(57)【要約】【課題】ダイバーシチ受信装置においてアンテナ選択とＡＧＣ処理を連携して行うことにより受信開始時の処理時間を短縮する【解決手段】複数のアンテナ１１，１２からスイッチ１３で選択された一つのアンテナの受信信号を可変利得増幅器１６で増幅した後Ａ／Ｄ変換器１８でディジタル信号に変換してから復調部１９に導くダイバーシチ受信装置であって、Ａ／Ｄ変換器１８の出力信号から測定される受信レベルを判定するレベル判定部２３、レベル判定結果に従って待ち受けアンテナ及び非待ち受けアンテナのいずれかが受信用アンテナとして選択されるようにスイッチ１３を制御するスイッチ制御部２４、及び可変利得増幅器１６の利得を待ち受け時には第１の利得に設定し、受信用アンテナの選択後は第１の利得より小さい第２の利得に設定した後に受信用アンテナの受信レベルに応じて制御する利得制御部２５を有する。【選択図】図１
2006020062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと；
前記複数のアンテナから一つのアンテナを選択するスイッチと；
選択されたアンテナにより得られる受信信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器により増幅された受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；
前記ディジタル信号から前記選択されたアンテナの受信レベルを測定するレベル測定部と；
前記受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するレベル判定部と；
前記レベル判定部の判定結果に従って、待ち受け時に前記スイッチにより選択された第１アンテナ及び該第１アンテナ以外の第２アンテナのいずれかが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と；
前記可変利得増幅器の利得を前記待ち受け時には第１の利得に設定し、前記受信用アンテナの選択後は前記第１の利得より小さい第２の利得に設定した後に前記可変利得増幅器の利得を前記受信用アンテナの受信レベルに応じて制御する利得制御部とを具備するダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナが受信用アンテナとして選択され、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御する請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記スイッチ制御部は、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合と前記第１アンテナの受信レベル及び前記第１アンテナ以外の第２アンテナの受信レベルが共に前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナが受信用アンテナとして選択され、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下でかつ前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第２アンテナが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御する請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記利得制御部は、前記レベル判定部により受信レベルが前記第１基準レベルより高いか否かを判定できる利得を前記第１の利得として設定する請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記利得制御部は、前記レベル判定部により受信レベルが前記第１基準レベルより高いか否かを判定でき、かつ前記第２基準レベルより高いか否かを判定できる利得を前記第２の利得として設定する請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記第１基準レベル及び第２基準レベルは、前記Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジより小さいレベル差を有する請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
複数の受信ユニットの出力信号を合成して出力するダイバーシチ受信装置において、前記複数の受信ユニットの各々は、
複数のアンテナと；
前記複数のアンテナから一つのアンテナを選択するスイッチと；
選択されたアンテナにより得られる受信信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記可変利得増幅器により増幅された受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；
前記ディジタル信号から前記選択されたアンテナの受信レベルを測定するレベル測定部と；
