(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーストＯＦＤＭ変調信号を受信する複数のアンテナと、
前記アンテナの出力をそれぞれ増幅する複数の増幅手段と、
前記増幅手段の出力をそれぞれオンまたはオフする複数のオン／オフ手段と、
前記オン／オフ手段の出力を合成する合成手段と、
前記合成手段の出力レベルを検出する検出手段と、
前記検出手段の出力と第１のしきい値との比較を行い前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出するバースト信号検出手段と、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出前は前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとし、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出後は前記複数の増幅手段の各出力の遅延分散を測定し、第２のしきい値よりも小さな遅延分散となる出力をオンとするよう制御する制御信号発生手段とを含むアンテナ制御手段と、
前記検出手段の出力に基づき前記バーストＯＦＤＭ変調信号を復調する復調手段と
を有することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項２】
前記遅延分散は、前記復調手段で得られる伝搬路遅延分散情報に基づくことを特徴とする請求項１記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項３】
前記復調手段は、入力信号と予め記憶した前記バーストＯＦＤＭ変調信号のプリアンブルパターンとの相関出力に基づき遅延分散を検出することを特徴とする請求項２記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項４】
バーストＯＦＤＭ変調信号を受信する複数のアンテナと、
前記アンテナの出力をそれぞれ増幅する複数の増幅手段と、
前記増幅手段の出力をそれぞれオンまたはオフする複数のオン／オフ手段と、
前記オン／オフ手段の出力を合成する合成手段と、
前記合成手段の出力レベルを検出する検出手段と、
前記検出手段の出力と第１のしきい値との比較を行い前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出するバースト信号検出手段と、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出前は前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとし、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出後は前記複数の増幅手段の各出力の伝搬路の位相情報を測定し、同相となる出力をオンとするよう制御する制御信号発生手段とを含むアンテナ制御手段と、
前記検出手段の出力に基づき前記バーストＯＦＤＭ変調信号を復調する復調手段と
を有することを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項５】
前記位相情報は、前記復調手段の相関出力で得られる時間応答特性に基づくことを特徴とする請求項４記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項６】
前記複数のオン／オフ手段は、前記複数の増幅手段の出力に各々接続され前記アンテナ制御手段でオンまたはオフが制御される複数のオン／オフ・スイッチであることを特徴とする請求項１または４記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項７】
前記複数のオン／オフ手段は、前記複数の増幅手段の電源をオンまたはオフすることを特徴とする請求項１または４記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項８】
前記バーストＯＦＤＭ変調信号は、データの先頭にアンテナ選択用プリアンブル、同期用プリアンブル、伝搬路推定用プリアンブルを具備することを特徴とする請求項１または４記載のダイバーシティ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭと称する）変調方式を用いるバースト信号伝送システムのダイバーシティ受信装置に関し、特に耐マルチパスフェージング特性に優れたダイバーシティ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式は、送信するデータを複数のサブキャリアに分割して変調するマルチキャリア変調方式である。マルチキャリア化することで各サブキャリアは狭帯域となり耐マルチパスフェージング特性に関して有利であるが、さらに厳しいマルチパスフェージングに対して簡易な構成で、特性を改善することが望まれている。
【０００３】
そのため、従来のＯＦＤＭ変調方式の受信装置においては、厳しいマルチパスフェージングに対して図７に示すようなダイバーシティ受信装置が用いられていた。
【０００４】
本図のダイバーシティ受信装置は、いわゆるアンテナ選択ダイバーシティ方式として従来より知られているものである。
【０００５】
すなわち、本図において、各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎで受信されたＯＦＤＭ変調された受信信号（ＲＦ信号）は、それぞれ低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎで増幅されて選択回路１１０１に入力する。
【０００６】
選択回路１１０１は、低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎの出力を順番に選択切替制御を行い周波数変換回路５０１に入力する。周波数変換回路５０１は、選択回路１１０１の出力をＩＦ周波数に変換し、ＯＦＤＭ復調回路６０１に出力する。ＯＦＤＭ復調回路６０１は、ＯＦＤＭ変調信号を復調処理する。
【０００７】
一方、周波数変換回路５０１の出力は、受信レベル測定回路７０１に入力して受信レベルが測定され、切り替えられた低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎの出力の中で最大受信レベルを与える出力を検出する。
【０００８】
