(57)【要約】【課題】  受信電界レベルの異なる複数信号を同時受信する場合、信号の劣化を抑制し、かつ、Ａ／Ｄコンバータに要求されるダイナミックレンジをより小さくするマルチキャリア受信装置を提供する。【解決手段】  各受信ブランチのアンテナ５ａ等は、キャリアｆ１〜キャリアｆ３を受信する。各受信ブランチのフィルタ２ａ等は、アンテナ５ａ等が受信したキャリアｆ１〜キャリアｆ３の中から信号処理部２０の指示に基づき所定のキャリアを選択しＡＧＣアンプ３ａ等に出力する。各受信ブランチのＡＧＣアンプ３ａ等は、フィルタ２ａ等が選択したキャリアを入力し、信号処理部２０の指示に基づき、入力したキャリアの電力を制御して出力する。信号処理部２０はフィルタ２ａ等への指示によりフィルタ２ａ等に所定のキャリアを選択させ出力させるとともに、ＡＧＣアンプ３ａ等への指示によりＡＧＣアンプ３ａ等に前記所定のキャリアの電力を制御させ出力させる。【選択図】        図１
2006148380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調された複数の変調信号であるマルチキャリアを受信するアンテナと、
前記アンテナが受信したマルチキャリアの中から、指示に基づき、所定のキャリアを選択キャリアとして選択して出力する選択部と、
前記選択部が選択した選択キャリアを入力し、指示に基づき、入力した選択キャリアの電力を制御して出力する電力制御部と、
前記選択部に指示することにより前記選択部に選択キャリアを選択させて出力させるとともに前記電力制御部に指示することにより前記電力制御部に選択キャリアの電力を制御させて出力させる信号処理部と
を備えたことを特徴とするキャリア選択装置。
【請求項２】
変調された複数の変調信号であるマルチキャリアを受信するアンテナと、
前記アンテナが受信したマルチキャリアの中から、指示に基づき、所定のキャリアを選択キャリアとして選択して出力する選択部と、
前記選択部が選択した選択キャリアを入力し、指示に基づき、入力した選択キャリアの電力を制御して出力する電力制御部と
を備えた複数の受信ブランチと、
前記複数の受信ブランチのそれぞれに対して、前記選択部に指示することにより前記選択部に選択キャリアを選択させて出力させるとともに前記電力制御部に指示することにより前記電力制御部に選択キャリアの電力を制御させて出力させる信号処理部と
を備えたことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、
前記複数の受信ブランチのそれぞれの電力制御部に出力させた選択キャリアを入力し、入力した選択キャリアに基づいて、キャリア同士を合成するダイバーシチ合成を行なうことを特徴とする請求項２記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
変調された複数の変調信号であるマルチキャリアを受信する処理と、
受信したマルチキャリアの中から、所定のキャリアを選択キャリアとして選択して出力する処理と、
選択した選択キャリアを入力し、入力した選択キャリアの電力を制御して出力する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とするキャリア選択プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダイバーシチ受信しているマルチキャリア受信機に関し、受信キャリアの状態に応じて、キャリア毎にダイバーシチ数を変化させて受信するダイバーシチ・マルチキャリア受信装置、及び複数のキャリアから所定のキャリアを選択するキャリア選択装置、及びキャリア選択プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の受信機では、受信システムにおいてダイナミックレンジが広い場合に干渉波になるキャリアを取り除いて、受信処理し、ダイナミックレンジを改善していた。ダイバーシチをしていた場合でも全ブランチで同一処理として受信機を構成していた（例えば、特許文献１、特許文献２）。このように従来の受信機は、干渉波を落とし所望のキャリアを受信する構成となっていた。このため、受信システムとしては１波となり、ダイナミックレンジはＡＧＣ（Ａｕｔｏ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）をすることで解決できるが、マルチキャリア受信機では干渉波となるキャリアも復調する必要があるため、複数のキャリアを受信する場合には、受信するキャリア分の受信機が必要という問題点があった。
【０００３】
また、マルチキャリア受信機では、受信電界レベルの大きい信号、小さい信号にかかわらず、同時に受信する必要がある。ＡＧＣを行っても受信電界レベルの大きい信号と小さい信号のレベル差は変わらないことから、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータのダイナミックレンジが信号のレベル差の分だけ必要となる。よって、ダイナミックレンジの広い受信システムでは、ＡＤコンバータはダイナミックレンジが広いものが必要となる。しかし、ＡＤコンバータの性能にも限界があるため、対応できない場合も起こる。
【特許文献１】特開平１１−８８２２０
