JPH1075236A - ダイバーシティ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成方式のダイバーシティ受信機において、
複数の受信信号を逆相で合成することによる受信品質の
低下を回避する。特に周波数分割による映像信号の階層
伝送において、ベイシック信号が伝送される周波数帯域
において信号の合成によるディップの発生を防ぎ、受信
品質の低下を回避する。 【解決手段】 合成前の各受信信号から音声信号と映像
のベイシック信号が伝送される周波数帯域を抽出する帯
域通過フィルタ５、６と、これらの帯域通過フィルタ
５、６の出力を合成する合成回路９と、合成前後の信号
のレベルを検出するレベル検出回路７、８、１０とを有
し、合成前後の信号のレベルを比較回路１１により比較
することによって位相反転回路１２における一方の受信
信号の位相の反転、非反転を制御することで、合成回路
１３の出力に生ずる逆相による合成のためのディップの
発生を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放送または通信の
無線伝送信号の受信に使用される合成方式を採用したダ
イバーシティ受信機に関し、特に階層符号化されたデジ
タル信号をＯＦＤＭ方式により伝送するシステムに供さ
れるダイバーシティ受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空間ダイバーシティ受信機として
は、複数の空中線により受信された信号の中から信号レ
ベルの高い信号を選択して用いる切替方式と、複数の空
中線により受信された信号を位相調整により正相とした
後に合成する合成方式とが知られている。

【０００３】前者は既に現行の地上アナログテレビジョ
ン放送の移動体受信に使用されている。しかしながら、
切替時に波形の不連続部を生ずることから信号の瞬断後
の画像の復帰に時間がかかるデジタルテレビジョン信号
の受信には適していない。特に、ＯＤＦＭ方式のデジタ
ル信号の場合には、ＯＤＦＭ方式がマルチパスに対して
強い耐性を持ち、かつマルチパスを有効に活用できると
いう特性から、本方式のように一者のみを選択して利用
する方式では受信した信号の一部を無駄にすることとな
る。

【０００４】後者には、移相器により位相を調整して同
相する方式と、合成する一者の位相を反転することによ
り正相とした上で合成する方式とが知られている。これ
に対し、ＯＤＦＭ方式の場合には、搬送波が多数存在
し、また遅延時間差の大きなマルチパスに対する耐性を
有していることから、遅延時間差の大きなマルチパスの
存在下での利用が前提となるが、このように遅延時間差
の大きなマルチパスが存在する環境において、移相器に
より位相を調整する方式では、位相補正ではなくむしろ
遅延時間の補正となるため、回路規模が大きくなってし
まい、現実的ではない。

【０００５】尚、合成する一者の位相を反転した上で合
成する方式は、合成後の信号のレベルを検出し、この合
成信号のレベルが規定値よりも小さくなった場合に、合
成前の信号の経路に挿入された位相変換手段を制御し、
一者の位相を反転した上で合成する方式である。位相変
換手段の挿入箇所としては高周波増幅の前後および中間
周波増幅段とがあり、後者の場合には周波数変換用の局
部発振器の回路に位相変換手段を挿入することができ
る。

【０００６】また、移相器により位相を調整する方式で
は、移相器の動作が正常であるかどうかの判断のため
に、別個に判断のための移相器を一つ設け、これら二つ
の移相器の出力を位相反転した上で合成することによ
り、その出力の有無から動作が正常であるかどうかを判
断する方式が知られている。しかしながら、この方式は
異常の検出手段を提供するものであり、ダイバーシティ
の合成方法とは異なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の説明からわかる
ように、従来のダイバーシティ受信機の各種方式におい
て、複数の空中線により受信された信号の中から信号レ
ベルの高い信号を選択して用いる切替方式と、複数の空
中線により受信された信号を位相調整により同相として
合成する方式とは、ＯＦＤＭ方式には適していない。合
成する一者の位相を反転した上で合成する方式は、マル
チパス信号の遅延時間差が小さい場合にはＯＦＤＭ方式
の信号に対しても有効であると考えられる。

【０００８】ＯＦＤＭ方式は、ガードインターバルと呼
ばれる冗長な期間を持たせることが可能なため、マルチ
パス信号に対する耐性を強くすることができる方式であ
るが、このガードインターバルの期間としては、１μ秒
程度から数百μ秒の時間が割り当てられ、このガードイ
ンターバルの期間内の遅延時間差のマルチパス信号に対
して強い耐性を示す。このことから、ＯＦＤＭ方式はマ
ルチパス信号の多数存在する移動体受信に適していると
されている。

【０００９】ここで、遅延時間差のあるマルチパス信号
が存在する場合には周波数選択性フェイジングを生ず
る。この周波数選択性フェイジングのリップルの周期は
遅延時間差の逆数となる。つまり、１μ秒の遅延時間差
があれば、リップルの周期は１ＭＨｚとなる。また、リ
ップルの振幅はマルチパス信号のレベル差に依存する。

【００１０】上記の通り、ＯＦＤＭ方式は数百μ秒まで
の遅延時間差まで考慮せねばならない場合にも使用され
る方式であり、この場合には１ＭＨｚの周波数幅のなか
に数百のリップルを生ずることとなる。移動体受信では
ダイバーシティ受信を行なう場合が多く存在するが、こ
れは例えば空間ダイバーシティにおいて、それぞれの空
中線により受信された信号にマルチパスによる周波数選
択性フェイジングが存在し、一者の空中線のみでは充分
な受信が行なえないためである。

