(57)【要約】    【課題】      複数アンテナを用いた空間ダイバーシチ受信を適用する場合において、空間ダイバーシチ受信の効果を十分に生かしたまま、回路規模を小さくし、低消費電流化および低コスト化を可能にするとともに、装置の小型化を実現すること。    【解決手段】  加算器１１９は、第１のイメージ除去フィルタ１１７の出力信号であるＩ信号と第２のイメージ除去フィルタ１１８の出力信号であるＩ信号とを加算する。加算器１２０は、第１のイメージ除去フィルタ１１７の出力信号であるＱ信号と第２のイメージ除去フィルタ１１８の出力信号であるＱ信号とを加算する。第３のイメージ除去フィルタ１３３は、第１のＡＤ変換器１２７及び第２のＡＤ変換器１２８の出力信号を入力して不要信号を除去する。第４のイメージ除去フィルタ１３４は、第１のＡＤ変換器１２７及び第２のＡＤ変換器１２８の出力信号を入力して不要信号を除去する。  【選択図】      図１
2006115005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナで受信した受信信号から第１のＩ、Ｑ信号対を生成する第１の直交ミキサと、
前記第１の直交ミキサにて生成した前記第１のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去する第１のイメージ除去手段と、
第２のアンテナで受信した受信信号から第２のＩ，Ｑ信号対を生成する第２の直交ミキサと、
前記第２の直交ミキサにて生成した前記第２のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去する第２のイメージ除去手段と、
前記第１のイメージ除去手段にてイメージ信号が除去された前記第１のＩ、Ｑ信号対と前記第２のイメージ除去手段にてイメージ信号が除去された前記第２のＩ，Ｑ信号対とを加算する加算手段と、
前記加算手段にて得られたＩ、Ｑ信号対に含まれる希望波信号以外の不要波を減衰させる第１のチャネル選択手段と、
前記第１のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記Ｉ、Ｑ信号対のレベルを調整する第１のレベル調整手段と、
前記第１のレベル調整手段にてレベルを調整されたＩ，Ｑ信号対を、前記第１のＩ，Ｑ信号対に対応する第３のＩ，Ｑ信号対と前記第２のＩ，Ｑ信号対に対応する第４のＩ，Ｑ信号対とに分離する分離手段と、
前記分離手段にて分離された前記第３のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させる第２のチャネル選択手段と、
前記第２のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記第３のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整する第２のレベル調整手段と、
前記分離手段にて分離された前記第４のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させる第３のチャネル選択手段と、
前記第３のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記第４のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整する第３のレベル調整手段と、
前記第２のレベル調整手段にてレベルが調整された前記第３のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号と前記第３のレベル調整手段にてレベルが調整された前記第４のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とをダイバーシチ処理により合成するダイバーシチ処理手段と、
を具備することを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記第２の直交ミキサは、前記第１の直交ミキサにて生成される前記第１のＩ、Ｑ信号対に含まれる希望波信号とイメージ信号の関係になるような希望波信号を含む前記第２のＩ、Ｑ信号対を生成し、
前記加算手段は、前記第１のＩ、Ｑ信号対と前記第２のＩ、Ｑ信号対がイメージ信号の関係になるように加算し、
前記分離手段は、第１のレベル調整手段にてレベルを調整されたＩ、Ｑ信号対から前記第３のＩ、Ｑ信号対のイメージ信号となる前記第４のＩ、Ｑ信号を除去して前記第３のＩ、Ｑ信号対を分離するとともに、第１のレベル調整手段にてレベルを調整されたＩ、Ｑ信号対から前記第４のＩ、Ｑ信号対のイメージ信号となる前記第３のＩ、Ｑ信号を除去して前記第４のＩ、Ｑ信号対を分離することを特徴とする請求項１記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のダイバーシチ受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項４】
第１のアンテナで受信した受信信号から第１のＩ、Ｑ信号対を生成するステップと、
生成した前記第１のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去するステップと、
