JPS6310836A - 無線デ−タ伝送装置 - Google Patents

無線デ−タ伝送装置

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JPS6310836A
JPS6310836A JP3273387A JP3273387A JPS6310836A JP S6310836 A JPS6310836 A JP S6310836A JP 3273387 A JP3273387 A JP 3273387A JP 3273387 A JP3273387 A JP 3273387A JP S6310836 A JPS6310836 A JP S6310836A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は無線通信、特に複雑な反射波が問題となる移
動無線に適用して効果の大きい無線データ伝送装置に関
するものである。
〔従来の技術〕
移動無線においては、受信波は各種建造物等の反射波か
ら構成される場合が多い。それら複数の反射波の合成信
号である受信波の振幅、位相は移動局の移動と共に複雑
に変化する。
第4図、第5図はこれらを説明した図である。
第4図において、Sは基地局、Mは移動局、Rl+R2
は2つの反射地点、A,Bは2つの異なる電波のルート
を示す。反射地点R1経由のルートAと反射地点R2を
経由するルートBを経て到着する受信波はそれぞれ振幅
ばEa,Ebである。移動局Mの移動と共に反射地点R
.. R.が変化するのでルートA、ルー}Bを経由し
て到着する受信波の位相が変化し、第5図(A)、(B
) に示すようにその合成波の振幅、位相は変化する.
即ち、第5図に示すように区間■ではEa,Ebの2者
はその相対振幅が略等しく、かつその相対位相が略逆相
であるので(説明上そのような区間を区間■としている
)、合成振幅は大幅に変化し合成位相も急激に変化して
逆転してしまう.区間Iと区間■はこのような変化の前
後の区間であり、振幅、位相共比較的変化は少ない。
区間■ように合成信号である受信波の振幅と位相が急激
に変化すると、位相変調ディジタル通信では、先行ビッ
トの位相を基準とし、それとの差によってデータを伝送
しているので、先行ビットとの位相光の検出が困難にな
り符号誤りが発生しやすくなる。前記のような振幅、位
相の急変は反射地点R., R.と移動局Mの位置関係
にも左右されるが略1/2波長毎に起こるケースが多い
ので、例えば車速を40km/Hr,周波数を900M
Hz ( 1 / 2波長は略17ロ)とすると振幅、
位相の急変は略15ms毎( =17/40xlO’ 
x 1 /60X60)に発生することになる.そして
区間■の全体に占める長さが1/10程度とすると1.
5ms分のデータが正しく伝送できなくなり、非常に大
きな符号誤りを発生することになる。この対策として従
来は冗長度の大きな誤り訂正符号を構成し少々のデータ
の欠落等による誤りがあっても修復できるようになって
いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の無線データ伝送装置では以上のように極めて冗長
度の大きな誤り訂正符号を使用せざるを得ないので、正
味の伝送データの占める割合が低くなり無線周波の電波
割当の制約上データ伝送速度が非常に低くならざるを得
す、又大型で複雑な複合装置を必要とするなど、実用上
多くの問題があった0 この発明は上記のような問題を解消するためになされた
もので、上記のような振幅、位相の急変による符号誤り
をなくし、複雑で大型の誤り訂正符号を用いることなく
無線回線を用いて所要のデータ伝送を行なえる装置を得
ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る無線データ伝送装置は、ディジタル信号
の1タイムスロットを複数のサブタイムスロットにわけ
ると共に複数個のダイバラティー受信用アンテナを設け
、第1のアンテナからの信号は第1のサブタイムスロッ
トに於いて、第2のアンテナからの信号は第2のサブタ
イムスロットに於いて、それぞれ受信回路へ導びくよう
、高速に同期して切替受信するようにしたものである。
〔作用〕
この発明における無線データ伝送装置は、サブタイムス