【００１１】また、この時の受信信号の周波数特性は、
遅延時間とレベルの異なる複数のマルチパス信号による
フェイジングのために、リップルのみではなく、傾斜や
段差を含む複雑な周波数特性となる。このため、ＯＦＤ
Ｍ方式の場合には、ＯＦＤＭ方式を採用する理由が劣悪
な周波数選択性フェイジングの存在下での利用を目的と
するものであるため、ダイバーシティ受信を行なう場合
にあっても、常に一定以上の受信品質（受信誤り率）を
期待することはできず、受信所要Ｃ／Ｎの異なる変調方
式や誤り訂正能力の異なる誤り訂正方式による周波数分
割による階層伝送方式が採用されることがある。

【００１２】階層伝送方式は、受信品質が悪い場合には
高階層（悪い条件でも受信可能）の信号のみを受信し、
受信品質が良い場合には高階層と低階層（悪い条件では
受信不能）の両者の信号を受信する方式である。ＯＦＤ
Ｍ方式による階層伝送方式では、ダイバーシティ受信に
おいて合成後の信号のレベルを検出し、この合成信号の
レベルが規定値よりも小さくなった場合に、合成前の信
号の経路に挿入された位相変換手段を制御し、一者の位
相を反転した上で合成する方式では、必ずしも最良の受
信条件とすることはできない。

【００１３】この理由は、前述の通り、劣悪な周波数選
択性フェイジングの存在下では傾斜や段差を含む複雑な
周波数特性となるために、一者の位相を反転させる規定
値を定めることが困難であることにある。また、階層伝
送方式を採用する場合には、低階層に割り当てられた周
波数帯域のレベルが高く、高階層に割り当てられた周波
数帯域のレベルが低い場合にこのダイバーシティ方式が
機能しないことにある。

【００１４】本発明の目的は、ＯＦＤＭ方式による伝送
に適した合成方式のダイバーシティ受信機を提供するこ
とにあり、特に階層伝送方式を行なう場合に有効な合成
方式のダイバーシティ受信機を提供することにあり、さ
らに、階層伝送方式において受信に必須である高階層の
受信を重視した合成方式のダイバーシティ受信機を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のダイバーシティ受信機は、以下のように構
成される。 （１）情報を無線伝送する放送システムまたは通信シス
テムに供されるダイバーシティ受信機であって、前記無
線伝送信号を複数の受信手段により受信し、これらの信
号を合成手段により合成するダイバーシティ受信方式を
採用したダイバーシティ受信機において、前記複数の受
信手段により受信された各信号の合成前のレベルを検出
する受信レベル検出手段と、前記複数の受信手段により
受信された各信号を選択的に同相／逆相に変換して前記
合成手段に出力する位相変換手段と、前記合成手段で合
成された信号のレベルを検出する合成信号レベル検出手
段と、この手段で検出された合成信号のレベルが前記受
信レベル検出手段で検出された各受信信号の内の最大の
受信信号のレベルに予め定めた規定値を加えたレベルを
下回る場合に、前記位相変換手段に対し合成前の各受信
信号の内の少なくとも一者を位相反転させる位相制御手
段とを具備して構成される。

【００１６】（２）映像信号を階層符号化装置によりベ
イシック信号と高精彩信号とのデジタル映像信号に変換
し、該ベイシック信号と該高精彩信号とを周波数分割多
重方式により多重し、ＯＦＤＭ方式により無線伝送する
放送システムまたは通信システムに供されるダイバーシ
ティ受信機であって、前記無線伝送信号を複数の受信手
段により受信し、これらの信号を合成手段により合成す
るダイバーシティ受信方式を採用したダイバーシティ受
信機において、前記複数の受信手段により受信された合
成前の各信号からそれぞれ前記ベイシック信号が伝送さ
れる周波数帯域の成分のみを抽出する第１のフィルタ手
段と、この手段で抽出されたベイシック信号のレベルを
検出するベイシック信号レベル検出手段と、前記複数の
受信手段により受信された各信号を選択的に同相／逆相
に変換して前記合成手段に出力する位相変換手段と、前
記合成手段で合成された信号から前記ベイシック信号が
伝送される周波数帯域の成分のみを抽出する第２のフィ
ルタ手段と、この手段で抽出されたベイシック信号のレ
ベルを検出する合成信号レベル検出手段と、この手段で
検出された合成信号のレベルが前記ベイシック信号レベ
ル検出手段で検出された各ベイシック信号の内の最大の
信号レベルに予め定めた規定値を加えたレベルを下回る
場合に、前記位相変換手段に対し合成前の各受信信号の
内の少なくとも一者を位相反転させる位相制御手段とを
具備して構成される。