前記受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定する第１レベル判定部と；
前記第１レベル判定部の判定結果に従って、待ち受け時に前記スイッチにより選択された第１アンテナ及び該第１アンテナ以外の第２アンテナのいずれかが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と；
前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定する第２レベル判定部と；
前記第２レベル判定部の判定結果に従って、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定する利得制御部とを具備するダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
前記複数の受信ユニットにおける前記利得制御部は、前記複数の受信ユニットにおいて選択された受信用アンテナの受信レベルのうち最大の受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は、前記最大の受信レベルの信号に対応する一の可変利得増幅器の出力を前記規定レベルにする利得を前記複数の受信ユニットにおける全ての可変利得増幅器に対して共通に設定する請求項７記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項９】
複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、
待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；
前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；
前記第１アンテナまたは第２アンテナが選択された後、前記可変利得増幅器の利得を前記第１の利得より小さい第２の利得に設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法。
【請求項１０】
複数のアンテナの中から選択される一つのアンテナからの受信信号を可変利得増幅器により増幅した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、
待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；
前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして仮選択するステップと；
前記第２アンテナが仮選択されたとき前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下でかつ前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法。
【請求項１１】
複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅して出力する複数の受信ユニットからの受信信号を合成した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、
待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；
前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法。
【請求項１２】
複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅して出力する複数の受信ユニットからの受信信号を合成した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、
待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；
前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；
前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして仮選択するステップと；
前記第２アンテナが仮選択されたとき前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下でかつ前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；
前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法。
【請求項１３】