ロット幅で複数のダイバシティーアンテナからの信号を
切替受信するようにすることによって、複数個のアンテ
ナのうち少なくとも1つのアンテナの受信レベルが当該
タイムスロットにおいて所要信号を受信するに十分なレ
ベルであれば他のアンテナの受信レベルが不十分なレベ
ルであっても当該タイムスロットのディジタル信号を検
出することができるようにした。従って、複数個のグイ
バシティーアンテナの受信レベルの変動の相関性が十分
小さくなるよう構成することにより符号誤り率の非常に
よい無線データ伝送装置を提供することができる。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例について説明する。第1図はこの
発明に係る無線データ伝送装置の系統図を示す。図にお
いて、(1)はタイバシティ−受信用のアンテナであり
、この実施例では第1のアンテナ(1−1)、と第2の
アンテナ(1−2)から構成されている例を示す。(2
)はアンテナ切替回路であり、2つのアンテナからの信
号を1タイムス0フトの1/nの期間(以下、この時間
幅をこの実施例におけるサブタイムスロットという)毎
に高速切替えを行い、それぞれのタイムスロット毎のそ
れぞれのアンテナからの信号を以下の受信回路へ導びく
ものである。(3)は、受信回路であり、高周波増幅回
路、周波数変換回路、中間周波増幅回路、ベースバンド
信号を復調する復調回路を含みアンテナ(1)から導入
される無線周波の信号をベースバンド信号に変換するも
のである。(4)は遅延検波回路であり、1タイムスロ
ット分の遅延を与える遅延回路(41) (遅延時間:
T)と位相検波器(42)から構成され、lタイムスロ
ット前のディジタル信号に対応するベースバンド信号と
当該タイムスロットにおけるデジタル信号に対応するベ
ースバンド信号の位相比較を行い、位相変調情報の形で
送られてくるディジタル情報を検出するようにしたもの
である。(5)はタイミング信号発生回路であり、遅延
検波回路(4)の出力情報から1タイムスロットの時間
幅情報を抽出しサブタイムスロット幅の時間情報を作っ
て、前記アンテナ切替回路(2)へ供給するものである
。(6)はディジタル信号処理回路であり、遅延検波回
路(4)からの出力とタイミング抽出回路(5)からの
信号とにより必要な信号処理を行い、所望の形態の情報
として出力端子(7)から取出すものである。
次に動作について説明する(第2図、第3図参照)。第
1のアンテナ(1−1)には第1の経路を経て来た信号
(SA)が到着しており、第2のアンテナ(1−2)に
は第2の経路を経て来た信号(SB)が到着しているが
、グイバシティー効果を高めるため2つのアンテナはそ
の受信レベルの変化特性が出来るだけ相関性の小さくな
るよう設置位置(前後、左右、上下を含む)、指向性、
受信偏波等を違えた構成としておく。
か\る各アンテナ(1−1)、(1−2)からの信号を
ディジタル信号のタイムスロット(第2図(A)、第3
図(A)に示す#1.#2・・・・・・の幅の)−(同
図(A)の#11、#12、#21、#22・・・・・
・の幅)に同期して一タイムスロット毎に切替えて受信
回路(3)に導びく。このようにすると、同図(B−1
)に示すように受信回路(3)には第1のアンテナから
の信号(S A)と第2のアンテナか給される。この信
号を遅延検波器(4)の遅延回路(41)に通して得た
信号は同図(C−1)の如くなり、位相検波器(42)
では第1のアンテナ(1−1)からの信号(SA)と第
2のアンテナ(1−2)からの信号(SB)はそれぞれ
の間で位相検波が行われる。
すなわち、この受信回路(3)の出力信号を遅延検波回
路(4)で遅延検波すると、第1のアンテナ(1−1)
からの信号(S−A)は1タイムスロット遅延した第1
のアンテナ(1−1)からの信号(S−A)との間で、
また、第2のアンテナ(1−2)からの信号(SB)は
1タイムスロット遅延した第2のアンテナ(1−2)か
らの信号(SB)との間でそれぞれ遅延検波が行れる。
その様子を模式的に同図<D−1)に示す。
なお、第1のアンテナ(1−1)からの信号(SA)と
第2のアンテナ(1・−2)からの信号(SB)は、経
路のみがちがう同一のディジタル情報であり、また、通
