JPS63286027A - 送信パスダイバ−シチ伝送方式 - Google Patents

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〕 本発明は、７エージングによる伝送特性の劣化が者しい
無線通信の改善に関するものである。

〔従来の技術〕

無線伝送系の無線区間には、一般に複数の伝送路が形成
されており、マルチパス伝送系として扱うことができる
。

このような系でディジタル伝送を行なう場合の方式の該
略は第１図のようになる。

＃１図において、まず、ある符号系列が入力端子１から
変ｍ器２へ入力される。変調器出力は送信ｉ、３がら空
間へ放射される。放射波は伝搬時間がτ、とτ２の２つ
のパスを通して受信点４に到達する。受信点４における
合成波は受信機５で増幅され検波器６で検波される。検
波器６の出力は判定器７で識別され、入力と同じ符号系
列が再生される。

このような伝送系において、τ１　とτ２の伝搬時間の
差、Δτ＝ｌτ２−τ、１、が変ａ３！されるディフタ
ル信号の１タイムスロフト以下であると合成波が互いに
干渉し合い受信レベルが大きく変動する。

第１図では、２波の合成を示したが、一般の伝送路では
３波以上の干渉も頻繁に発生し、多重波として扱われて
いる。この多重波を合成したものでも２波と同様に大き
なレベル変動が発生する。変動のようすを第２図に示す
、このようなレベル変動の下ではレベルが大きく低下し
たときに伝送誤りがバースト的に多数発生し、伝送特性
が劣化する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のような伝送特性の劣化を抑えるために、従来、グ
イバーシチ方式が検討されてきた。

例えば、受信側に２つのアンテナを設け、受信レベルの
高いアンテナ出力をもとに復調すると伝送誤りが大幅に
改善される。

しかし、この方法では受信側の構成として２つのアンテ
ナを必要とする。そのため、受信側を簡単な構成にする
必要がある携帯通信等では適用が難しいという欠点があ
った。

もう一つの方法として、送信側に２つのアンテナを場所
的に離して設置し、各アンテナには中心周波数だけを意
図的にオフセットさせた同一の変調波を送出する送信グ
イパーシチ方式が知られている。

この方法は、２つの信号がタイミング・クロック周期で
同期状態にあるときには、お互いに直交信号となること
を利用しており、検波出力は、２波のレベルで重み付け
された電波の検波波形の合成となる。そのため、レベル
の高い信号が検波特性を支配するので伝送特性が改善さ
れる。

しかしながら、この方法では、直交信号を形成するため
に伝送帯域として約２倍の帯域を必要とするという欠点
があった。

本発明は、このような送信帯域が信号の帯域より広くな
る欠点を解決した送信グイバーシチを提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明【こよれば、上述の目的は前記特許請求の範囲に
記載した手段により達成される。

すなわち、本発明は、グイバーシチ伝送系を以下のよう
に形成するものである。

（ｉ）変調波を第１の送信アンテナから送出する。（ｉ
ｉ）これを変調ディジタル信号の１タイムスロット以上
遅延させた遅延変調波を第２の送信アンテナから送出す
る。（ｉｉｉ）受信側ではマルチパス電波伝搬路を伝搬
する問に複数の波に分散した信号をアンテナ１つで受信
する。（ｉｖ）受信側には波形等比容などのマルチパス
受信装置を設置し、受信波に含まれる複数波のうち最も
レベルの高い主波成分を強調・抽出する。

そして、本発明は従来の技術とは以下の点で相違がある
。

（ｉ）送信側においで、直接変調波の他に、これを１タ
イムスロット以上遅延させた遅延変調波を発生させ、そ
れを第２の送信アンテナから送出している。従来の送信
グイバーシチでは、第２の送信アンテナから送出する直
交信号は、変調波の中心周波数を同程度にオフセットさ
せたり、変調波の帯域をほぼ２倍に広げたりして得てい
たので、実質的な帯域幅がほぼ２倍に広がっている。

本発明ではこのような送信信号帯域の広がりは起きない
。

（ｉｉ）受信側においては、１本のアンテナで受信した
のち、波形等化器などのマルチパス処理装置を用いて主
波成分を強調・抽出している。従来の送信グイバーシチ
方式とは、マルチパス処理＊ｉがグイパーシチ効果を得
るための本質的な役割を担っていることが異なっている
。