前記複数の受信ユニットにおいて選択された受信用アンテナの受信レベルのうち最大の受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は、前記最大の受信レベルの信号に対応する一の可変利得増幅器の出力を前記規定レベルにする利得を前記複数の受信ユニットにおける全ての可変利得増幅器に対して共通に設定する請求項１１または１２記載のダイバーシチ受信装置における受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のアンテナを用いるダイバーシチ受信装置及びダイバーシチ受信装置における受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮその他の無線通信システムにおいては、良好な受信状態を維持するために、複数のアンテナから選択された一つのアンテナを用いて受信を行う選択ダイバーシチ、あるいは選択した複数のアンテナの受信信号を合成して出力する合成ダイバーシチを用いたダイバーシチ受信装置がしばしば用いられる。
【０００３】
一方、ダイバーシチ受信装置に限らないが、一般に無線通信装置では受信時に受信信号のレベルを適正な値に保つためのＡＧＣ（自動利得制御）が必要である。従来のダイバーシチ受信装置では、例えば特許文献１に示されるようにアンテナの選択と独立してＡＧＣ処理を行っている。ＡＧＣ処理は、受信信号を増幅する可変利得増幅器の利得を受信レベルに応じて制御することにより行われる。
【特許文献１】特開平６−３１８８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術においては、アンテナ選択後に受信レベルに基づいたＡＧＣ処理を行うため、受信開始時に要する処理時間が長くなるという問題がある。一般に受信装置では、受信信号を可変利得増幅器により増幅した後、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換してから復調を行う。受信レベルの測定についても、アナログ信号の段階でなくディジタル信号処理で行うことが回路構成の簡略化の点で有利である。
【０００５】
ディジタル信号処理で受信レベルを測定する場合、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが限られているため、ＡＧＣ処理を的確に行うためにはＡ／Ｄ変換器の入力レベルがダイナミックレンジ内に入るように可変利得増幅器の利得を設定してからＡＧＣ動作を行うことが必要である。従って、待ち受け時から受信開始に移行する際に、アンテナ選択を終了してからＡＧＣ処理を行うことは、処理時間をますます増加させることになり、好ましくない。
【０００６】
本発明は、ダイバーシチ受信装置においてアンテナ選択とＡＧＣ処理を連携して行うことにより受信開始時の処理時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の観点によると、複数のアンテナと；前記複数のアンテナから一つのアンテナを選択するスイッチと；選択されたアンテナにより得られる受信信号を増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器により増幅された受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；前記ディジタル信号から前記選択されたアンテナの受信レベルを測定するレベル測定部と；前記受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するレベル判定部と；前記レベル判定部の判定結果に従って、待ち受け時に前記スイッチにより選択された第１アンテナ及び該第１アンテナ以外の第２アンテナのいずれかが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と；前記可変利得増幅器の利得を前記待ち受け時には第１の利得に設定し、前記受信用アンテナの選択後は前記第１の利得より小さい第２の利得に設定した後に前記受信用アンテナの受信レベルに応じて前記可変利得増幅器の利得を制御する利得制御部とを具備するダイバーシチ受信装置が提供される。
【０００８】
本発明の第３の観点によると、複数の受信ユニットの出力信号を合成して出力するダイバーシチ受信装置において、前記複数の受信ユニットの各々は、複数のアンテナと；前記複数のアンテナから一つのアンテナを選択するスイッチと；選択されたアンテナにより得られる受信信号を増幅する可変利得増幅器と、前記可変利得増幅器により増幅された受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と；前記ディジタル信号から前記選択されたアンテナの受信レベルを測定するレベル測定部と；前記受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定する第１レベル判定部と；前記第１レベル判定部の判定結果に従って、待ち受け時に前記スイッチにより選択された第１アンテナ及び該第１アンテナ以外の第２アンテナのいずれかが受信用アンテナとして選択されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御部と；前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定する第２レベル判定部と；前記第２レベル判定部の判定結果に従って、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定する利得制御部とを具備するダイバーシチ受信装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によると、複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；前記第１アンテナまたは第２アンテナが選択された後、前記可変利得増幅器の利得を前記第１の利得より小さい第２の利得に設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法が提供される。