【特許文献２】特開２００２−６４３９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、受信電界レベルの異なる複数の信号を同時に受信する場合に、信号の劣化を抑制し、かつ、Ａ／Ｄコンバータに要求されるダイナミックレンジをより小さくするマルチキャリア受信装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のキャリア選択装置は、
変調された複数の変調信号であるマルチキャリアを受信するアンテナと、
前記アンテナが受信したマルチキャリアの中から、指示に基づき、所定のキャリアを選択キャリアとして選択して出力する選択部と、
前記選択部が選択した選択キャリアを入力し、指示に基づき、入力した選択キャリアの電力を制御して出力する電力制御部と、
前記選択部に指示することにより前記選択部に選択キャリアを選択させて出力させるとともに前記電力制御部に指示することにより前記電力制御部に選択キャリアの電力を制御させて出力させる信号処理部と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数キャリアの中から所望のキャリアを選択し、選択したキャリアの電量を増幅あるいは減衰させた後に、選択したキャリアをＡ／Ｄ変換器に入力することができる。このため、Ａ／Ｄコンバータに要求されるダイナミックレンジを、より小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
図１、図２を用いて実施の形態１を説明する。図１は、実施の形態１に係るダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００（ダイバーシチ受信装置）のブロック図である。図２は、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００の動作を示すフローチャートである。
【０００８】
図１に示すように、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００は、受信ブランチ１０ａ〜１０ｄと、信号処理部２０とを備える。受信ブランチは１０ａ〜１０ｄの４つであるが、一例であり、受信ブランチの数は、限定しない。
【０００９】
受信ブランチを説明する。受信ブランチ１０ａ〜１０ｄの構成は同一である。受信ブランチ１０ａを例にとり構成を説明する。受信ブランチ１０ａは、アンテナ５ａ、ＲＦ部１ａ、フィルタ２ａ（選択部の一例）、ＡＧＣアンプ３ａ（又はアッテネータ：電力制御部の一例）、及びＡＤコンバータ４ａを備える。アンテナ５ａは、変調された複数のキャリア（マルチキャリア）を受信する。ＲＦ部１ａは、高周波信号をＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号までダウンコンバードをする。フィルタ２ａは、信号処理部２０からの制御により特性を変えることができるＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、又はＢＥＦ（バンドエリミネーションフィルタ）である。フィルタ２ａは、信号処理部２０からの制御（指示）に基づき、複数のキャリアの中から所定のキャリアを選択キャリアとして選択する。ＡＧＣアンプ３ａは、信号処理部２０からの制御によりゲインを調整できる。ＡＤコンバータ４ａは、ＩＦ周波数帯域をデジタル信号に変換する。
【００１０】
次に信号処理部２０を説明する。信号処理部２０は、各受信ブランチ毎に各キャリアを取り出し、帯域内の電力、各キャリアの電力を測定する演算を実行する。そして、演算結果を元に、フィルタ２ａとＡＧＣアンプ３ａとを制御する。信号処理部２０は、各受信ブランチから信号を入力し、入力した信号に基づき、ダイバーシチ合成、復調を行う。信号処理部２０は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現してもよいし、ソフトウェアで実現しても構わない。
【００１１】
一つの受信ブランチ、例えば受信ブランチ１０ａと、信号処理部２０とによる構成は、複数のキャリアの中から所定のキャリアを選択するキャリア選択装置１０１の実施形態として把握することができ、その動作は次の（１）〜（４）である。
（１）キャリア選択装置１０１は、図１に示すようにアンテナ５ａにより、キャリアｆ１、キャリアｆ２、キャリアｆ３を受信する。
（２）フィルタ２ａは、アンテナ５ａが受信したキャリアｆ１〜キャリアｆ３の中から、信号処理部２０の指示に基づき、キャリアｆ１（選択キャリア）、キャリアｆ３（選択キャリア）を選択し、ＡＧＣアンプ３ａに出力する。
（３）ＡＧＣアンプ３ａは、フィルタ２ａが選択したキャリアを入力し、信号処理部２０の指示に基づき、入力したキャリアｆ１、キャリアｆ３の電力を制御してＡＤコンバータ４ａに出力する。
（４）一方、信号処理部２０は、フィルタ２ａに指示することにより、フィルタ２ａにキャリアｆ１、キャリアｆ３を選択させて出力させるとともに、ＡＧＣアンプ３ａに指示することによりＡＧＣアンプ３ａにキャリアｆ１、キャリアｆ３の電力を制御させて出力させる。
【００１２】
次に、図１、図２を参照してダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００の動作を説明する。まず、図２のステップＳ１０１を説明する。ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００では、はじめは、信号処理部２０が全受信ブランチの帯域内すべてのキャリアを受信する。信号処理部２０は、各受信ブランチの帯域内電力と各キャリアの電力を測定するとともに、すべてのキャリアを全受信ブランチからダイバーシチ受信し、受信したキャリアを復調している。
