幅補償回路群 51,52,5K,5N 差動復調/振幅補償回路 6 参照信号発生回路 7,7a 補償/最大比合成回路 8 逆高速フーリエ変換(IFFT)回路 9,9a 受信機 10 最大比合成回路

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信側で参照信号を多重された信号を受
    信する複数の受信アンテナと、該複数の受信アンテナに
    よるそれぞれの受信信号を所定帯域の信号に周波数変換
    する変換手段とを備えたダイバーシチ受信装置であっ
    て、 前記変換手段からのそれぞれの変換信号を周波数領域の
    サブバンドに分割する分割手段と、 前記分割手段により得られたそれぞれのサブバンド分割
    信号について前記受信アンテナを含む伝送路の伝達関数
    に基づく補償と最大比合成とを一括して行って合成受信
    信号を出力する合成出力手段とを具備したことを特徴と
    するダイバーシチ受信装置。
  2. 【請求項2】 前記合成出力手段は前記参照信号と同一
    波形の信号を周波数領域信号に変換した他の参照信号を
    発生する参照信号発生手段を含み、前記複数の受信アン
    テナによるそれぞれの受信信号から得られた周波数領域
    の受信信号および参照信号、並びに前記参照信号発生手
    段からの前記周波数領域の他の参照信号を用いて前記合
    成受信信号を出力することを特徴とする請求項1に記載
    のダイバーシチ受信装置。
  3. 【請求項3】 前記参照信号を多重された信号はシング
    ルキャリア変調信号であると共に前記分割手段は複数の
    高速フーリエ変換回路からなり、 前記合成出力手段からの出力を逆高速フーリエ変換する
    手段を具備したことを特徴とする請求項1または2に記
    載のダイバーシチ受信装置。
  4. 【請求項4】 前記シングルキャリア変調信号は、前記
    参照信号を時分割多重またはスペクトル拡散多重されて
    いることを特徴とする請求項3に記載のダイバーシチ受
    信装置。
  5. 【請求項5】 前記参照信号を多重された信号は、直交
    周波数多重変調信号であると共に前記分割手段は複数の
    高速フーリエ変換回路からなることを特徴とする請求項
    1または2に記載のダイバーシチ受信装置。
  6. 【請求項6】 前記直交周波数多重変調信号は、前記参
    照信号を時分割多重またはスペクトル拡散多重されてい
    ることを特徴とする請求項5に記載のダイバーシチ受信
    装置。
  7. 【請求項7】 伝送信号を受信する複数の受信アンテナ
    と、該複数の受信アンテナによるそれぞれの受信信号を
    所定帯域の信号に周波数変換する変換手段とを備えたダ
    イバーシチ受信装置であって、 前記変換手段からのそれぞれの変換信号を周波数領域の
    サブバンドに分割する分割手段と、 前記分割手段により得られたそれぞれのサブバンド分割
    信号について最大比合成を一括して行って合成受信信号
    を出力する合成出力手段とを具備したことを特徴とする
    ダイバーシチ受信装置。
  8. 【請求項8】 前記合成出力手段は前記分割手段からの
    信号を差動復調および振幅補償する差動復調/振幅補償
    手段を含み、前記差動復調/振幅補償手段からの信号を
    用いて前記合成受信信号を出力することを特徴とする請
    求項7に記載のダイバーシチ受信装置。
  9. 【請求項9】 前記伝送信号は、直交周波数多重差動変
    調信号であることを特徴とする請求項7に記載のダイバ
    ーシチ受信装置。
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