常の低速ディジタル信号を伝送する無線データ伝送装置
では第1の経路と第2の経路を経て到着する信号の時間
差は以下の事例に見るようにタイムスロットの時間幅に
比べ十分小さいので、二つの信号が重なる量は掻めて小
さい。
この結果、第1の経路と第2の経路を経て受信される信
号に経路長のちがいのため位相差が生したとしても遅延
検波をする上では影響がない。また、ダイバシティーア
ンテナを利用しているので一方のアンテナ出力が低い場
合でも他方のアンテナの出力は十分高いので、所要の信
号検出を行うことができる。
低速データ伝送の場合の時間差の例; データ伝送速度: 3kbps  (1タイムスロット
幅=333 μs)1回反射の経路(経路長15km、
方位のずれ30°)を通して到着する信号と直接到着す
る信号の場合−経路長の差= 15km(1−COS3
0’)=2に翔→時間差は6.7μs 1タイムスロッ
トに占める経路長の違いによる時間差の割合さなること
になる。
なお、アンテナ切替回路〔2)の切替タイミングが到達
信号のタイムスロットの切替点と一致しない場合はアン
テナ切替回路(2)の出力信号は第3図(B −2)の
ようになり一方のアンテナからの信号が途中に変化する
ことになる。この場合でも遅延検波回路(4)において
は同図(C−2)に示すようにタイムスロットの遅延信
号を作って位相検波を行っているので、第1のアンテナ
(1−1)を経て到着する信号(SA)と、第2のアン
テナ(1−2)を経て到着する信号(SB)はそれぞれ
の間で遅延検波が行われる(同図(D−2)、従って同
一経路の信号の1タイムスロットシフトした信号による
位相検波を行う点ではこの切替タイミングのずれは何ら
支障になるものではない。なお、第3図(B−2)で、
τ2の時間は第1のアンテナからの信号(SA)、τ1
及びτ、の時間は第2のアンテナからの信号(S B)
が切替接続されて導入されている期間を示す。このよう
にして得た遅延検波出力信号からタイミング信号発生回
路(5)でタイミング抽出を行いアンテナ切替信号を得
る。
また必要な形式の信号処理を行うため、デジタル信号処
理回路(6)で処理を行い出力端子(7)にディジタル
情報を出力する。
以上は、受信回路(3)の通過バンド幅が伝送すべきデ
ィジタル信号のバンド幅に比べ十分大きく設計されてい
て2つのアンテナ(1−1)、 (1−2)カラの信号
が相互に混り合うことなく復調され第2図に示すように
それぞれのベースバンド信号SA及びSBが遅延検波回
路〔4)に導びかれることを前提としたものである。し
かしながら、他局信号の混入防止等の目的などで受信回
路(3)の帯域幅を伝送すべきディジタル信号のバンド
幅に近くしてゆくと、アンテナ切替による立上り、立下
り部分で第1のアンテナ(1−1)からの信号と第2の
アンテナ(1−2)からの信号が相互に混り合ってしま
い、第2図で説明したようなSA信号同士、SB信号同
士の単純な遅延検波動作はできなくなる。この受信方式
は、第1のアンテナ(L −1)の受信信号と第2のア
ンテナ(1−2)の受信信号の相互送波移相は相関が低
いことを前提としているのでこのような混り合ったまま
で、ベースバンド信号の復調を行うと混り合いの前後で
急激に移相が変化し雑音を発生させることになりディジ
タル信号の符号誤り率はかえってわるくなることになる
。このような問題を克服し、本発明の目的を達成する方
法として発明者は以下に説明するような構成にすること
を考えている。第6図に示す受信装置の系統図と第7図
に示す動作説明図を用いて説明する。要点は、第1のア
ンテナ(1−1)と第2のアンテナ(1−2)からの受
信信号が狭帯域フィルタで混り合わないように、各々に
対して用意された第1及び第2の狭帯域フィルタ(33
−1)、 (33−2) で、フィルタリングし、その
出力を第2の切替部(34)で切替えベースバンド信号
を復調する復調部(35)に導びき復調するようにした
点である。
以下動作について説明する。タイミング回路(5)から
のタイミング信号によりアンテナ切替回路(2)を切替
え第7図(B−1)及び第7図(B−2)に示すように
一タイムスロット毎第1のアンテナ(1−1)と第2の
アンテナ(1−2)からの信号SA及びSBを取込む。
なお、第7図(A)において#1(i−1,2,3,4