【００１７】（３）映像信号を階層符号化装置によりベ
イシック信号と高精彩信号とのデジタル映像信号に変換
し、該ベイシック信号と該高精彩信号とを周波数分割多
重方式により多重し、ＯＦＤＭ方式により無線伝送する
放送システムまたは通信システムに供されるダイバーシ
ティ受信機であって、前記無線伝送信号を複数の受信手
段により受信し、これらの信号を合成手段により合成す
るダイバーシティ受信方式を採用したダイバーシティ受
信機において、前記複数の受信手段により受信された合
成前の各信号からそれぞれ前記ベイシック信号が伝送さ
れる周波数帯域の成分のみを抽出するフィルタ手段と、
この手段で抽出されたベイシック信号のレベルを検出す
るベイシック信号レベル検出手段と、前記フィルタ手段
を経た信号を同相または逆相で合成し、該合成信号のレ
ベルを検出する合成信号レベル検出手段と、前記複数の
受信手段により受信された各信号を選択的に同相／逆相
に変換して前記合成手段に出力する位相変換手段と、前
記合成信号レベル検出手段で検出された合成信号のレベ
ルが前記ベイシック信号レベル検出手段で検出された各
ベイシック信号の内の最大の信号レベルに予め定めた規
定値を加えたレベルを下回る場合に、前記位相変換手段
に対し合成前の各受信信号の内の少なくとも一者を位相
反転させる位相制御手段とを具備して構成される。

【００１８】

【作用】本発明のダイバーシティ受信機では、ダイバー
シティ合成する前の各受信信号から高階層の周波数帯域
の信号を抽出し、これらの信号のレベルと、これらの信
号を合成した信号のレベルとの比較を行なう。合成後の
信号のレベルが概ね合成前の各信号のレベルよりも高け
れば合成は正常に行なわれていると判断し、合成後の信
号のレベルが概ね合成前の各信号のいずれかのレベルよ
りも低ければ合成により信号が相殺されているものと判
断する。後者の場合には合成前の各信号の内の一者の位
相を反転した上で合成する。これにより、合成により信
号が減衰することを回避できる。

【００１９】尚、ダイバーシティ受信機の先行技術文献
として、特開昭５７−９２９３１号公報（以下、第１の
先行技術例と称する）及び特開昭６３−２２７１２９号
公報（以下、第２の先行技術例と称する）があげられ
る。

【００２０】第１の先行技術例の文献には、各アンテナ
で受信された２つの信号を合成後に復調するスペースダ
イバーシティ受信装置において、少なくとも一方のアン
テナからの信号伝送回路に移相変換手段を設け、各アン
テナからの信号を合成する際、合成信号のレベルを検出
して、合成信号のレベルが復調不能なレベルまで小さく
なったとき、移相変換手段の出力信号の位相を逆相にし
て合成信号の生成に供するようにした技術が開示されて
いる。

【００２１】また、第２の先行技術例の文献には、スペ
ースダイバーシティ受信装置において、アンテナからの
受信信号の位相制御を行う信号再生系無限移相器と、同
じアンテナからの受信信号の位相制御を行うアラーム検
出系無限移相器と、この移相器の出力信号の逆相信号を
出力する１８０°移相器とを備え、信号再生系無限移相
器からの出力信号と１８０°移相器からの出力信号とを
合成し、その合成レベルが規定値を越えたか否かでＳＤ
アラーム発生原因域が回線か受信装置機器にあるかの判
別を行うようにした技術が開示されている。

【００２２】いずれの文献にも一方のアンテナ受信出力
を選択的に逆相に変換して他方のアンテナ受信出力と合
成するダイバーシティ受信機の構成が示されているが、
第１の先行技術例では合成後のレベルと予め設定した基
準レベルとを比較することで、位相反転処理の有無を選
択するようにしており、アンテナ受信出力と合成後の信
号とのレベル差を比較対象とする本発明とは基本的に構
成が異なる。

【００２３】この構成の相違から、先行技術例では、予
め設定する基準値をできる限り低く設定せざるを得ず、
たとえ受信できたとしても情報量の低下を免れない。こ
れに対し、本発明では、入力レベルと合成後のレベルと
を比較し、その比較結果に応じて一方の受信信号を位相
反転して他方の受信信号に加算合成するようにしている
ので、先行技術例の場合に比して情報量を多くとること
ができる。

【００２４】また、第２の先行技術例ではＳＤアラーム
の発生原因の究明によみ使用されており、本発明のよう
に合成信号の生成に供するものではない。さらに、いず
れの先行技術例の文献にもＯＦＤＭ方式のデジタル信号
受信に適用する場合の記載はなく、これらの文献から前
述の問題を解決する技術を見いだすことはできない。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は本発明の第１の
実施形態とするダイバーシティ受信機の構成を示すもの
である。このダイバーシティ受信機は、それぞれ電波を
受信する第１及び第２の空中線１、２を備える。各空中
線１、２で受信された電波はそれぞれ対応して設けられ
た第１及び第２の受信高周波部３、４で増幅、同調、周
波数変換される。第１の受信高周波部３の受信出力は第
１の帯域通過フィルタ５に供給されると共に合成回路１
３に供給され、第２の受信高周波部４の受信出力は第２
の帯域通過フィルタ６に供給されると共に、位相反転回
路１２で選択的に位相反転されて合成回路１３に供給さ
れる。

【００２６】第１及び第２の帯域通過フィルタ５、６は
それぞれ受信高周波部３、４の受信出力から特定の帯域
の信号のみを通過させるもので、その出力はそれぞれ合
成回路９に供給されると共に対応して設けられた第１及
び第２のレベル検出回路７、８に供給される。また、合
成回路９の出力は第３のレベル検出回路１０に供給され
る。