【００１０】
本発明の第４の観点によると、複数のアンテナの中から選択される一つのアンテナからの受信信号を可変利得増幅器により増幅した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして仮選択するステップと；前記第２アンテナが仮選択されたとき前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下でかつ前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法が提供される。
【００１１】
本発明の第５の観点によると、複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅して出力する複数の受信ユニットからの受信信号を合成した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法が提供される。
【００１２】
本発明の第６の観点によると、複数のアンテナから選択される一つのアンテナにより得られる受信信号を可変利得増幅器により増幅して出力する複数の受信ユニットからの受信信号を合成した後に復調するダイバーシチ受信装置における受信方法において、待ち受け時に前記可変利得増幅器の利得を第１の利得に設定するステップと；前記待ち受け時に前記受信信号が検出されると前記待ち受け時に選択された第１アンテナの受信レベルが第１基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナ以外の第２アンテナを受信用アンテナとして仮選択するステップと；前記第２アンテナが仮選択されたとき前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下の場合は前記第１アンテナを受信用アンテナとして選択し、前記第１アンテナの受信レベルが前記第１基準レベル以下でかつ前記第２アンテナの受信レベルが前記第１基準レベルより高い場合は前記第２アンテナを受信用アンテナとして選択するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルより高いか否かを判定するステップと；前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベルより高い場合は前記可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定し、前記受信用アンテナの受信レベルが前記第２基準レベル以下の場合は前記可変利得増幅器の出力を前記規定レベル以下のレベルにする利得を前記可変利得増幅器に対して設定するステップとを具備するダイバーシチ受信装置における受信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
非待ち受けアンテナの受信レベル測定を省略でき、また受信信号の検出と同時に受信レベルの判定を行ってＡＧＣのための可変利得増幅器の利得設定を行うことができるので、受信時のアンテナ選択からＡＧＣ処理開始までの処理時間が短縮される。さらに、受信レベルが第２基準レベル以下の場合は、可変利得増幅器の出力が入力レベルに比例することにより、Ｃ／Ｎを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）  
図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置では、複数のアンテナ１１及び１２からの受信信号がアンテナ選択スイッチ１３に入力される。アンテナ選択スイッチ１３では、スイッチ制御部２４からの制御信号に従って一方のアンテナの受信信号が選択される。
【００１５】