第２のアンテナで受信した受信信号から第２のＩ，Ｑ信号対を生成するステップと、
生成した前記第２のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去するステップと、
イメージ信号が除去された前記第１のＩ、Ｑ信号対とイメージ信号が除去された前記第２のＩ，Ｑ信号対とを加算するステップと、
加算して得られたＩ、Ｑ信号対に含まれる希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、
不要波が減衰された前記Ｉ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、
レベルを調整されたＩ，Ｑ信号対を、前記第１のＩ，Ｑ信号対に対応する第３のＩ，Ｑ信号対と前記第２のＩ，Ｑ信号対に対応する第４のＩ，Ｑ信号対とに分離するステップと、
分離された前記第３のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、
不要波が減衰された前記第３のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、
分離された前記第４のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、
不要波が減衰された前記第４のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、
レベルが調整された前記第３のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とレベルが調整された前記第４のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とをダイバーシチ処理により合成するステップと、
を具備することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイバーシチ受信装置、通信端末装置及びダイバーシチ受信方法に関し、例えば地上波テレビ放送を受信するダイバーシチ受信装置、通信端末装置及びダイバーシチ受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信においては、マルチパス干渉によるフェージングの影響により、受信性能の劣化を招くおそれがある。従来からフェージングの影響を低減するために、独立した複数のアンテナを配置して受信するダイバーシチ受信が用いられる。ダイバーシチ受信には、周波数ダイバーシチ、時間ダイバーシチ、偏波ダイバーシチ等がある。
【０００３】
ＤＳ―ＣＤＭＡ方式の受信回路では、１系統の受信機であっても、伝搬遅延時間の異なるマルチパス信号を逆拡散しパスを分離して、Ｒａｋｅ合成を行うことによりパスダイバーシチを用いた最大比合成が成立する。
【０００４】
この動作を積極的に用いたダイバーシチ受信回路が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の受信回路の構成例を図６に示す。図６に示す回路では、ブランチ数が２つの場合を示している。
【０００５】
図６に示す受信機では、アンテナ６０１で受信された信号は、デュプレクサ６０３を介して、増幅器６０５で増幅される。一方、アンテナ６０２で受信された信号は、高周波フィルタ６０４を介して、増幅器６０６で増幅される。この内、アンテナ６０２で受信された高周波信号のみを、遅延器６０８で時間τだけ遅延させる。そして、遅延器６０８の出力と増幅器６０５の出力とを加算器６０７で合成する。ここから先は、共通のＩＦ部６０９でベースバンド信号に周波数変換し、ＡＤ変換器（以下「ＡＤＣ」と記載する）６１０でディジタル信号に変換する。前述したように、ＤＳ―ＣＤＭＡ方式では、時間的にずれた信号を分離・抽出できるため、遅延器６０８の遅延時間τが、１チップ以上である場合には、ベースバンド信号処理部６１１のＲａｋｅ部で、２つのパスを独立した成分として信号処理することにより、受信信号はパスダイバーシチ効果を得ることができる。
【０００６】
また、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式以外の移動体通信用受信機では、空間ダイバーシチ方式が用いられる（例えば、非特許文献１）。非特許文献１に開示されている受信回路の構成例を図７に示す。図７に示す例では、ブランチ数が２つの場合を示している。
【０００７】
アンテナ７０１、７０２と、高周波フィルタ７０３、７０４と、高周波増幅器７０５、７０６と、ダイレクトコンバージョン部７０７、７０８と、ＡＤＣ７０９、７１０と、ＯＦＤＭ復調ダイバーシチ信号処理部７１１とで構成されている。
【特許文献１】特開２００２―１７１２１０号公報
【非特許文献１】「日経エレクトロニクス  ２００３年８月１８日号」日経ＢＰ社、第４１ページ  「これが三洋のテレビ・ケータイ  ダイバーシチ受信で２５０ｍＷ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の装置においては、図６に示されたものは、ＤＳ−ＣＤＭＡを用いたシステムであり、ＲＡＫＥ受信機機能を有する場合には、小型のダイバーシチ受信装置を構成できるが、ＯＦＤＭ、ＧＭＳＫやＱＰＳＫを用いた通信システム、放送システムにおけるダイバーシチ受信装置を構成することができないという問題がある。
