JPH09284192A - ダイバーシチ受信方法およびダイバーシチ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイバーシチ受信装置による移動局が、停止
時にフェージングにより無線受信部間で受信電界強度が
大きく異なるために障害情報を誤検出してしまう。 【解決手段】 復調信号２と電界強度信号３を出力する
無線受信部１と、電界強度信号３が最大の無線受信部１
を選択する受信電界強度比較回路４と、選択された無線
受信部１の復調信号２を復調出力７とする切替回路６と
から成る復調信号出力部を具備するとともに、電界強度
信号３の短時間平均値９を出力する平均値化回路８と、
短時間平均値９の一が他よりも著しく異なる場合に検知
信号11を出力する平均値比較回路10と、移動情報信号13
を出力する移動検出器12と、検知信号11と移動情報信号
13が同時に入力された場合に障害情報15を出力する論理
回路14とから成る障害情報出力部を具備することによ
り、停止時の障害情報15の誤検出のない安定した通信状
態を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に使用される、停止時における障害情報の誤検出を防止
したダイバーシチ受信方法およびダイバーシチ受信装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話や携帯電話等の移動体通信用
の基地局無線設備においては、電波の受信の際に信号の
位相差や受信点の移動に起因する干渉によって生じる受
信信号の変動、すなわちフェージングの影響を軽減する
方法として、複数の受信部を利用して受信するダイバー
シチ受信方法が広く用いられ、最近では移動局側にも同
様の受信方法を採用したダイバーシチ受信装置が用いら
れるようになっている。

【０００３】一般的なダイバーシチ受信装置は複数の受
信部を有してそれらの出力を適当な条件で選択または合
成して受信出力を得るものであるが、受信部の１つに受
信障害が起きた場合であっても、他の正常な受信部によ
って受信出力が得られるため、使用者が通常の使用状態
において障害の発生を認知することは困難であった。

【０００４】これに対し、このような場合に特別な試験
用信号や試験設備を用いずに自動的に障害の発生を検知
する方法として、例えば特公平５−6811号には、図２に
ブロック図で示したような各無線受信部における受信電
界強度の各々の短時間平均値の差を監視する受信方法を
用いたダイバーシチ受信装置が提案されていた。

【０００５】図２のブロック図において、21はダイバー
シチ受信を行なう複数の無線受信部であり、それぞれア
ンテナを通して受信した電波を復調した復調信号22と受
信電界強度の瞬時値を示す電界強度信号23を出力するも
のである。24は無線受信部21から得られる各電界強度信
号23を比較する受信電界強度比較回路であり、その電界
強度信号23が最も大きい無線受信部21を選択する選択信
号25を出力する。26は選択信号25によって復調信号22を
切り替える切替回路であり、受信電界強度比較回路24か
らの選択信号25により該当する無線受信部21の復調信号
22を復調出力27として出力する。

【０００６】また、28は各電界強度信号23を平均化して
それぞれの短時間平均値29を出力する平均値化回路、30
は各短時間平均値29を比較して障害情報31を出力する平
均値比較回路であり、この平均値比較回路30によって同
一時間内における各短時間平均値29を常時比較して、１
つの無線受信部21の短時間平均値29と他の無線受信部21
の短時間平均値29と差が著しく大きくなったときに障害
情報31を出力する。

【０００７】ここで、平均値化回路28には例えば図３に
ブロック図で示すような抵抗32とコンデンサ33とから成
る積分回路が用いられる。また、平均値比較回路30には
例えば図４にブロック図で示すような減算回路34と絶対
値回路35と電圧比較器36と電源37とから構成されるもの
などが用いられる。