【００１３】
次にステップＳ１０２を説明する。
（１）ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００は、図１に示すような周波数がｆ１、ｆ２、ｆ３であるキャリアｆ１、キャリアｆ２、キャリアｆ３を受信している。「キャリアｆ２」が受信電界レベルが最大であり、「キャリアｆ１」が最小である。
（２）信号処理部２０は、Ｓ１０１の受信状態において、受信電界レベルが最大の「キャリアｆ２」と、受信電界レベルが最小の「キャリアｆ１」とのレベル差が、予め設定している「ある閾値」を超えた場合に、ＡＤコンバータのダイナミックレンジに影響する受信電界の大きい「キャリアｆ２（複数でも良い）」を１つの受信ブランチのみで受信する１ブランチ受信とする。１ブランチ受信とする場合、信号処理部２０は、受信ブランチ１０ａ〜１０ｄのうち「キャリアｆ２」の受信電界が最も大きい受信ブランチを選択し、その受信ブランチで「キャリアｆ２」を受信する。例えば、図１の受信ブランチ１０ｄの「キャリアｆ２」の受信電界レベルが最大であるとする。
（３）その場合、信号処理部２０は、フィルタ２ｄに指示を送り、「キャリアｆ２」を選択キャリアとして選択させるとともに、ＡＧＣアンプ３ｄに指示を送り、ＡＧＣアンプ３ｄの増幅度を減衰（アッテネータによる減衰）させる。増幅度を減衰させることにより、レベルの大きい「キャリアｆ２」がＡＤコンバータ４ｄに入力して飽和することを防止する。
（４）このように、信号処理部２０は、ＡＤコンバータ４ｄが飽和する前（ある閾値）に、ＡＧＣアンプ３ｄの増幅度を減衰させることにより「キャリアｆ２」のレベルを下げる。ＡＤコンバータ４ｄはレベルの下がった「キャリアｆ２」を入力して変換し、変換した信号を信号処理部２０に出力する。信号処理部２０は、入力した信号を復調する。
（５）なお、上記では信号処理部２０がフィルタ２ｄに指示を送り「キャリアｆ２」を選択させ、ＡＧＣアンプ３ｄに指示を送り「キャリアｆ２」を減衰させた。しかし、このような制御に限らず、例えば、信号処理部２０は、フィルタ２ｄに指示を送り全部のキャリアｆ１〜ｆ３を選択させるとともに、ＡＧＣアンプ３ｄに指示を送りレベルが最小のキャリアｆ１のレベルがゼロになる程度までゲインを下げて、キャリアｆ２とキャリアｆ３とを取り出すようにしても構わない。
【００１４】
「キャリアｆ２」については受信電界レベルが大きいため、受信ブランチ１０ｄのみによる１ブランチ受信でも特性を大きく劣化させることなく受信可能である。このように、大電力の「キャリアｆ２」を復調可能である。
【００１５】
次にステップ１０３を説明する。他の残りの受信ランチ１０ａ〜１０ｃでは、図１に示すように、信号処理部２０は、フィルタ２ａ、２ｂ、２ｃに指示を送り、受信電界レベルが最大である「キャリアｆ２」を減衰させる制御を行う。フィルタ２ａ、２ｂ、２ｃは、信号処理部２０からの指示により、「キャリアｆ１」と、「キャリアｆ３」とを選択キャリアとして選択する。また、信号処理部２０は、フィルタ２ａ、２ｂ、２ｃに選択させた「キャリアｆ１」、「キャリアｆ３」とを増幅させる指示をＡＧＣアンプ３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれに送り、増幅させる。
【００１６】
次にステップＳ１０４を説明する。増幅された「キャリアｆ１」、「キャリアｆ３」は、ＡＤコンバータ４ａ〜４ｃのそれぞれに入力され、ＡＤ変換される。信号処理部２０は、ＡＤ変換された信号を入力し、ダイバーシチ合成して復調する。
【００１７】
ステップＳ１０３、ステップＳ１０４により、受信電界レベルの小さい「キャリアｆ１」、「キャリアｆ３」は、ダイバーシチ数として現象するが、受信することができる。受信電界レベル最大の「キャリアｆ２」と、最小の「キャリアｆ１」との電力差がある閾値以内となった場合、信号処理部２０は、すべてのキャリアを全受信ブランチによる当初の受信状態（Ｓ１０１）とする。
【００１８】
このように、受信電界レベルが大きな信号と小さな信号を同時に復調する必要がある場合、大きな信号はダイバーシチ数を減らし、さらにＡＧＣアンプの増幅度を低くして受信することで受信を可能とし、大きなレベルのため、ある程度の受信特性を維持することができる。また、その他のブランチでは、大きな信号を減衰するようなフィルタ特性に切り替えて受信することで、ＡＤコンバータを飽和させずに受信可能となる。さらに、全ブランチのダイバーシチ受信はできなくなるが、ダイバーシチをしているため、ある程度の受信特性を維持可能である。
【００１９】
このように、キャリア毎にダイバーシチ数を適応制御することで、特性の劣化が少ないように複数キャリアを受信することができ、受信のダイナミックレンジを改善することができる。
【００２０】
実施の形態１のキャリア選択装置１０１は、信号処理部２０がフィルタ２ａとＡＧＣアンプ３ａとに指示を送ることにより、所定のキャリアを選択させ、電力を制御させるので、ＡＤコンバータに要求されるダイナミックレンジを小さくすることができる。
【００２１】
実施の形態１のダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００は、信号処理部２０が、各受信ブランチのフィルタとＡＧＣアンプとに指示を送ることにより、各受信ブランチごとに所定のキャリアを選択させ、電力を制御させるので、ＡＤコンバータに要求されるダイナミックレンジを小さくすることができる。