アンテナ選択スイッチ１３により選択された受信信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１４により増幅された後、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１５に入力され、このダウンコンバータ１５によってＩＦ（中間周波数）帯に変換される。ＩＦ帯に変換された受信信号は可変利得増幅器（ＶＧＡ）１６に入力され、この可変利得増幅器１６で利得制御部２５により制御される利得に従って適当なレベルに調整される。直交復調器１７では、可変利得増幅器１６から出力される受信信号が直交する二つのローカル信号を用いて復調され、直交する二つのベースバンド信号（Ｉ／Ｑ信号という）が生成される。生成されたＩ／Ｑ信号はＡ／Ｄ変換器１８によりディジタル信号に変換された後、復調部１９でディジタル信号処理により復調される。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器１８から出力されるディジタルの受信信号は、受信レベル測定部２０にも入力される。受信レベル測定部２０では、まず相対レベル算出部２１によって受信信号の相対レベル（相対電力）が算出される。次に、絶対レベル算出部２２によって相対レベルと利得制御部２５により設定された利得値に基づき受信信号の絶対レベル（絶対電力）、すなわち受信レベルが算出される。
【００１７】
こうして算出された受信レベルの情報は、レベル判定部２３及び利得制御部２５に入力される。レベル判定部２３では、受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かの判定が行われる。スイッチ制御部２４は、レベル判定部２３の判定結果に基づいてアンテナ選択スイッチ１３を制御する。利得制御部２５では、レベル判定部２３の判定結果に従って可変利得増幅器１６の待ち受け時及び受信開始時の利得を設定した後に、受信レベル測定部２０により測定された受信用アンテナの受信レベルに応じて可変利得増幅器１６の利得を制御してＡＧＣを行う。
【００１８】
次に、図２に示すフローチャートを用いて本実施形態に係るダイバーシチ受信装置の動作例を説明する。ここでは、アンテナ１１を待ち受け時に用いる待ち受けアンテナ、アンテナ１２をそれ以外の非待ち受けアンテナとして説明する。なお、「待ち受け」とは受信信号を検出しておらず、次の受信信号を待っている状態であり、例えば無線パケット単位の受信信号の受信が終了する毎に待ち受け状態に入る。待ち受けアンテナとしては、一般に待ち受け状態に入る直前まで受信用アンテナとして選択されていたアンテナが選ばれるものとする。
【００１９】
まず、利得制御部２５は待ち受け時の利得として、受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定できるような利得Ｇ１を設定する（ステップＳ１０）。このようにすることで、受信信号検出と同時に待ち受けアンテナ１１の受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定することができるので、アンテナ選択及びＡＧＣの処理時間を短縮することができる。
【００２０】
すなわち、ステップＳ１０の次に受信信号の検出を行い（ステップＳ１１）、レベル判定部２３は待ち受けアンテナ１１の受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定の結果、待ち受けアンテナ１１の受信レベルが第１基準レベルＶref1より高ければ、アンテナ選択スイッチ１３はスイッチ制御部２４からの制御信号に従って、待ち受けアンテナ１１をデータ受信用アンテナとして選択する（ステップＳ１３）。これと共に、利得制御部２５は可変利得増幅器１６に対して受信レベルが第２基準レベルＶref2より高いか否かを判定できるような利得Ｇ２（但し、Ｇ２＜Ｇ１）を設定する（ステップＳ１４）。
【００２１】
一方、ステップＳ１２での判定の結果、受信レベルが第１基準レベルＶref1以下であれば、アンテナ選択スイッチ１３はスイッチ制御部２４からの制御信号に従って、非待ち受けアンテナ１２をデータ受信用アンテナとして選択する（ステップＳ１５）。利得制御部２５は、ステップＳ１４と同様に可変利得増幅器１６に対して受信レベルが第２基準レベルＶref2より高いか否かを判定できるような利得Ｇ２を設定する（ステップＳ１６）。第２基準レベル判定後であれば、利得Ｇ２を設定してからアンテナ選択を行っても良い。
【００２２】
ステップＳ１４またはステップＳ１６による利得Ｇ２の設定の後、可変利得増幅器１６→直交復調器１７→Ａ／Ｄ変換器１８→受信レベル測定部２０→利得制御部２５→可変利得増幅器１６のＡＧＣループが働いてＡＧＣ処理が行われる。
【００２３】
ここで、第１基準レベルＶref1及び第２基準レベルＶref2は図３に示すように設定される。図３は、受信レベルとＣ／Ｎ（キャリア電力・ノイズ電力比）の関係を示している。Ｃ／Ｎは受信レベルの増加に伴い改善されるが、ある受信レベルになると飽和する。第２基準レベルＶref2は、Ｃ／Ｎが飽和し始めるときの受信レベルに選ばれる。第１基準レベルＶref1は、ノイズレベルと第２基準レベルＶref2との間に設定される。
【００２４】
図４には、可変利得増幅器１６の利得制御回数によって受信レベル測定部２０によるレベル測定範囲が変化する様子を示す。ここで、ＲはＡ／Ｄ変換器１８のダイナミックレンジである。まず、待ち受け時には可変利得増幅器１６の利得を比較的大きな値Ｇ１に設定する（１回目の利得制御）。可変利得増幅器１６の利得がＧ１のときは、レベル判定部２３によって待ち受け時に受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定することはできるが、第２基準レベルＶref2より高いか否かまでは判定できない。