【０００８】そして上記構成によれば、複数の無線受信
部21の電界強度信号23すなわち受信電界強度の瞬時値は
各無線受信部21によって大きく異なるが、その短時間平
均値29は各無線受信部21間でほぼ等しいという特性を持
つため、それらを比較することにより受信装置の障害を
検出できる効果があり、単純な付加回路を設けるだけ
で、受信装置運用中であってもダイバーシチ受信装置の
障害を検出することができるというものである。また、
複数の無線受信部21のうちのどの無線受信部21が障害状
態であるかを検出することも可能であり、従来の試験方
法と併用することにより確実な障害検出が可能となると
いうものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平５−6811号に提案されたような従来のダイバーシチ
受信装置では、送信局と受信局が共に易動しないとき、
例えば移動局である自動車電話を設置した車両が停止し
た場合には、フェージングによる受信電界強度の瞬時値
の変化は発生せずほぼ一定値となり、しかも、一般に受
信電界強度が各無線受信部21の間で大きく異なる可能性
が高い。そのため、複数の無線受信部21がそれぞれ正常
であっても各平均値化回路28間の出力に著しい差を生
じ、それにより障害情報31を誤検出してしまうという問
題点があった。

【００１０】本発明は上記問題点を解決すべく完成され
たものであり、その目的は、移動体通信用の移動局に使
用するダイバーシチ受信方法として、通常の使用中に無
線受信部の障害を自動的に検知できるとともに、移動局
が停止した場合でも障害情報を誤検出しない、安定した
通信状態を確保できるダイバーシチ受信方法を提供する
ことにある。

【００１１】また本発明の目的は、移動体通信用の移動
局であるダイバーシチ受信装置として、通常の使用中に
無線受信部の障害を自動的に検知できるとともに、移動
局が停止した場合でも障害情報を誤検出しない、安定し
た通信状態を確保できるダイバーシチ受信装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のダイバーシチ受
信方法は、複数の無線受信部により電波を受信して各受
信電界強度の瞬時値を比較し、該瞬時値が最も大きい無
線受信部からの電波の復調信号を選択して出力するとと
もに、所定の同一時間内において前記各受信電界強度の
瞬時値の短時間平均値の一が他より著しく異なり、かつ
前記無線受信部が移動している場合に前記無線受信部の
障害情報を出力することを特徴とするものである。

【００１３】また本発明のダイバーシチ受信装置は、ア
ンテナにより受信した電波の復調信号と前記電波の受信
電界強度の瞬時値を示す電界強度信号とを出力する複数
の無線受信部と、前記電界強度信号の大きさを比較して
該電界強度信号の大きさが最大の無線受信部を選択する
選択信号を出力する受信電界強度比較回路と、前記選択
信号によって選択される無線受信部からの復調信号を復
調出力として出力する切替回路とから成る復調信号出力
部を具備するとともに、前記複数の無線受信部からの各
電界強度信号の短時間平均値を出力する複数の平均値化
回路と、所定の同一時間内における前記短時間平均値の
大きさを比較して一の短時間平均値の大きさが他よりも
著しく異なる場合に検知信号を出力する平均値比較回路
と、前記無線受信部が移動している場合に移動情報信号
を出力する移動検出器と、前記検知信号および移動情報
信号が同時に入力された場合に障害情報を出力する論理
回路とから成る障害情報出力部を具備することを特徴と
するものである。

【００１４】本発明のダイバーシチ受信方法によれば、
所定の同一時間内において複数の無線受信部からの各受
信電界強度の瞬時値の短時間平均値の一が他より著しく
異なり、かつ無線受信部が移動している場合に無線受信
部の障害情報を出力することにより、通常の使用中に無
線受信部の障害を自動的に検知できるとともに、移動局
が停止して受信電界強度が各無線受信部の間で大きく異
なったために各平均値化回路間の出力に著しい差を生じ
る場合であっても、ダイバーシチ受信において障害情報
を誤検出することがなくなり、安定した通信状態を確保
することができる。