・・・)はタイムスロットの番号を示し、#ij (i
 =1.2.3.・・・、j=L2)は各々のタイムS
A号及びSB倍信号高周波増幅・周波数変換・中間周波
増幅などを行う増幅・変換部(31)で所要のレベルの
中間周波信号に変換される。なお、この段階までの通過
特性は、位相点によるSA倍信号及びSB倍信号オーバ
ラップが問題にならない程度に比較的広帯域に設計され
ている。次に、前記タイミング回路(5)からのタイミ
ング信号によって制御された、第1及び第2のフィルタ
切替部(32) 、 (34)によって−タイムスロッ
ト毎、第1のアンテナからの信号は第1のフィルタ(3
3−1)に、第2のアンテナからの信号は第2のフィル
タ(33−2)に第1のフィルタ切替部(32)で切替
えて導びき、フィルタリング後、フィルタリングされた
信号をタイムジャリングの手法を用いて取出し復調部(
35)へ導びく。第1の狭帯域フィルタ(33−1)及
び第2の帯域フィルタ(33−2)の出力信号は、フィ
ルタとしての帯域幅を狭く設計しているので通過信号は
立上り部では遅れて立上り、立下り部分では遅れて立下
がり、第7図(C−1)及び第7図(C−2)のように
なる、SAFはフィルタリング後のSA倍信号、SBF
はフィルタリング後のSB倍信号それぞれ示している。
次に、SA倍信号SB倍信号立上り部分及び立下り部分
で混り合わないようにするため、第2のフィルタ切替部
(34)で交互に切替えて取出しベースバンド復 調部
(35)に導びき、−タイムスロット毎のSA倍信号S
B倍信号それぞれ混合しない形で復調する。なお、第7
図CD−1)、第7図(D−2)のSAS、SBSは第
2のフィルタ切替部(34)の出力におけるSA倍信号
SB倍信号示す。各々の切替回路の切替タイミングはア
ンテナ切替回路(2)及び第1のフィルタ切替部(32
)については、−タイムスロット毎切替時点(tij 
)同期して替え、第2のフィルタ切替部(34)は狭域
フィルタによる立上り及び立下りの遅れによるS、A信
号SB信号の時間軸上の位置ずれを考慮し△tだけ、一
タイムスロット毎の切替時点tij より遅らせて切替
えるようにしている。
なお、以上はディジタル情報をベースバンド信号の位相
、又は位相の変化のさせ方に対応させて伝送する場合に
ついて説明したが、無線伝送のための搬送波の位相をデ
ィジタル的に変化させる方法でディジタル情報を伝送す
るものに対しても通用できる。この場合は、ベースバン
ド復調器(35)は必要としない。ただしこの場合は増
幅変換部(31)の周波数変換における周波数誤差によ
って生ずる、遅延検波回路(4)の位相検波器(42)
での2つの信号の位相誤差が大きくなって、アイパター
ンが劣化することのないよう必要な補正をする必要があ
る。例えば増幅変換部(31)の局発信号の周波数誤差
をなくすよう補正し、位相検波器(42)に印加される
2つの信号の位相関係が常に適正になるよう保ち、アイ
パターンのくずれるのを防ぐようにする。
なお、以上の実施例は、2つのアンテナを切替える場合
について説明したがアンテナを複数個用意し、それに対
応して1タイムスロット内での切替えを複数回行うよう
にし、各アンテナ間の相関性を小さくしてダイバシティ
ー効果を高めることとしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によればグイバシテイ切替え、
このようにして得た信号を遅延検波して元のディジタル
信号を抽出するようにしているので、通常のグイバシテ
ィー受信で必要となる受信比較・切替えを行うことなく
自動的にグイバシティー効果を享受することが出来る効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図・はこの発明の実施例を示す系統図、第2図及び
第3図は動作説明図(同図において、(A)はタイムス
ロットの関係を示す(#nは第n番目のタイムスロット
、#11は第nタイムスロット中の第1番目のサブタイ
ムスロットを示す。)(S A)は第1のアンテナの出
力信号、(S B)は第2のアンテナの出力信号を示す
、(B−1)はアンテナ切替回路が一タイムスロット毎
、第1のアンテナと第2のアンテナに切替った場合のア
ンテナ切替回路の出力信号を示す、(B−2)はアンテ