受信レベル測定回路７０１は、選択回路１１０１に対して最大受信レベルを与える受信出力情報を出力し、この情報によって選択回路１１０１は最大受信レベルとなるアンテナで受信できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したアンテナ選択ダイバーシティ方式を適用したＯＦＤＭ変調方式のダイバーシティ受信装置は、マルチパスフェージング環境下で特定のサブキャリアのレベルが下がって復調データに誤りが生じるような場合には、全サブキャリアトータルの受信レベルが最大となるアンテナが必ずしも最適な選択とは限らず、マルチパス環境下で受信誤り特性が改善されないという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のダイバーシティ受信装置は、バーストＯＦＤＭ変調信号を受信する複数のアンテナと、前記アンテナ出力をそれぞれ増幅する複数の増幅手段と、前記増幅手段の出力をそれぞれオンまたはオフする複数のオン／オフ手段と、前記オン／オフ手段の出力を合成する合成手段と、前記合成手段の出力レベルを検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づき、前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとするか所定の出力数だけオンとするか制御するアンテナ制御手段と、前記検出手段の出力に基づき前記バーストＯＦＤＭ変調信号を復調する復調手段を有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記アンテナ制御手段は、前記検出手段の出力と第１のしきい値との比較を行い前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出するバースト信号検出手段と、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出前は前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとし、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出後は全ての出力をオンするよう制御する制御信号発生手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また、他のアンテナ制御手段は、前記検出手段の出力と第１のしきい値との比較を行い前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出するバースト信号検出手段と、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出前は前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとし、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出後は前記複数の増幅手段の各出力の遅延分散を測定し、第２のしきい値よりも小さな遅延分散となる出力をオンとするよう制御する制御信号発生手段を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、他のアンテナ制御手段は、前記検出手段の出力と第１のしきい値との比較を行い前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出するバースト信号検出手段と、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出前は前記オン／オフ手段を前記複数の増幅手段の中の１出力のみ順次オンとし、前記バーストＯＦＤＭ変調信号を検出後は前記複数の増幅手段の各出力の伝搬路の位相情報を測定し、同相となる出力をオンとするよう制御する制御信号発生手段を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態のダイバーシティ受信装置のブロック図を示す。また、図２に、ＯＦＤＭバースト信号のフォーマットを示す。図２のように各バーストデータ１４の先頭にはアンテナ選択用プリアンブル１１、同期用プリアンブル１２および伝搬路推定用プリアンブル１３が配置されている。
【００１６】
図１において、Ｎ個のアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎは、送信機から出力されるバーストＯＦＤＭ変調信号を無線伝搬路を介して受信する。
【００１７】
各アンテナで受信されたＯＦＤＭバースト信号は、低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎによりそれぞれ増幅される。
【００１８】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎは、それぞれ低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎの出力信号を入力し、アンテナ制御回路８０１からの制御信号によりその出力をオンまたはオフする。
【００１９】
合成回路４０１は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎの出力を合成する。
【００２０】
周波数変換回路５０１は、合成回路４０１からの合成後の出力信号を中間周波数帯の信号に変換する。
【００２１】
ＯＦＤＭ復調回路６０１は、周波数変換回路５０１からの中間周波数帯の信号を入力し、復調処理を行う。
【００２２】
受信レベル測定回路７０１は、周波数変換回路５０１からの中間周波数帯の信号を入力し、信号レベルを測定し、受信信号レベル情報をアンテナ制御回路８０１へ出力する。
【００２３】
アンテナ制御回路８０１は、バースト検出回路９０１と制御信号発生回路１００１から構成される。バースト検出回路９０１は、あらかじめ設定されたしきい値と受信レベル測定回路７０１の受信信号レベル情報とを比較し、バースト信号の検出を行う。
【００２４】
制御信号発生回路１００１は、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されるまでは、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎからの受信信号のレベルを個別に測定できるよう、順次オン／オフ・スイッチを切り替える。そして、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されると全てのＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎをオン状態（導通）させるよう制御する。
【００２５】
上述した本発明のダイバーシティ受信装置は、あるアンテナからの受信信号において、マルチパスフェージングにより特定のサブキャリアのレベルが下がって復調データに誤りが生じるような場合でも、複数のアンテナからの受信信号を合成しているため、各サブキャリアのレベルを平均化することができる。
【００２６】
これにより耐マルチパスフェージング特性を改善できる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態のダイバーシティ受信装置のブロック図である。
【００２８】
本図において、図１と相違するのはアンテナ制御回路８０２の制御信号発生回路１００２にＯＦＤＭ復調回路６０１から伝搬路遅延分散情報６０２が入力されている点である。
【００２９】
制御信号発生手段１００２は、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されるまでは、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎからの受信信号のレベルを個別に測定できるよう、順次オン／オフ・スイッチを切り替える。
【００３０】