【００１５】また、本発明のダイバーシチ受信装置によ
れば、所定の同一時間内における電界強度信号の短時間
平均値の大きさを比較してその中の一の短時間平均値の
大きさが他よりも著しく異なる場合に検知信号を出力す
る平均値比較回路と、無線受信部が移動している場合に
移動情報信号を出力する移動検出器と、それら検知信号
および移動情報信号が同時に入力された場合に障害情報
を出力する論理回路とから成る障害情報出力部を具備す
ることにより、通常の使用中に無線受信部の障害を自動
的に検知できるとともに、移動局が停止して受信電界強
度が各無線受信部の間で大きく異なったために各平均値
化回路間の出力に著しい差を生じる場合であってもダイ
バーシチ受信において障害情報を誤検出することがな
い、安定した通信状態を確保できるダイバーシチ受信装
置となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のダイバーシチ受信
方法および受信装置について図面を参照しながら詳細に
説明する。

【００１７】図１は本発明のダイバーシチ受信方法およ
び受信装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１はダイバーシチ受信を行なう複数の無線受信部で
あり、それぞれアンテナ（空中線）を通して受信した電
波を復調した復調信号２と受信電界強度の瞬時値を示す
電界強度信号３とを出力するものである。４は無線受信
部１から得られる各電界強度信号３を比較する受信電界
強度比較回路であり、その電界強度信号３が最も大きい
無線受信部１を選択する選択信号５を出力する。６は選
択信号５によって復調信号２を切り替える切替回路（ス
イッチ回路）であり、受信電界強度比較回路４からの選
択信号５により該当する無線受信部１の復調信号２を復
調出力７として出力する。これら無線受信部１および受
信電界強度比較回路４・切替回路６により復調信号出力
部として検波後選択ダイバーシチを構成している。

【００１８】また、８は各電界強度信号３を所定の短時
間（例えば10ミリ秒程度）について周期的に平均化して
それぞれの短時間平均値９を出力する平均値化回路であ
り、例えば図３にブロック図で示したような抵抗32とコ
ンデンサ33とから成る積分回路が用いられる。10は所定
の同一時間内における各短時間平均値９を常時比較し
て、そのうちの一の短時間平均値９の大きさが他の短時
間平均値９よりも著しく異なる場合に検知信号11を出力
する平均値比較回路であり、例えば従来例と同様に、図
４にブロック図で示したような減算回路34と絶対値回路
35と電圧比較器36と電源37とから構成されるものなどが
用いられる。

【００１９】12は移動検出器であり、無線受信部１すな
わちこのダイバーシチ受信装置からなる移動局が移動し
ている場合に移動情報信号13を出力する。このような移
動検出器12としては、無線受信部１が車両等に搭載され
る場合は車両の速度計から得られる車速情報が所定の
値、例えば時速５ｋｍ程度を閾値として移動または停止
を判別して移動情報信号13を出力するもの、あるいは無
線受信部１が携帯電話機や携帯無線機等に搭載される場
合は加速度センサを用いて移動または停止を判別して移
動情報信号13を出力するものなどを用いればよく、ダイ
バーシチ受信装置の形態や用途に応じて、無線受信部１
の移動・停止を判別して移動情報信号13を出力できるも
のであれば、その他種々のものを用いることができる。

【００２０】14は検知信号11および移動情報信号13が同
時に入力された場合に障害情報15を出力する論理回路で
ある。

【００２１】そして、これら平均値化回路８および平均
値比較回路10・移動検出器12・論理回路14により障害情
報出力部を構成している。

【００２２】以上のような構成によれば、移動局である
ダイバーシチ受信装置が設置された場所あるいは車両等
が移動する時に生じるフェージングによって複数の無線
受信部１間の各電界強度信号３は大きく異なるが、その
短時間平均値９はほぼ等しくなるため、障害情報15は出
力されない。

【００２３】一方、無線受信部１に何らかの障害が生じ
て受信感度低下あるいは受信不能などの状態となった場
合、その無線受信部１からの電界強度信号３は平均的に
低下しあるいは零となるためその短時間平均値９の大き
さが他よりも著しく異なることとなり、平均値比較回路
10からは検知信号11が出力される。ここで、無線受信部
１が移動中であるならば、移動検出器12から移動情報信
号13が出力されているので論理回路14から障害情報15が
出力されることとなり、それにより障害を自動的に検出
することができる。