【００２７】第１乃至第３のレベル検出回路７、８、１
０はそれぞれ入力信号のレベルを検出するもので、各検
出出力は共に比較回路１１に供給される。この比較回路
１１は第１乃至第３のレベル検出回路７、８、１０の各
検出レベルを比較するもので、その比較結果は位相反転
回路１２に供給される。

【００２８】この位相反転回路１２は比較回路１１の比
較結果に基づいて第２の受信高周波部４からの中間周波
信号を選択的に反転して上記合成回路１３に出力する。
この合成回路１３は第１の受信高周波部３からの中間周
波信号と位相反転回路１２からの中間周波信号とを合成
するもので、その合成出力は復調回路１４によって復調
され、出力信号となる。

【００２９】上記構成において、以下、図２乃至図４を
参照してその動作を詳細に説明する。図２は二つの受信
信号を合成した場合の合成波形の例を示すものである。
図２の（ａ）、（ｂ）は合成する２信号の遅延時間差が
比較的小さい場合の合成波形であり、（ａ）、（ｂ）の
差は合成する２信号の位相関係の違いによる。図２の
（ｃ）は合成する２信号の遅延時間差が比較的大きい場
合の合成波形である。

【００３０】合成波形の形状は合成する２信号の振幅
比、遅延時間差、位相関係により定まる。振幅比は合成
波形のリップルの大きさに関係し、合成する２信号の振
幅が等しい場合にリップルは最大となり、そのリップル
のディップは無限大となる。また、遅延時間差は上記の
通りリップルの周期に関係し、遅延時間差の逆数の周期
のリップルを生ずる。

【００３１】一方、２信号の位相関係はリップルのディ
ップを生ずる周波数に関係し、２信号の搬送波の位相が
逆相となる周波数にディップを生ずる。したがって、ダ
イバーシティ受信機においては、合成する２信号の位相
関係により、合成後の波形の形状が大きく変化するの
で、受信品質を高めるために合成時の位相を制御する必
要がある。

【００３２】また、ダイバーシティ受信機に入力される
２信号のそれぞれには、既に複数のマルチパス信号が含
まれており、その受信波形は複雑なものとなる。したが
って、周波数分割多重された信号を受信する場合におい
て、分割された周波数帯域に重要度の差がある場合に
は、重要度の高い周波数帯域における受信品質を高める
ように合成時の位相を制御する必要がある。

【００３３】図３は階層化された信号を周波数分割多重
により伝送する階層変調送信機の例を示すブロック回路
図である。図３において、入力される映像信号は、階層
符号化器１５において階層符号化される。

【００３４】階層符号化とは、デジタル化された映像信
号を圧縮する場合に、荒い画像の情報を有するベイシッ
ク信号と、微細な画像情報を有する高精彩信号とに分け
て圧縮するものである。ベイシック信号のみを用いた場
合には荒い画像の再生が可能であるが、高精彩信号のみ
を用いた場合には画像の再生はできない。しかし、ベイ
シック信号と高精彩信号との両者を用いた場合には高精
彩な画像の再生が可能となるものである。

【００３５】階層符号化器１５の出力はこのベイシック
信号１７と高精彩信号１６とがあり、ベイシック信号１
７は入力された音声信号が符号化器１８により圧縮され
た信号と共に多重回路１９へ入力される。多重回路１９
では映像のベイシック信号と音声信号とが多重され、そ
の出力信号はＯＦＤＭ変調器２１で変調される。この際
の変調方式としては、例えば低Ｃ／Ｎでの復調が可能な
ＱＰＳＫが採用される。

【００３６】一方、高精彩信号１６はＯＦＤＭ変調器２
０において、例えば比較的高いＣ／Ｎが要求される１６
ＱＡＭで変調される。ＯＦＤＭ変調器２０、２１で変調
された信号は、合成器２２により周波数分割多重され、
送信高周波部２３を経て空中線より送信される。

【００３７】図４（ａ）は図３に示した階層変調送信機
の送信波形の例を示すものである。図４（ａ）に示す左
側の帯域では、映像のベイシック信号と音声信号とが伝
送され、右側の帯域では、映像の高精彩信号が伝送され
る。映像のベイシック信号のみを受信すると画素の荒い
低品位の画像が得られ、映像のベイシック信号と高精彩
信号の両者を受信すると画素の細かい高品位の画像が得
られる。

【００３８】尚、前述の通り、高精彩信号のみを受信し
た場合には画像の復号は行なえない。また、前述の通
り、映像のベイシック信号と音声信号とはＱＰＳＫ−Ｏ
ＦＤＭ（各搬送波がＱＰＳＫ変調されたＯＦＤＭ信号）
により伝送され、映像の高精彩信号は１６ＱＡＭ−ＯＦ
ＤＭ（各搬送波が１６ＱＡＭ変調されたＯＦＤＭ信号）
により伝送されるものとしている。

【００３９】ここでＱＰＳＫ−ＯＦＤＭと１６ＱＡＭ−
ＯＦＤＭとを比較した場合、ある誤り率を得るために必
要な受信Ｃ／ＮはＱＰＳＫ−ＯＦＤＭの方が低いが、伝
送容量は多値化された１６ＱＡＭ−ＯＦＤＭの方が大き
い。このように、ある誤り率を得るために必要な受信Ｃ
／Ｎが異なる変調型式を組合せることにより、受信条件
が悪い場合にはＱＰＳＫ−ＯＦＤＭのみにより低画質の
映像と音声の情報が得られ、受信条件が良くなった場合
にはさらに１６ＱＡＭ−ＯＦＤＭにより伝送される情報
が加わり、情報量の多い高画質の映像と音声の情報が得
られる。