【００２２】
実施の形態１のダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００は、信号処理部２０が、各受信ブランチのフィルタとＡＧＣアンプとに指示を送ることにより、各受信ブランチごとに所定のキャリアを選択させ、電力を制御させ、この電力を制御させた信号を入力してダイバーシチ合成を行なうので、ＡＤコンバータに要求されるダイナミックレンジを小さくすることができるとともに、受信電界レベルの小さな信号を受信することができる。
【００２３】
以上のように、実施の形態１のダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００は、多ブランチのダイバーシチ受信を可能にする受信装置であって、ダイバーシチの受信ブランチ毎にフィルタ（特性を多数切り替え可能なフィルタ）、ＡＧＣアンプ（増幅、減衰が可能。可変アッテネータでも良い）を備え、信号処理部により受信ブランチ毎に前記フィルタ、前記ＡＧＣアンプのゲインを制御してキャリア毎（複数キャリアまとめてでもよい）にダイバーシチ数を制御するとともに、ダイバーシチ数を変えることができることを特徴とする。
【００２４】
実施の形態２．
次に、図３、図４を用いて実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１に係るダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００の動作をプログラムで実行するダイバーシチ・マルチキャリア受信装置２００実施形態である。
【００２５】
受信ブランチ１０ａ及び信号処理部２０から構成されるキャリア選択装置１０１の動作は、プログラムの実施形態として把握することができる。図３は、キャリア選択装置１０１の動作をキャリア選択プログラムとして把握したフローチャートを示す。キャリア選択プログラムは、Ｓ２０１において、変調された複数の変調信号であるマルチキャリアを受信する処理をコンピュータに実行させる。Ｓ２０２において、受信したマルチキャリアの中から、所定のキャリアを選択キャリアとして選択して出力する処理をコンピュータに実行させる。
Ｓ２０３において、選択した選択キャリアを入力し、入力した選択キャリアの電力を制御して出力する処理をコンピュータに実行させる。
【００２６】
図４は、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置２００の構成図である。ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１には、バス２３を介して記憶部２２が接続されている。また、記憶部２２には、オペレーティングシステムであるＯＳ２２１、プログラム群２２２、ファイル群２２３が格納されている。
【００２７】
プログラム群２２２の中の一つとして、前記キャリア選択プログラムが格納されている。プログラム群２２２の各プログラムは、記憶部２２からＣＰＵ２１に読み込まれ、ＣＰＵ２１によって、プログラムの各処理が実行される。
【００２８】
実施の形態２のキャリア選択プログラムは、受信したマルチキャリアの中から所定のキャリアを選択し、選択したキャリアの電力を制御する処理をコンピュータに実行させる。このため、プログラムにより、ＡＤコンバータに要求されるダイナミックレンジを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１における、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００の構成図である。
【図２】実施の形態１における、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態２における、キャリア選択プログラムの処理を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態２における、ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置２００の構成図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  ＲＦ部、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  フィルタ、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ  ＡＧＣアンプ、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  ＡＤコンバータ、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ  アンテナ、２０  信号処理部、１００  ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置、１０１  キャリア選択装置、２１  ＣＰＵ、２２  記憶部、２３  バス、２００  ダイバーシチ・マルチキャリア受信装置、２２１  ＯＳ、２２２  プログラム群、２２３  ファイル群。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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