【００２４】他方、無線受信部１が停止した場合は、フ
ェージングによる電界強度信号３の短時間平均値９の変
化は発生せずほぼ一定値となり、しかも受信電界強度３
が複数の無線受信部１間で大きく異なることとなる可能
性が高い。従って、無線受信部１が正常であっても短時
間平均値９が著しく異なるために平均値比較回路10から
検知信号11が出力されることとなるが、移動検出器12か
らは移動情報信号13が出力されないので、論理回路14か
ら障害情報15が出力されることはない。

【００２５】その結果、本発明によれば、従来のように
障害情報15を誤検出することがなくなって、安定した通
信状態を確保できるダイバーシチ受信方法となり、ま
た、障害情報15を誤検出することがない安定した通信状
態を確保できるダイバーシチ受信装置となる。

【００２６】次に、本発明のダイバーシチ受信方法およ
び受信装置の他の例について図面を参照しながら詳細に
説明する。

【００２７】図５は移動局あるいは基地局のいずれにも
好適な本発明のダイバーシチ受信方法および受信装置の
構成例を示すブロック図である。なお、図１と同様の要
素に対しては図１と同じ符号を付してある。

【００２８】図５において、１は空中線を介して所望の
電波を受信して復調信号２を出力する無線受信部であ
り、受信電界強度の瞬時値を検出可能なものである。４
は受信電界強度比較回路であり、無線受信部１から得ら
れる受信電界強度の瞬時値である電界強度信号３を比較
して、その値が最も大きい無線受信部１を選択する選択
信号５を出力する。６は切替回路であり、選択信号５に
よって電界強度信号３の最も大きい無線受信部１の復調
信号を復調出力７として出力する。これら無線受信部１
・受信電界強度比較回路４・切替回路６により検波後選
択ダイバーシチを構成している。

【００２９】８は各電界強度信号３を所定の短時間につ
いて周期的に平均化してそれぞれの短時間平均値９を出
力する平均値化回路であり、例えば図３に回路図で示し
たような抵抗器32とコンデンサ33とから成る積分回路が
用いられる。

【００３０】10は平均値比較回路であり、所定の同一時
間内における各短時間平均値９を常時比較して、そのう
ちの一の短時間平均値９の大きさが他の短時間平均値９
よりも著しく異なった場合に検知信号11を出力する。こ
れには、例えば従来例と同様に図４にブロック図で示し
たような減算回路34と絶対値回路35・電圧比較器36・電
源37とから構成されるものなどが用いられる。40は変化
量検出器であり、各電界強度信号３の短時間変化量を各
々検出し、その変化量が一定値以上の場合に検知出力41
を生じる。これには、例えば図６に回路図で示すような
回路を用いることができる。

【００３１】図６に示す回路においては、入力信号はダ
イオード42・43によって整流され、コンデンサ44には短
時間における最小電圧が充電され、抵抗46・47・48との
時定数で放電される。他方、コンデンサ45には最大電圧
が充電される。50は演算増幅器であり、抵抗46・47・48
・49と共に減算回路を構成し、その出力には入力信号の
最大電圧と最小電圧との差が現れる。51は電圧比較器で
あって、抵抗52・53で分圧される閾値電圧と前記減算回
路の出力とを比較する。これにより、本回路によれば、
入力信号の最大電圧と最小電圧との差が前記閾値を超え
たときに検知出力を生じる。

【００３２】図５の54は論理和回路であり、変化量検出
器40から検知出力が得られている場合に移動情報信号と
しての検知出力55を生じる。14は論理回路であり、平均
値比較回路10からの検知信号11が生じ、かつ論理和回路
54からの検知信号55があるときに障害情報15を出力す
る。これら平均値化回路８・平均値比較回路10・変化量
検出器40・論理和回路54・論理回路14により障害情報出
力部を構成している。