【００４０】図４（ｂ）は図４（ａ）に示した周波数帯
域で伝送される波形の理想状態での伝送波形を示すもの
であり、図４（ｃ）は同じく周波数選択性フェイジング
下での伝送波形を示すものである。

【００４１】受信点と送信点との間に障害物がなく、か
つ反射物がない場合には図４（ｂ）に示す理想状態の伝
送波形が得られるが、反射物が存在する場合や、見通し
外の伝播の場合には周波数選択性のフェイジングを生
じ、図４（ｃ）に示すような乱れた波形が受信される。

【００４２】図４（ｃ）の波形では、映像のベイシック
信号と音声信号とが伝送される周波数帯域に大きなデイ
ップを生じており、この場合には映像と音声との受信は
できない。しかし、ダイバーシティ受信においては、そ
の効果として、合成する信号の位相を調整してこの大き
なデイップを映像の高精彩信号が伝送される周波数に移
すことにより、少なくとも荒い映像と音声を受信するこ
とができる。

【００４３】図４（ｃ）に示す波形は二波の合成波形で
あるが、実際に受信される波形は多数の遅延時間差の異
なる信号の合成となるので、さらに複雑な波形となる。
そこで、ダイバーシティ受信を行うことにより、合成波
に生ずる谷において失われる情報量を最小限に抑える。

【００４４】ダイバーシティ受信では、受信される複数
の信号の波形に相関の少ない場合の方が良好なダイバー
シティ効果が得られる。逆に言えば、ダイバーシティ受
信される各波形は大きく異なった形状の受信波形とな
る。

【００４５】図１に示したダイバーシティ受信機におい
て、上述のように映像信号を階層符号化装置によりベイ
シック信号と高精彩信号とのデジタルテレビジョン信号
に変換し、ベイシック信号に符号化された音声信号を多
重した信号をＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式によ
り高周波信号に変換した信号と、高精彩信号を同じくＯ
ＦＤＭ方式により高周波信号に変換した信号とを、周波
数分割多重方式により多重したデジタルテレビジョン信
号を受信する場合について説明する。

【００４６】図１において、第１及び第２の空中線１、
２により受信された高周波信号は、それぞれ第１及び第
２の受信高周波部３、４により増幅、同調、周波数変換
され、それぞれ合成回路１３及び第１の帯域通過フィル
タ５に、また位相反転回路１２及び第２の帯域通過フィ
ルタ６に入力される。

【００４７】第１及び第２の帯域通過フィルタ５、６は
いずれも音声信号と映像のベイシック信号とが伝送され
る周波数を通過させるフィルタである。これらの帯域通
過フィルタ５、６の出力はそれぞれ第１及び第２のレベ
ル検出回路７、８に入力されると共に合成回路９に入力
される。

【００４８】この合成回路９の出力は各受信高周波部
３、４の出力をダイバーシティ合成した信号の内の音声
信号と映像のベイシック信号の周波数帯域の信号と等し
いものとなる。この合成回路９の出力は第３のレベル検
出回路１０に入力され、その出力は第１及び第２のレベ
ル検出回路７、８の出力と共に比較回路１１に入力され
る。

【００４９】この比較回路１１では、第１及び第２のレ
ベル検出回路７、８の出力の内の大きいものと第３のレ
ベル検出回路１０の出力とを比較する。具体的には、第
３のレベル検出回路１０の出力が第１及び第２のレベル
検出回路７、８の出力の内の大きいものに予め定めた−
６ｄＢ乃至＋２０×ｌｏｇ（ｎ）ｄＢ（ｎは合成する複
数の受信手段の数であり、ここでは２）の値を加えたレ
ベル（以下、規定レベルと称する）を下回るか否かを判
断する。

【００５０】ここで、合成出力レベルが規定レベルを下
回る場合には、位相反転回路１２により、合成回路９に
おいて各受信高周波部３、４の信号が逆相で合成されて
いるものと判断し、第２の受信高周波部４の出力信号を
位相反転させた上で、合成回路１３により受信高周波部
３の出力と合成し、この合成回路１３の出力を復調回路
１４により復調することで出力信号を得る。

【００５１】前述の比較回路１１で行なうレベルの判定
に使用するしきい値は、後述のレベルの検出方式の違
い、周波数選択性フェイジングの深さの違い等により、
各システムごとに定められる。通常のシステムでは、２
信号を合成する場合には０ｄＢを加えた値となる。尚、
最大のレベルよりも低い値をしきい値とする場合が存在
するのは、位相反転回路１２による位相の反転、非反転
の切替が絶え間無く行なわれるのを回避するためであ
る。

【００５２】ここに示した実施形態は、２信号を合成す
る場合であるが、３信号以上を合成する場合には、２信
号合成の場合を拡張し、二者づつをトーナメント方式ま
たはパラマス方式で構成することにより実現できる。