【００２５】
そこで、受信信号の検出時には可変利得増幅器１６の利得をＧ１より小さいＧ２に設定する（２回目の利得制御）。この結果、受信レベル測定部２０によるレベル測定範囲Ｒは図のように上側に相対的にシフトするので、レベル判定部２３によって受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定でき、かつ第２基準レベルＶref2より高いか否かをも判定することができる。
【００２６】
このように可変利得増幅器１６の利得をＧ２に設定した後、受信中レベル判定部２３により受信レベルを判定し、受信レベルが第１基準レベルＶref1以下であれば利得を上げ、第２基準レベルＶref2より大きければ利得を下げるようにＡＧＣを働かせる。この結果、可変利得増幅器１６の出力で見た受信レベル、言い替えればＡ／Ｄ変換器１８の入力で見た受信レベルをＡ／Ｄ変換器１８のダイナミックレンジＲ内の適切なレベルに保持することができ、良好な受信復調動作が可能となる。
【００２７】
このとき図４に示されるように、第１基準レベルＶref1と第２基準レベルＶref2とのレベル差をＡ／Ｄ変換器１８のダイナミックレンジＲより小さくすることにより、受信レベルはダイナミックレンジＲ内、すなわち受信レベル測定部２０におけるレベル測定範囲内に入り、レベル測定が不可能になることはない。また、図１に示したように受信レベル測定部２０においてＡ／Ｄ変換器１８によりディジタル信号に変換された受信信号の相対レベルから絶対レベルを算出して受信レベルを測定する場合、測定された受信レベルが第１基準レベルＶref1より大きいか否かの判定と、第２基準レベルＶref2より大きいか否かの判定をレベル判定部２３によって同時に行うできることができる。
【００２８】
このように第１の実施形態では、待ち受けアンテナ１１の受信レベルについてレベル判定を行い、そのレベル判定結果に従って待ち受けアンテナ１１及び非待ち受けアンテナ１２のいずれかを受信用アンテナとして選択することにより、非待ち受けアンテナ１２の受信レベル測定を省略することができる。
【００２９】
また、受信用アンテナが選択された時点で受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定でき、かつ第２基準レベルＶref2より高いか否かを判定できる利得Ｇ２を設定することにより、ＡＧＣ動作に速やかに移行することが可能である。従って、受信用アンテナの選択とＡＧＣ動作を独立して行う特許文献１に記載の技術に比較して、受信開始時の受信用アンテナの選択からＡＧＣ動作までの処理時間を短縮することができる。
【００３０】
次に、図５に示すフローチャートを用いて本実施形態に係るダイバーシチ受信装置の他の動作例を説明する。図５において、ステップＳ２０からステップＳ２６までの処理は、図２のステップＳ１０からステップＳ１６までの処理と全く同様である。ステップＳ２３のように待ち受けアンテナ１２が受信用アンテナとして選択された場合は、図２の場合と同様にステップＳ２４で可変利得増幅器１６の利得をＧ２に設定した後、ＡＧＣ動作に移行する。
【００３１】
一方、ステップＳ２５のように非待ち受けアンテナ１２が選択された場合、これは受信用アンテナの仮選択として位置づけ、次のステップＳ２６で可変利得増幅器１６の利得をＧ２に設定した後、ステップＳ２７に移る。ステップＳ２７では、レベル判定部２３によって非待ち受けアンテナ１２の受信レベルが第１基準レベルＶref1より高いか否かを判定する。この判定の結果、非待ち受けアンテナ１２の受信レベルが第１基準レベルＶref1より大きければ、アンテナ選択スイッチ１３はスイッチ制御部２４からの制御信号に従って非待ち受けアンテナ１２をデータ受信用アンテナとして選択する（ステップＳ２８）。
【００３２】
ステップＳ２７のレベル判定の結果、非待ち受けアンテナ１２の受信レベルが第１基準レベルＶref1以下であれば、アンテナ選択スイッチ１３はスイッチ制御部２４からの制御信号に従って、待ち受けアンテナ１１をデータ受信用アンテナとして選択する（ステップＳ２９）。すなわち、待ち受けアンテナ１１の受信レベルと非待ち受けアンテナ１２の受信レベルが共に第１基準レベルＶref1以下のときは、待ち受けアンテナ１１を受信用アンテナとして選択する。
【００３３】
無線ＬＡＮのように端末があまり移動することのない無線通信システムでは、移動体通信システムの場合と異なり、短時間内で受信レベルが大きく変化することはないと考えてよい。前述したように待ち受けアンテナとしては通常、待ち受け状態に入る直前まで受信用アンテナとして選択されていたアンテナが選択されているので、待ち受けアンテナと非待ち受けアンテナの受信レベルが共に小さければ、待ち受けアンテナの方が受信レベルが高い可能性が大である。従って、このような場合は待ち受けアンテナ１１を受信用アンテナとして選択することで、より良好な受信状態を得ることができる。
【００３４】