【００３３】以上のように構成されたダイバーシチ受信
装置について、以下その動作を説明する。

【００３４】まず正常時には、図１に示した例と同様
に、各平均値化回路８からの各短時間平均値９の出力は
ほぼ等しくなり、障害情報は出力されない。

【００３５】一方、いずれかの無線受信部１に障害が生
じた場合は、図１に示した例と同様に、平均値比較回路
10からの検知信号11が生じる。そして移動局が移動中で
あるならばフェージングが発生し、障害が発生していな
い無線受信部１からの電界強度信号３が変動するから、
変化量検出器40に検知出力41が生じる。これにより論理
和回路54から移動情報信号55が出力され、論理回路14か
らは障害情報15が出力されて、通常の受信状態であって
も障害を自動的に検知できる。

【００３６】他方、移動局が停止した場合には、フェー
ジングによる受信電界強度の瞬時値変化は生じずほぼ一
定となり、各無線受信部１が正常であっても平均値化回
路８の出力には著しい差が生じて平均値比較回路から検
知信号11が生じる。しかし、受信電界強度の瞬時値変化
は発生せずほぼ一定値であるため、変化量検出器40のい
ずれにも移動情報信号としての検知出力41は生じない。
従って、論理和回路54には検知出力41が生じず、論理回
路14からは障害情報15が出力されない。

【００３７】本例によれば、移動検出器は不要となり、
回路の構成が簡単にできるだけでなく、移動局からの電
波を受信する基地局の受信機にも適用可能なものであ
る。

【００３８】なお、本例では変化量検出器40を図６に示
したような短時間における最大値と最小値の差を検出す
る構成としたが、この変化量検出器40は微分回路と、そ
の微分回路からの出力の絶対値を生じる回路として構成
してもよい。

【００３９】次に、本発明のダイバーシチ受信方法およ
び受信装置のさらに他の例について図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００４０】図７は本発明のダイバーシチ受信方法およ
び受信装置の構成例を示すブロック図である。なお、図
７においても、図１と同様の要素に対しては図１と同じ
符号を付してある。

【００４１】図７において１は無線受信部、２は復調信
号、３は電界強度信号、４は受信電界強度比較回路、５
は選択信号、６は切替回路、７は復調出力、12は移動検
出器、13は移動情報信号である。56はＡＤ変換器であ
り、各無線受信部１からの電界強度信号３のアナログ瞬
時値をデジタルデータ信号57に変換するものである。58
はマイクロコンピュータであり、ＡＤ変換器56からのデ
ジタルデータ信号57と、移動検出器12からる移動情報信
号13を入力とする。そしてこのマイクロコンピュータ58
は、図１に示した例における平均値化回路８・平均値比
較回路10・論理和回路54の演算を実行して、図１に示し
た例と全く同様に動作し、障害情報59を出力する。

【００４２】一般に、無線機器においてはマイクロコン
ピュータが搭載されていることから、そのマイクロコン
ピュータを本例のマイクロコンピュータ58として用いれ
ば、回路も簡単化され、平均値化等の演算処理も精度よ
く行なうことができるものとなる。

【００４３】なお、本例では移動検出器12を用いたが、
これに代えて図５に示した例の平均値化回路８・平均値
比較回路10・変化量検出器40・論理和回路54・論理回路
14による演算をマイクロコンピュータ58で実行してもよ
い。この場合、図７に示した例と全く同様に動作し、移
動検出器12が不要となるので、さらに構成を簡単化する
ことができるものとなる。