ナ切替のタイミングがタイムスロットの切替点からずれ
ている場合を示す)、(D−1)、(D−2)はその復
調出力を示す)、第4図は干渉波のルートを説明する図
、第5図は干渉波の振幅・位相の関係を説明する回、第
6図はこの発明の他の実施例を示す系統図、第7図はそ
の動作説明図を示す図である。 (1)・・・アンテナ、(1−1)・・・第1のアンテ
ナ、(1−2)・・・第2のアンテナ、(2)アンテナ
切替回路、(3)・・・受信回路、31・・・増幅・変
換部、32・・・第1のフィルタ切替部、33−1・・
・第1の狭帯域フィルタ、33−2・・・第2の狭帯域
フィルタ、34・・・第2のフィルタ切替部、35・・
・復調器、(4)・・・遅延検波回路、(41)・・・
遅延回路、(42)・・・位相検波回路、(5)・・・
タイミング信号発生回路、(6)・・・ディジタル信号
処理回路、(7)・・・出力端子。 代理人   大  岩  増  謹 、      第1図 第2図 (o−1) 第3図 第4図 8丁 第5図 第7図 手 続 補 正 書(自発) 88オ、覧2翳 を 特許庁長官殿                  L
」)、事件の表示   特願昭62−32733号2、
発明の名称 無線データ伝送装置 3、補正をする者 代表者志岐守哉 4、代理人 5、補正の対象 6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。 (3)図面の第1.4,5.7図を別紙のとおり訂正す
る。 7、添付書類の目録 (11訂正後の特許請求の範囲を示す書面  1通(2
)図面                1通以上 特許請求の範囲 (1)受信の相関性が少ないn個(nは2又は以上の整
数)の受信アンテナと、各アンテナからの信号を導入し
一タイムスロットの周期で切替え出力するアンテナ切替
回路と、この切替えて得たn個のアンテナからの信号を
共通して増幅して復調し、ベースバンド信号を復調する
受信回路と、この受信回路からの出力信号を1タイムス
ロットに相当する遅延時間を有する遅延回路を経て遅延
検波し。 ベースバンド信号によって伝送されるディジタル情報を
検出する遅延検波回路と、この遅延検波回路の出力信号
から1タイムスロットの時間幅の情報を抽出し−これか
ら1タイムスロットの1/nの時間幅をもちアンテナ切
替回路の切替えを制御するタイミング信号発生回路とを
備ん、−タイムスロット毎n個のアンテナからの信号を
導入してデータ情報を検出するようにしたことを特徴と
する無線データ伝送装置。 (2)受信の相関性が少ないn個(nは、2又は3以上
の整数)の受信アンテナと、各アンテナからの信号を導
入し一タイムスロットの周期で切替え出力するアンテナ
切換回路と、この切替えて得たn個のアンテナからの信
号を共通して増幅する増幅部−この増幅部出力を前記ア
ンテナ切替回路と同期して切替え、少なくとも第1番目
のアンテナからの出力信号を第1番目の端子に、第2番
目のアンテナからの出力信号を第2番目の端子に導びく
ように制御された第1の切替部、第1番目の端子に導ひ
き出された信号をフィルタリングする第1の狭帯域フィ
ルタ及び第2番目の端子に導ひき出された信号をフィル
タリングする第2の狭帯域フィルタ、第1の狭帯域フィ
ルタの出力と第2の狭帯域フィルタの出力を切替え1つ
の端子に交互にとり出す第2の切替部−この第2の切替
部出力を復調し、ベースバンド信号を復調する復調回路
−より成る受信回路と、この受信回路からの出力信号を
1タイムスロットに相当する遅延時間を有する遅延回路
を経て遅延検波し一ベースバンド信号によって伝送され
るディジタル情報を検出する遅延検波回路と−この遅延
検波回路の出力信号から1タイムスロットの時間幅の情
報を抽出し、これす切替回路及び第1.第2の切替部の
切替えを制御 御するタイミング信号発生回路とを備え、−タイムスロ
ット毎n個のアンテナからの信号を導入してデータ情報
を検出するようにしたことを特徴とする無線データ伝送
装置。 (3)第2の切替部の切替タイミングは、第1及び第2
の狭帯域フィルタの遅延時間に相応しただけ第1の切替
部の切替タイミングより遅らせるようにしたことを特徴