〔実施例〕

本発明の実施例を第３図に示す。

同図において、まず送信符号系列が入力端子８から、変
調器９へ入力され、その変調出力は送信アンテナ１０か
ら直接放射される。同時に、該変調出力は、遅延回路１
１により１タイムスロット以上（Ｔｄ）遅延させた遅延
変調波に変換され、送信アンテナ１２から放射される。

これらの信号波は、受信アンテナ１３で受信される。受
信された信号波は送信アンテナ１０からのものと、送信
アンテナ１２からのものの合成であるが、これら両波の
間の相関が受信点でほとんど０になるように送信アンテ
ナ１０と、送信アンテナ１２を適当に離して配置する。

受信された合成波は自動利得調整（Ａ　Ｇ　Ｃ）回路付
きの受Ｍ機１４で増幅される。受信波は送信アンテナ１
０からの信号と送信アンテナ１２からのＴｄだけ遅延さ
せられた信号との合成であるが、各成分は、すでに説明
したように多重波であるから、そのレベルは大きく変動
する。そこで、どちらか大きな方を主波成分とする。

増幅された信号は、検波器１５で検波される。

検波された波形は主波のみであれば、変調波−波を正常
に検波した波形となるが、主波以外の成分が無視できな
いレベルとなる一般の場合には、検波した波形は大きく
歪んでいる。

このように波形歪がある受信波から正常な検波波形を得
るために、受信系にマルチパス処理装置が用いられる。

本実施例では、マルチパス処理装置として波形等比容１
６を用いている。この装置では主波を用いて、主波以外
の成分を打ち消している。

このような波形等比容出力は、歪が大幅に抑制されてい
るので、判定器１７により正常な識別、すなわちデータ
再生ができる。

この実施例では、変調波を遅延させているが、変調波を
ハードウェア的に遅延させることが難しい場合には、第
４図のように入力端子１８からの送信入力符号の一方を
あらかじめ遅延回路１９により遅延させ、変調器を２０
と２１で示したように２つ用いて、それぞれの出力を送
信電力増幅器２２と２３により増幅して、送信アンテナ
２４と２５から送出することにより容易に遅延波を得る
ことができる。

上述した伝送系における伝送特性を詳しく説明する。

ｔＪＳ３図に示すように、送信アンテナ１０からの多重
波が２波からなりτ１とτ２の伝搬時間を要し、送信ア
ンテナ１２からの多重波も２波からなりτ３とτ４の伝
搬時間を要したとする。

伝搬時間差１τ１　　τ２１と１τ、−τ４１がＴｄに
比べて十分に小さく電波の平均レベルがほぼ等しい場合
にはキャリアの位相がランダムに変動し、互いに強めあ
ったり打ち消し合ったりするので大きくレベルが変動し
、送信アンテナ１０からの７１とτ２の遅延波の合成波
と、アンテナ１２からのτ、とτ、の遅延波の合成波は
、互いに独立なレーレ−７エーシング波となる。

このように変動しでいる２つの合成波を重畳したものか
ら、波形等化器により、どちらか大きい方の合成波が抽
出される。したがって、第３図の受（ＫＭはレーレ−７
エージング波から１波を選択する２ブランチ選択グイバ
ーシチ系となる。

ただし、２つの合成波のレベルが変動し、レベル差が逆
転するときには抽出成分が他方へ切り替わるので、タイ
ミング・クロックが遅延量Ｔｄだけ前後する。この瞬間
、従来の波形等化器をその＊ま用いると波形等化処理の
不安定および復調データの不連続が発生するので、これ
らに対する処置を同時に行なう必要がある。

次に、伝送レー）１／Ｔが高速の場合には、Ｔが小さく
なるため１τＩ−τ２　ｌと１τ３−τ、１がＴとほぼ
同じか、それ以上になる場合が生じる。このとき、波形
等化器は４波のうち最もレベルの高い受信波成分を主波
として処理を行なう。

したがって、４ブランチ選択グイバーシチ効果を有する
。このようにして選択される各成分が、より遅延差の小
さな多重波から形成されているときは、各成分はレーレ
−７エーシングの分布と同じになる。