【００５３】次に、位相反転の切替タイミングについ
て、図５に示す位相反転回路１２及び復調回路１４の具
体例を参照して説明する。図５において、復調回路１４
は、合成回路１３からの合成信号を直交復調する直交復
調回路２５と、その出力をアナログ／デジタル変換する
Ａ／Ｄ変換回路２６と、そのデジタル化された信号をＦ
ＦＴ（高速フーリエ変換）によりＯＦＤＭ復調するＯＦ
ＤＭ復調回路２７と、直交復調回路２５の出力から同期
信号を再生するフレーム同期検出回路２８と、この回路
２８で検出されたフレーム同期信号からシンボル同期信
号を再生するシンボル同期回路２９とからなる。

【００５４】また位相反転回路１２は、比較回路１１の
出力信号により位相の反転、非反転を定めるフリップフ
ロップ３０と、第２の受信高周波部４からの受信信号を
位相反転する位相反転器３１と、フリップフロップ３０
の出力に応じて位相の反転、非反転を選択するスイッチ
３２とからなる。フリップフロップ３０の比較結果入力
タイミングはフレーム同期信号３３またはシンボル同期
信号によって決定される。

【００５５】次に図５の動作について、図６に示すＯＦ
ＤＭ信号のフォーマット構成を参照して説明する。ま
ず、ＯＦＤＭ信号は通常フレーム構成で伝送される。こ
のフレームは同期シンボル、基準シンボル、データシン
ボルから構成される。同期シンボルはフレーム同期とシ
ンボル同期のタイミング生成に使用される。基準シンボ
ルは同期検波の基準値の伝送に使用される。データシン
ボルは映像等の信号を伝送する領域である。

【００５６】ここで、シンボルはＯＦＤＭ信号の最小構
成単位であり、この期間内では信号は変化しない。した
がって、このシンボル期間内で受信した信号が変化する
と復調が困難になり、誤りを生ずる。そこで、本発明に
よる位相反転の切替動作は、このシンボル期間の境界で
行なうことが望ましい。特に、フレームの境界で切替動
作を行なえば、より安定な復調が行なえる。

【００５７】以上のことから、図５に示す回路構成で
は、まず、復調回路１４に入力された合成信号は直交復
調回路２５により直交復調され、この信号からフレーム
同期検出回路２８によりフレームの同期シンボルが検出
され、フレーム同期信号が形成される。さらにシンボル
同期回路２９によりフレーム同期信号からシンボル同期
信号が形成される。直交復調回路２５の出力信号はＡ／
Ｄ変換回路２６によりデジタル信号に変換された後に、
シンボル同期回路２９が形成したシンボル同期信号に同
期して、ＯＦＤＭ復調回路２７により復調される。

【００５８】一方、位相反転回路１２では、比較回路１
１の出力信号により位相の反転、非反転を行なうが、位
相の反転、非反転の選択は、フレーム同期検出回路２８
で再生されたフレーム同期信号３３またはシンボル同期
回路２９で再生されたシンボル同期信号３４のタイミン
グで比較回路１１の出力信号をフリップフロップ３０に
取り込むことにより行なわれる。位相反転回路１２に入
力された信号は位相反転器３１とスイッチ３２とに入力
され、このスイッチ３２をフリップフロップ３０の出力
により切り替えることで位相の反転、非反転を選択する
ことができる。

【００５９】したがって、上記構成によるダイバーシテ
ィ受信機を用いれば、ダイバーシティ合成前後の信号レ
ベルの比較を行ない、その比較結果に基づいて一方の受
信信号の位相の反転制御を行った上で他方の受信信号と
合成するようにしているので、逆相での合成を回避し、
受信帯域内にディップを生ずることを回避することがで
きる。

【００６０】特に、階層符号化とＯＦＤＭ方式とを併用
して伝送される信号を受信する合成方式のダイバーシテ
ィ受信機においては、階層符号化により生成された映像
のベイシック信号の受信状態の改善を図ることができ
る。これは、映像のベイシック信号が伝送される周波数
帯域を抽出してダイバーシティ合成前後の信号レベルの
比較を行なうことにより、ベイシック信号が伝送される
周波数帯域における逆相での合成を回避できるためであ
る。

【００６１】図７は本発明の第２の実施形態とするダイ
バーシティ受信機の構成を示すブロック回路図である。
図７に示す第２の実施形態の構成において、図１に示し
た第１の実施形態との構成の差は、図１における合成回
路９が省かれ、代わって帯域通過フィルタ２４が追加さ
れた点にある。この帯域通過フィルタ２４は合成回路１
３の出力を入力し、音声信号と映像のベイシック信号と
の周波数帯域の成分のみを取り出して前述の第３のレベ
ル検出回路１０に出力する。

【００６２】すなわち、図１における第１の実施形態の
構成では、各受信高周波部３、４の出力信号の内、帯域
通過フィルタ５、６により音声信号と映像のベイシック
信号との周波数帯域の信号を抽出し、合成回路９により
合成するようにしていたのに対し、図７における第２の
実施形態の構成では、各受信高周波部３、４の出力信号
を合成回路１３により合成した後に帯域通過フィルタ２
４により音声信号と映像のベイシック信号との周波数帯
域の信号を抽出するようにしている。

【００６３】この場合、レベル検出回路１０に入力され
る信号成分において、第１の実施形態の構成と異なる点
は、第２の受信高周波部４の出力が位相反転回路１２を
経ている点にある。したがって、位相反転回路１２が入
力と同相で出力する場合には図１の場合と同様になる
が、位相反転回路１２が入力と逆相で出力する場合には
動作が異なる。