また、このように受信アンテナの選択を行う場合でも、待ち受けアンテナ１１と非待ち受けアンテナ１２の受信レベルの比較を行う必要はないので、受信用アンテナの選択のための処理時間を短縮することができる。
【００３５】
なお、第１の実施形態ではアンテナ数が２の場合について述べたが、３以上の場合にも同様の効果を得ることができる。
【００３６】
（第２の実施形態）  
図６に示されるように、本発明の第２の実施形態に係るダイバーシチ受信装置においては、複数のアンテナをそれぞれ有する選択ダイバーシチ方式の二つの受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂが備えられる。
【００３７】
受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂは、それぞれ図１と同様にアンテナ１１Ａ及び１１Ｂ、１２Ａ及び１２Ｂ、アンテナ選択スイッチ１３Ａ及び１３Ｂ、低雑音増幅器１４Ａ及び１４Ｂ、ダウンコンバータ１５Ａ及び１５Ｂ、可変利得増幅器１６Ａ及び１６Ｂ、直交復調器１７Ａ及び１７Ｂ、Ａ／Ｄ変換器１８Ａ及び１８Ｂ、受信レベル測定部２０Ａ及び２０Ｂ（相対レベル算出部２１Ａ及び２１Ｂと絶対レベル算出部２２Ａ及び２２Ｂ）、レベル判定部（第１レベル判定部）２３Ａ及び２３Ｂ、スイッチ制御部２４Ａ及び２４Ｂ、利得制御部２５Ａ及び２５Ｂを有する。
【００３８】
受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂは、さらに第２の実施形態に特有の構成要素として第２レベル判定部２６Ａ及び２６Ｂを有する。第２レベル判定部２６Ａ及び２６Ｂは、受信レベルが第２の基準レベルＶref2より高いか否かを判定する。第２レベル判定部２６Ａの判定結果は、同じ受信ユニット１０Ａ内の利得制御部２５Ａと他の受信ユニット１０Ｂ内の利得制御部２５Ｂに与えられる。同様に、第２レベル判定部２６Ｂの判定結果は、同じ受信ユニット１０Ｂ内の利得制御部２５Ｂと他の受信ユニット１０Ａ内の利得制御部２５Ａに与えられる。
【００３９】
受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂからの出力信号、すなわちＡ／Ｄ変換器１８Ａ及び１８Ｂからのディジタルの受信信号は、合成部２７により一つの信号に合成された後、復調部１９に入力される。
【００４０】
以下、図７に示すフローチャートを用いて図６のダイバーシチ受信装置の動作を説明する。まず、図２あるいは図５に示したと同様の手順で、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂ毎に受信用アンテナの選択を行う（ステップＳ３０）。すなわち、受信ユニット１０Ａではアンテナ選択スイッチ１３Ａによりアンテナ１１Ａ及び１２Ａのいずれかを受信用アンテナとして選択する。同様に、受信ユニット１０Ｂではアンテナ選択スイッチ１３Ｂによりアンテナ１１Ｂ及び１２Ｂのいずれかを受信用アンテナとして選択する。
【００４１】
次に、ステップＳ３０で受信用アンテナとして選択された全アンテナ、すなわち受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂでそれぞれ一つずつ選択された合計二つの受信用アンテナの受信レベルが第２基準レベルＶref2以下か否かを第２レベル判定部２６Ａ及び２６Ｂにより判定する（ステップＳ３１）。
【００４２】
ステップＳ３１の判定の結果、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂで選択された全アンテナの受信レベルが全て第２基準レベルＶref2以下であれば、当該全アンテナに対する利得の共通制御を行う。すなわち、利得制御部２５Ａ及び２５Ｂは最大の受信レベルの受信信号に対応する可変利得増幅器１６Ａまたは１６Ｂの出力を規定レベルにするような利得を可変利得増幅器１６Ａ及び１６Ｂに対して設定する（ステップＳ３２）。ここで、可変利得増幅器の出力の規定レベルとは、例えばＡ／Ｄ変換器１８Ａ及び１８Ｂの入力レベルがダイナミックレンジ内に収まるようなレベルであり、一般にはダイナミックレンジのほぼ中心レベルであることが望ましい。
【００４３】
アンテナの受信レベルが第２基準レベルＶref2以下の領域では、図３に示されるようにＣ／Ｎが受信レベルに比例する。従って、上記のように受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂで選択されたアンテナからの受信信号のうち最大受信レベルの受信信号に対応する出力が規定レベルとなるように可変利得増幅器１６Ａ及び１６Ｂの利得を設定することによって、合成部２７の出力における受信信号のＣ／Ｎを改善することができる。言い替えれば、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂで選択されたアンテナからの受信信号を合成部２７で最大比合成する際に、最大受信レベルの受信信号の重みを大きくすることにより、合成部２７から出力される最終的な受信信号のＣ／Ｎが向上する。
【００４４】