しかし、各成分がこれ以上分解できない１波とみなせる
場合には、それらの成分のレベル分布は対数正規分布と
なることが多く、その変動はレーレ−７二−ソングより
変動のグイナミックレンノが小さく、かつ変動の速さも
穏やかである。このような場合には、波形等化の処理が
容易になるだけでなくグイバーシチ効果も大きくなる。

ただし、この４ブランチ効果は、　　１τ１−τ２１１
１τ、−τ４１がＴより大きくなることが必要であるが
、この遅延差は電波伝搬路の状況に応じて変化し、確率
的な現象である。

したがって、送信側におけるＴｄの遅延を行なわない場
合には１ブランチないし４ブランチの間でブランチ数が
確率的に変動し、伝送特性はあ＊９安定ではない。

しかしながら本発明のように、送信側でＴｄのｉｌ延を
行なっている場合には２ブランチないし４ブランチの間
で変動し、伝送特性の安定性が増す、この劣化をさらに
抑えるために、送信側での遅延量が異なる遅延波の数を
さらに増加する方法も考えられる。この場合には、さら
に精度のよい波形等比容を必要とするので、その性能に
対するコストを考えて遅延波の数を考える必要がある。

以−ヒ、マルチパス処理装置として、波形等化器を例に
上げて説明したが、各成分の遅延量を観測し、その遅延
量を調整して電波を合成し、相対的に主波成分以外を抑
制する方法（ＲＡ　ＫＥ）などが知られており、それら
に対しても上述した送信パスグイパーシチ方式は有効に
作用する。

またマルチパス処理装置の処理方法によっては、等レベ
ルの二波から一波を抽出するのは、極端に処理精度を必
要としたり、アルゴリズムの収束に時間を要したりする
場合がある。

このような場合については、遅延波発生回路に重み付は
回路を付与し２波の比率を変える方法が考えられる。

なお、各アンテナからの受信波の相関の値が０に近いほ
ど、すなわち無相関のとさほど、上　　　　述したグイ
パーシチ効果が大きくなるが、現実の伝送系では、相関
係数が０．７程度まで増加しても同様の効果が期待でき
る。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は実質的な信号伝送帯域幅
を広げない送信グイバーシチであるから、周波数利用効
率の高い伝送系を実現できる。

また、受信側は１本のアンテナでダイバーシチ効果が得
られ、マルチパス処理装置は容易にＩＣ化ができるので
、受信機の小形・簡易化が容易である。

従って、移動通信や放送の分野において、小形で携帯に
適した、伝送特性の良好な、受信機　“を容易に実現で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の無線伝送系を示す図、第２図は７工−シ
ング時の受信点におけるレベル変動を示す図、ｖｉ３図
は本発明の一実施例を示す図、第４図は本発明の他の実
施例を示す図である。 １　・・・・・・入力端子、　　　２　・・・・・・変
調器、３　・・・・・・送信点、　　　４　・・・・・
・受信点、　　５・・・・・・受信機、　　６　・・・
・・・検波器、　　７　・・・・・・判定器、　　　８
　・・・・・・入力端子、　　　９・・・・・・変調器
、　　１０　　、１２　　・・・・・・送信アンテナ、
　　　１１　・・・・・・遅延回路、　　１３　・・・
・・・受信アンテナ、　　１４　・・・・・・受信機、
　　１５・・・・・・検波器、　　１６　・・・・・・
波形等化器、１７・・・・・・判定器、　　　１８　・
・・・・・入力端子、１９　・・・・・・遅延回路、　
　２０．２１　　・・・・・・変調器、　　２２．２３
　　・・・・・・送信電力増幅器、　２４　　、２５　
　・・・・・・送信アンテナ代理人　弁理士　　本　　
間　　　　　崇゛巴ｊ各−線しベコレ 第、３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信側において、変調波を第１の送信アンテナから放射
   するとともに、該変調波を１タイムスロット以上遅延さ
   せた遅延波を第２の送信アンテナから放射し、受信側に
   受信波に含まれる主波成分を強調・抽出するマルチパス
   処理装置を有することを特徴とする送信パスダイバーシ
   チ伝送方式。