【００４４】なお、本発明は以上の具体例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変更・改良を加えることは何ら差し支えない。例えば、
以上の各例では検波後選択ダイバーシチ方式の受信機に
ついて説明したが、これを検波後合成ダイバーシチ方式
の受信機としてもよく、この場合、各例における切替回
路６を、各無線受信部１の各復調信号２を加算または重
み付きの加算によって合成して出力する合成手段に代え
れば、他は全く同様となる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明のダイバーシチ受
信方法によれば、所定の同一時間内において複数の無線
受信部からの各受信電界強度の瞬時値の短時間平均値の
一が他より著しく異なり、かつ無線受信部が移動してい
る場合に無線受信部の障害情報を出力することにより、
通常の使用中に無線受信部の障害を自動的に検知できる
とともに、移動局が停止して受信電界強度が各無線受信
部の間で大きく異なったために各平均値化回路間の出力
に著しい差を生じる場合であっても、ダイバーシチ受信
において障害情報を誤検出することがなくなり、安定し
た通信状態を確保することができるダイバーシチ受信方
法を提供することができた。

【００４６】また本発明のダイバーシチ受信装置によれ
ば、所定の同一時間内における電界強度信号の短時間平
均値の大きさを比較してその中の一の短時間平均値の大
きさが他よりも著しく異なる場合に検知信号を出力する
平均値比較回路と、無線受信部が移動している場合に移
動情報信号を出力する移動検出器と、それら検知信号お
よび移動情報信号が同時に入力された場合に障害情報を
出力する論理回路とから成る障害情報出力部を具備する
ことにより、通常の使用中に無線受信部の障害を自動的
に検知できるとともに、移動局が停止して受信電界強度
が各無線受信部の間で大きく異なったために各平均値化
回路間の出力に著しい差を生じる場合であってもダイバ
ーシチ受信において障害情報を誤検出することがない、
安定した通信状態を確保できるダイバーシチ受信装置を
提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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】従来の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３】ダイバーシチ受信装置における平均値化回路の
例を示す回路図である。

【図４】ダイバーシチ受信装置における平均値比較回路
の例を示すブロック図である。

【図５】本発明のダイバーシチ受信装置の他の構成を示
すブロック図である。

【図６】ダイバーシチ受信装置における変化量検出機の
例を示す回路図である。

【図７】本発明のダイバーシチ受信装置の他の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１・・・・・無線受信部 ２・・・・・復調信号 ３・・・・・電界強度信号 ４・・・・・受信電界強度比較回路 ５・・・・・選択信号 ６・・・・・切替回路 ７・・・・・復調信号 ８・・・・・平均値化回路 ９・・・・・短時間平均値 10・・・・・平均値比較回路 11・・・・・検知信号 12・・・・・移動検出器 13、55・・・移動情報信号 14・・・・・論理回路 15、59・・・障害情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線受信部により電波を受信して
   各受信電界強度の瞬時値を比較し、該瞬時値が最も大き
   い無線受信部からの電波の復調信号を選択して出力する
   とともに、所定の同一時間内において前記各受信電界強
   度の瞬時値の短時間平均値の一が他より著しく異なり、
   かつ前記無線受信部が移動している場合に前記無線受信
   部の障害情報を出力することを特徴とするダイバーシチ
   受信方法。
2. 【請求項２】 アンテナにより受信した電波の復調信号
   と前記電波の受信電界強度の瞬時値を示す電界強度信号
   とを出力する複数の無線受信部と、前記電界強度信号の
   大きさを比較して該電界強度信号の大きさが最大の無線
   受信部を選択する選択信号を出力する受信電界強度比較
   回路と、前記選択信号によって選択される無線受信部か
   らの復調信号を復調出力として出力する切替回路とから
   成る復調信号出力部を具備するとともに、前記複数の無
   線受信部からの各電界強度信号の短時間平均値を出力す
   る複数の平均値化回路と、所定の同一時間内における前
   記短時間平均値の大きさを比較して一の短時間平均値の
   大きさが他よりも著しく異なる場合に検知信号を出力す
   る平均値比較回路と、前記無線受信部が移動している場
   合に移動情報信号を出力する移動検出器と、前記検知信
   号および移動情報信号が同時に入力された場合に障害情
   報を出力する論理回路とから成る障害情報出力部を具備
   することを特徴とするダイバーシチ受信装置。