そして、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されると図１のような全てのＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎをオン状態（導通）させるのではなく、順次指定する１つのアンテナからの受信信号により遅延分散が測定できるよう制御する。
【００３１】
具体的には、本発明では遅延分散の測定のために、ＯＦＤＭ復調回路６０１からの伝搬路遅延分散情報６０２を利用している。
【００３２】
図４は、ＯＦＤＭ復調回路６０１のブロック図を示した図である。
【００３３】
本図において、同期回路６０４は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）より出力される標本量子化されたデジタル複素ベースバンド信号を入力して同期用プリアンブル１２の入力時に同期動作を行う。フーリエ変換回路（ＦＦＴ）６０５は、同期回路６０４の出力信号をフーリエ変換し、ＯＦＤＭ変調信号を各サブキャリア毎の信号に分離する。サブキャリア復調回路６０６は、ＦＦＴ６０５の出力を入力し、サブキャリア毎の復調を行う。
【００３４】
また、相関器６０２では、アンテナ選択用プリアンブル１１の信号とアンテナ選択用プリアンブル１１と同一のパターンを予め記憶したプリアンブル記憶回路６０３との相関をとられる。相関器６０２の出力は、伝搬路の時間応答特性を表している。
【００３５】
ここで、遅延分散検出回路６０７は、相関器６０２の出力を入力し伝送路の遅延分散を検出し、伝搬路遅延分散情報としてアンテナ制御回路８０２に出力する。
【００３６】
制御信号発生手段１００２は、遅延分散測定後に、設定されたしきい値よりも小さい遅延分散の受信信号のみを合成するようＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎのオン／オフ・スイッチを制御している。
【００３７】
これにより、合成回路４０１の合成処理による符号間干渉の増大を防ぎつつ、耐マルチパスフェージング特性を改善することができる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態のダイバーシティ受信装置のブロック図である。
【００３９】
本図において、図１と相違するのはアンテナ制御回路８０３の制御信号発生回路１００３にＯＦＤＭ復調回路６０１から伝搬路時間応答特性情報６０３が入力されている点である。
【００４０】
制御信号発生手段１００３は、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されるまでは、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎからの受信信号のレベルを個別に測定できるよう、順次オン／オフ・スイッチを切り替える。
【００４１】
そして、バースト検出回路９０１によりバースト信号が検出されると図１のような全てのＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎをオン状態（導通）させるのではなく、順次指定する１つのアンテナからの受信信号により伝搬路位相情報６０３を測定できるよう制御する。
【００４２】
伝搬路の位相情報測定では、図４に示したＯＦＤＭ復調回路６０１の相関器６０２の出力で得られた時間応答特性を位相情報検出回路６０８に入力する。位相情報検出回路６０８は、時間応答特性から位相情報を検出する。
【００４３】
また、制御信号発生手段１００３は、位相情報測定後は、各アンテナ毎の位相が同相となるような組み合わせのアンテナを選択するようＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎのオン／オフ・スイッチを制御する。
【００４４】
これにより、合成回路４０１の合成処理による信号レベルの低下を防ぎ、耐マルチパスフェージング特性を改善することができる。
【００４５】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態のダイバーシティ受信装置のブロック図である。
【００４６】
本図において、図１と相違するのはアンテナ制御回路８０１は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ３０１−１〜３０１−Ｎを制御する代わりに低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎの電源をオン、オフ制御している点である。
【００４７】
すなわち、電源制御回路２０２は制御信号発生回路１００１の出力を入力し、各低雑音増幅器２０１−１〜２０１−Ｎの電源電圧をオン、オフ制御している。
この結果、バースト信号が検出されるまではある１個の低雑音増幅器のみに電源が供給されればよいため、低消費電力となる。
【００４８】
本実施の形態は、第１の実施の形態のみならず第２、３の実施の形態にも同様に適用して低消費電力化できる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のダイバーシティ受信装置は、あるアンテナからの受信信号において、マルチパスフェージングにより特定のサブキャリアのレベルが下がって復調データに誤りが生じるような場合でも、複数のアンテナからの受信信号を合成することにより各サブキャリアのレベルを平均化することができる。従って、マルチパス環境下での誤り率特性を改善できる。
【００５０】
またバースト信号検出前には、１つのアンテナからの受信信号を選択するよう動作するので、受信待ち受け時の消費電力は、ダイバーシティ処理を備えない受信装置と同等に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイバーシティ受信装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の受信信号のバーストフォーマットを示す図である。
【図３】本発明のダイバーシティ受信装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図１のＯＦＤＭ復調回路６０１のブロック図である。
【図５】本発明のダイバーシティ受信装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明のダイバーシティ受信装置の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】従来のダイバーシティ受信装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０１−１〜１０１−Ｎ    アンテナ
２０１−１〜２０１−Ｎ    低雑音増幅器
３０１−１〜３０１−Ｎ    オン／オフ・スイッチ
４０１    合成回路
５０１    周波数変換回路
６０１    ＯＦＤＭ復調回路
７０１    受信レベル測定回路
８０１    アンテナ制御回路
９０１    バースト検出手段
１００１    制御信号発生手段
１１０１    選択回路
【図１】
0003667549.tif 000002
【図２】
0003667549.tif 000003
【図３】
0003667549.tif 000004
【図４】
0003667549.tif 000005
【図５】
0003667549.tif 000006
【図６】
0003667549.tif 000007
【図７】
0003667549.tif 000008