一方、ステップＳ３１の判定の結果、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂで選択された全アンテナの受信レベルが全て第２基準レベルＶref2以下でない場合は、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂでそれぞれ選択されたアンテナに対する利得を個別に制御する。すなわち、受信ユニット１０Ａ及び１０Ｂのいずれで選択されたアンテナ（Ｘとする）の受信レベルが第２基準レベルＶref2より高いか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００４５】
ステップＳ３３の判定の結果、例えば受信ユニット１０Ａにおいて選択されたアンテナの受信レベルが第２レベル判定部２６Ａで第２基準レベルＶref2より高いと判定されれば、利得制御部２５Ａは可変利得増幅器１６Ａの出力を規定レベルにする利得を可変利得増幅器１６Ａに対して設定する（ステップＳ３４）。同様に、受信ユニット１０Ｂにおいて選択されたアンテナの受信レベルが第２レベル判定部２６Ｂで第２基準レベルＶref2より高いと判定されれば、利得制御部２５Ｂは可変利得増幅器１６Ｂの出力を規定レベルにする利得を可変利得増幅器１６Ｂに対して設定する。
【００４６】
アンテナの受信レベルが第２基準レベルＶref2より高い領域では、図３に示されるようにＣ／Ｎは飽和し、受信レベルが増加してもほぼ一定値を保つ。従って、このような場合は上記のように受信レベルが第２基準レベルＶref2より高いアンテナの受信信号を増幅する可変利得増幅器の出力を規定レベルにする利得を設定することによって、Ａ／Ｄ変換器１８Ａ及び１８Ｂの入力レベルがダイナミックレンジ内に収まるようにする。
【００４７】
一方、受信ユニット１０Ａにおいて選択されたアンテナの受信レベルが第２レベル判定部２６Ａで第２基準レベルＶref2以下と判定されれば、可変利得増幅器１６Ａの出力を規定レベルより低いレベルにする固定の利得を可変利得増幅器１６Ａに対して設定する（ステップＳ３５）。同様に、受信ユニット１０Ｂにおいて選択されたアンテナの受信レベルが第２レベル判定部２６Ｂで第２基準レベルＶref2以下と判定されれば、可変利得増幅器１６Ｂの出力を規定レベルより低いレベルにする固定の利得を可変利得増幅器１６Ｂに対して設定する。
【００４８】
図３に示されるように、アンテナの受信レベルが第２基準レベルＶref2以下の領域ではＣ／Ｎが受信レベルに比例する。従って、受信レベルが第２基準レベルＶref2以下のアンテナの受信信号を増幅する可変利得増幅器の出力を規定レベルより低いレベルにする利得を設定することにより、可変利得増幅器の出力信号レベルを入力信号レベルに比例させ、Ｃ／Ｎを高くすることができる。
【００４９】
以上のように本発明の第２の実施形態によれば、アンテナの受信レベルが第２基準レベルＶref2より高いか否かによって可変利得増幅器の最終的な利得を決定するので、アンテナ選択及びＡＧＣの処理時間を短縮し、かつ複数の受信ユニットから出力される受信信号の合成後のＣ／Ｎを改善することができる。
【００５０】
第２の実施形態では受信ユニット数が２、各受信ユニット内のアンテナ数が２の場合について説明したが、これらの数は３以上であってもよい。また、受信ユニット間でアンテナ数が異なっていても構わない。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置のブロック図
【図２】第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の動作例を説明するためのフローチャート
【図３】アンテナの受信レベルとＣ／Ｎの関係を説明するための図
【図４】本発明の第１の実施形態における利得制御動作を説明するための図
【図５】第１の実施形態に係るダイバーシチ受信装置の他の動作例を説明するためのフローチャート
【図６】本発明の第２の実施形態に係るダイバーシチ受信装置のブロック図
【図７】本発明の第２の実施形態のダイバーシチ受信装置の動作例を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
【００５３】
１０Ａ，１０Ｂ…受信ユニット
１１，１１Ａ，１１Ｂ…アンテナ
１２，１２Ａ，１２Ｂ…アンテナ
１３，１３Ａ，１３Ｂ…アンテナ選択スイッチ
１４，１４Ａ，１４Ｂ…低雑音増幅器
１５，１５Ａ，１５Ｂ…ダウンコンバータ
１６，１６Ａ，１６Ｂ…可変利得増幅器
１７，１７Ａ，１７Ｂ…直交復調器
１８，１８Ａ，１８Ｂ…Ａ／Ｄ変換器
１９…復調部
２０，２０Ａ，２０Ｂ…受信レベル測定部
２１，２１Ａ，２１Ｂ…相対レベル算出部
２２，２２Ａ，２２Ｂ…絶対レベル算出部
２３，２３Ａ，２３Ｂ…第１レベル判定部
２４，２４Ａ，２４Ｂ…スイッチ制御部
２５，２５Ａ，２５Ｂ…利得制御部
２６Ａ，２６Ｂ…第２レベル判定部
１７…合成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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