とする特許 項記載の無線データ伝送装置。 、     第1図 第4図 RI R? 第5図 第7図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受信の相関性が少ないn個(nは2又は以上の整
    数)の受信アンテナと、各アンテナからの信号を導入し
    1/nタイムスロットの周期で切替え出力するアンテナ
    切替回路と、この切替えて得たn個のアンテナからの信
    号を共通して増幅して復調し、ベースバント信号を復調
    する受信回路と、この受信回路からの出力信号を1タイ
    ムスロットに相当する遅延時間を有する遅延回路を経て
    遅延検波し、ベースバンド信号によって伝送されるディ
    ジタル情報を検出する遅延検波回路と、この遅延検波回
    路の出力信号から1タイムスロットの時間幅の情報を抽
    出し、これから1タイムスロットの1/nの時報うもち
    アンテナ切替回路の切替えを制御するタイミング信号発
    生回路とを備え、1/nタイムスロット毎n個のアンテ
    ナからの信号を導入してデータ情報を検出するようにし
    たことを特徴とする無線データ伝送装置。
  2. (2)受信の相関性が少ないn個(nは、2又は3以上
    の整数)の受信アンテナと、各アンテナからの信号を導
    入し1/nタイムスロットの周期で切替え出力するアン
    テナ切換回路と、この切替えて得たn個のアンテナから
    の信号を共通して増幅する増幅部、この増幅部出力を前
    記アンテナ切替回路と同期して切替え、少なくとも第1
    番目のアンテナからの出力信号を第1番目の端子に、第
    2番目のアンテナからの出力信号を第2番目の端子に導
    びくように制御された第1の切替部、第1番目の端子に
    導びき出された信号をフィルタリングする第1の狭帯域
    フィルタ及び第2番目の端子に導びき出された信号をフ
    ィルタリングする第2の狭帯域フィルタ、第1の狭帯域
    フィルタの出力と第2の狭帯域フィルタの出力を切替え
    1つの端子に交互にとり出す第2の切替部、この第2の
    切替部出力を復調し、ベースバント信号を復調する復調
    回路、より成る受信回路と、この受信回路からの出力信
    号を1タイムスロットに相当する遅延時間を有する遅延
    回路を経て遅延検波し、ベースバンド信号によって伝送
    されるディジタル情報を検出する遅延検波回路と、この
    遅延検波回路の出力信号から1タイムスロットの時間幅
    の情報を抽出し、これから1タイムスロットの1/nの
    時間幅をもちアンテナ切替回路及び第1、第2の切替部
    の切替えを制御するタイミング信号発生回路とを備え、
    1/nタイムスロット毎n個のアンテナからの信号を導
    入してデータ情報を検出するようにしたことを特徴とす
    る無線データ伝送装置。
  3. (3)第2の切替部の切替タイミングは、第1及び第2
    の狭帯域フィルタの遅延時間に相応しただけ第1の切替
    部の切替タイミングより遅らせるようにしたことを特徴
    とする前記特許請求の範囲第2項記載の無線データ伝送
    装置。
JP62032733A 1986-03-28 1987-02-16 無線デ−タ伝送装置 Expired - Lifetime JPH0771073B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5577247A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Kokusai Electric Co Ltd Diversity transmitter-receiver

Patent Citations (1)

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JPS5577247A (en) * 1978-12-06 1980-06-10 Kokusai Electric Co Ltd Diversity transmitter-receiver

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