【００６４】このような相違から、図１の構成において
は、比較回路１１の出力は反転、非反転の選択信号とな
るが、図７の構成においては、比較回路１１の出力は反
転から非反転へ、または非反転から反転への切替信号と
なる。

【００６５】図８は本発明の第３の実施形態とするダイ
バーシティ受信機の構成を示すブロック回路図である。
図８に示す第３の実施形態と図１に示した第１の実施形
態との構成の差は、図１の帯域通過フィルタ５、６が省
かれている点にある。

【００６６】動作としては、図１に示した第１の実施形
態と基本的に同様であるが、帯域通過フィルタを使用し
ないので周波数分割による階層化には適さない。但し、
専有周波数帯域幅の逆数以下の遅延時間差のマルチパス
信号のみが存在する放送または通信のシステムにおいて
は、帯域内に生ずるディップが１つ以下であるため、専
有周波数帯域全体のレベルを検出することにより、有効
な合成位相の切替を行なうことができる。

【００６７】尚、本発明は上記の第１乃至第３の実施形
態に限定されるものではない。例えば、特に図示しない
が、受信高周波部３、４により受信周波数帯域が選択さ
れることにより、第１、第２の実施形態における帯域通
過フィルタ５、６を、映像の高精彩信号が伝送される周
波数帯域を阻止する帯域阻止フィルタに置き換えて構成
した場合においても、第１、第２の実施形態における効
果と同様の効果を得ることができる。

【００６８】また、レベル検出回路の検出方法として
は、尖頭値検波、実効値検波、平均値検波が考えられる
が、回線の品質に応じて適当な検出方法を選択すればよ
い。尚、尖頭値検波は検波の時定数を小さくできるの
で、レベル変動の激しい回線に適しており、実効値検
波、平均値検波は周波数帯域内のレベル差が大きい回線
に適している。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ダイバー
シティ合成前後の信号レベルの比較を行なうことによ
り、逆相での合成を回避し、受信帯域内にディップを生
ずることを回避できるので、遅延時間差の少ない信号を
合成する場合に、受信状態の改善を図ることができる。

【００７０】特に、階層符号化とＯＦＤＭ方式とを併用
して伝送される信号を受信する合成方式のダイバーシテ
ィ受信機においては、映像のベイシック信号が伝送され
る周波数帯域を抽出してダイバーシティ合成前後の信号
レベルの比較を行なうことにより、ベイシック信号が伝
送される周波数帯域もおける逆相での合成を回避できる
ので、階層符号化により生成された映像のベイシック信
号の受信状態の改善を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態とするダイバーシティ
受信機の構成を示すブロック回路図である。

【図２】同実施形態において、遅延時間差のある２信号
の合成波形を示す波形図である。

【図３】同実施形態に用いられる階層変調送信機の構成
を示すブロック回路図である。

【図４】同実施形態の周波数分割による階層伝送の周波
数帯域の配置図並びに理想状態、周波数選択性フェイジ
ング下の伝送波形を示す波形図である。

【図５】同実施形態に用いられる復調回路と位相反転回
路の具体的な構成を示すブロック回路図である。

【図６】同実施形態に用いられるＯＦＤＭのフレーム構
成の例を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態とするダイバーシティ
受信機の構成を示すブロック回路図である。

【図８】本発明の第３の実施形態とするダイバーシティ
受信機の構成を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１、２…空中線 ３、４…受信高周波部 ５、６…帯域通過フィルタ ７、８…レベル検出回路 ９…合成回路 １０…レベル検出回路 １１…比較回路 １２…位相反転回路 １３…合成回路 １４…復調回路 １５…階層符号化器 １６…高精彩信号 １７…ベイシック信号 １８…符号化器 １９…多重回路 ２０、２１…ＯＦＤＭ変調器 ２２…合成器 ２３…送信高周波部 ２４…帯域通過フィルタ ２５…直交復調回路 ２６…Ａ／Ｄ変換回路 ２７…ＯＦＤＭ復調回路 ２８…フレーム同期検出回路 ２９…シンボル同期回路 ３０…フリップフロップ ３１…位相反転器 ３２…スイッチ ３３…フレーム同期信号 ３４…シンボル同期信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 陽夫 東京都府中市日新町１−10 日本電気株式 会社府中事業所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報を無線伝送する放送システムまたは通
   信システムに供されるダイバーシティ受信機であって、
   前記無線伝送信号を複数の受信手段により受信し、これ
   らの信号を合成手段により合成するダイバーシティ受信
   方式を採用したダイバーシティ受信機において、 前記複数の受信手段により受信された各信号の合成前の
   レベルを検出する受信レベル検出手段と、 前記複数の受信手段により受信された各信号を選択的に
   同相／逆相に変換して前記合成手段に出力する位相変換
   手段と、 前記合成手段で合成された信号のレベルを検出する合成
   信号レベル検出手段と、 この手段で検出された合成信号のレベルが前記受信レベ
   ル検出手段で検出された各受信信号の内の最大の受信信
   号のレベルに予め定めた規定値を加えたレベルを下回る
   場合に、前記位相変換手段に対し合成前の各受信信号の
   内の少なくとも一者を位相反転させる位相制御手段とを
   具備することを特徴とするダイバーシティ受信機。
2. 【請求項２】映像信号を階層符号化装置によりベイシッ
   ク信号と高精彩信号とのデジタル映像信号に変換し、該
   ベイシック信号と該高精彩信号とを周波数分割多重方式
   により多重し、ＯＦＤＭ方式により無線伝送する放送シ
   ステムまたは通信システムに供されるダイバーシティ受
   信機であって、前記無線伝送信号を複数の受信手段によ
   り受信し、これらの信号を合成手段により合成するダイ
   バーシティ受信方式を採用したダイバーシティ受信機に
   おいて、 前記複数の受信手段により受信された合成前の各信号か
   らそれぞれ前記ベイシック信号が伝送される周波数帯域
   の成分のみを抽出する第１のフィルタ手段と、 この手段で抽出されたベイシック信号のレベルを検出す
   るベイシック信号レベル検出手段と、 前記複数の受信手段により受信された各信号を選択的に
   同相／逆相に変換して前記合成手段に出力する位相変換
   手段と、前記合成手段で合成された信号から前記ベイシ
   ック信号が伝送される周波数帯域の成分のみを抽出する
   第２のフィルタ手段と、この手段で抽出されたベイシッ
   ク信号のレベルを検出する合成信号レベル検出手段と、 この手段で検出された合成信号のレベルが前記ベイシッ
   ク信号レベル検出手段で検出された各ベイシック信号の
   内の最大の信号レベルに予め定めた規定値を加えたレベ
   ルを下回る場合に、前記位相変換手段に対し合成前の各
   受信信号の内の少なくとも一者を位相反転させる位相制
   御手段とを具備することを特徴とするダイバーシティ受
   信機。
3. 【請求項３】映像信号を階層符号化装置によりベイシッ
   ク信号と高精彩信号とのデジタル映像信号に変換し、該
   ベイシック信号と該高精彩信号とを周波数分割多重方式
   により多重し、ＯＦＤＭ方式により無線伝送する放送シ
   ステムまたは通信システムに供されるダイバーシティ受
   信機であって、前記無線伝送信号を複数の受信手段によ
   り受信し、これらの信号を合成手段により合成するダイ
   バーシティ受信方式を採用したダイバーシティ受信機に
   おいて、 前記複数の受信手段により受信された合成前の各信号か
   らそれぞれ前記ベイシック信号が伝送される周波数帯域
   の成分のみを抽出するフィルタ手段と、 この手段で抽出されたベイシック信号のレベルを検出す
   るベイシック信号レベル検出手段と、 前記フィルタ手段を経た信号を同相または逆相で合成
   し、該合成信号のレベルを検出する合成信号レベル検出
   手段と、 前記複数の受信手段により受信された各信号を選択的に
   同相／逆相に変換して前記合成手段に出力する位相変換
   手段と、 前記合成信号レベル検出手段で検出された合成信号のレ
   ベルが前記ベイシック信号レベル検出手段で検出された
   各ベイシック信号の内の最大の信号レベルに予め定めた
   規定値を加えたレベルを下回る場合に、前記位相変換手
   段に対し合成前の各受信信号の内の少なくとも一者を位
   相反転させる位相制御手段とを具備することを特徴とす
   るダイバーシティ受信機。
4. 【請求項４】前記規定値は、−６ｄＢないし＋２０×ｌ
   ｏｇ（ｎ）ｄＢ（ｎは合成する複数の受信手段の数）の
   値に選定することを特徴とする請求項１、２、３のいず
   れかに記載のダイバーシティ受信機。
5. 【請求項５】前記フィルタ手段は、帯域通過フィルタを
   用いて、前記ベイシック信号が伝送される周波数帯域の
   みを抽出することを特徴とする請求項２、３のいずれか
   に記載のダイバーシティ受信機。
6. 【請求項６】前記フィルタ手段は、帯域阻止フィルタを
   用いて、前記高精彩信号が伝送される周波数帯域を阻止
   して前記ベイシック信号が伝送される周波数帯域のみを
   抽出することを特徴とする請求項２、３のいずれかに記
   載のダイバーシティ受信機。
7. 【請求項７】前記ダイバーシティ受信方式として、空間
   ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、ルートダイバー
   シティ、周波数ダイバーシティを採用することを特徴と
   する請求項１、２、３のいずれかに記載のダイバーシテ
   ィ受信機。
8. 【請求項８】前記レベル検出手段は、入力信号の平均電
   力を検出することを特徴とする請求項１、２、３のいず
   れかに記載のダイバーシティ受信機。
9. 【請求項９】前記レベル検出手段は、入力信号の実効電
   力を検出することを特徴とする請求項１、２、３のいず
   れかに記載のダイバーシティ受信機。
10. 【請求項１０】前記レベル検出手段は、入力信号の尖頭
    電力を検出することを特徴とする請求項１、２、３のい
    ずれかに記載のダイバーシティ受信機。
11. 【請求項１１】前記位相制御手段は、合成する信号の位
    相の切替をＯＦＤＭ信号のシンボルに同期して切替える
    ことを特徴とする請求項２、３のいずれかに記載のダイ
    バーシティ受信機。
12. 【請求項１２】前記位相制御手段は、合成する信号の位
    相の切替をＯＦＤＭ信号のフレームに同期して切替える
    ことを特徴とする請求項１、２、３のいずれかに記載の
    ダイバーシティ受信機。