【０００９】
又、従来の装置においては、図７に示されたものは、高周波局部発振回路などの一部回路ブロックを共通化し小型化、低消費電流化を行うことはできるが、それ以外の回路ブロックに至っては全てブランチの数だけ受信回路が必要となり、ダイバーシチでない受信機と比較して受信回路の規模が約２倍になるという問題がある。特に、低ＩＦ受信方式やダイレクトコンバージョン受信方式を用いた場合においては、チャネル選択フィルタがＩＣに内蔵されるため、ブランチ数が増加しただけ回路規模が増大し、ＩＣのチップ面積の増加やコスト増がさけられないという問題がある。また、消費電流も大幅に増加し、電池による携帯端末の使用時間にも制限があるという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、複数アンテナを用いた空間ダイバーシチ受信を適用する場合において、空間ダイバーシチ受信の効果を十分に生かしたまま、回路規模を小さくすることができ、低消費電流化および低コスト化を可能にすることができるとともに、装置の小型化を実現することができるダイバーシチ受信装置、通信端末装置及びダイバーシチ受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のダイバーシチ受信装置は、第１のアンテナで受信した受信信号から第１のＩ、Ｑ信号対を生成する第１の直交ミキサと、前記第１の直交ミキサにて生成した前記第１のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去する第１のイメージ除去手段と、第２のアンテナで受信した受信信号から第２のＩ、Ｑ信号対を生成する第２の直交ミキサと、前記第２の直交ミキサにて生成した前記第２のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去する第２のイメージ除去手段と、前記第１のイメージ除去手段にてイメージ信号が除去された前記第１のＩ、Ｑ信号対と前記第２のイメージ除去手段にてイメージ信号が除去された前記第２のＩ、Ｑ信号対とを加算する加算手段と、前記加算手段にて得られたＩ、Ｑ信号対に含まれる希望波信号以外の不要波を減衰させる第１のチャネル選択手段と、前記第１のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記Ｉ、Ｑ信号対のレベルを調整する第１のレベル調整手段と、前記第１のレベル調整手段にてレベルを調整されたＩ、Ｑ信号対を、前記第１のＩ、Ｑ信号対に対応する第３のＩ、Ｑ信号対と前記第２のＩ、Ｑ信号対に対応する第４のＩ、Ｑ信号対とに分離する分離手段と、前記分離手段にて分離された前記第３のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させる第２のチャネル選択手段と、前記第２のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記第３のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整する第２のレベル調整手段と、前記分離手段にて分離された前記第４のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させる第３のチャネル選択手段と、前記第３のチャネル選択手段にて不要波が減衰された前記第４のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整する第３のレベル調整手段と、前記第２のレベル調整手段にてレベルが調整された前記第３のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号と前記第３のレベル調整手段にてレベルが調整された前記第４のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とをダイバーシチ処理により合成するダイバーシチ処理手段と、を具備する構成を採る。
【００１２】
本発明のダイバーシチ受信方法は、第１のアンテナで受信した受信信号から第１のＩ、Ｑ信号対を生成するステップと、生成した前記第１のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去するステップと、第２のアンテナで受信した受信信号から第２のＩ、Ｑ信号対を生成するステップと、生成した前記第２のＩ、Ｑ信号対からイメージ信号を除去するステップと、イメージ信号が除去された前記第１のＩ、Ｑ信号対とイメージ信号が除去された前記第２のＩ、Ｑ信号対とを加算するステップと、加算して得られたＩ、Ｑ信号対に含まれる希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、不要波が減衰された前記Ｉ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、レベルを調整されたＩ、Ｑ信号対を、前記第１のＩ、Ｑ信号対に対応する第３のＩ、Ｑ信号対と前記第２のＩ、Ｑ信号対に対応する第４のＩ、Ｑ信号対とに分離するステップと、分離された前記第３のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、不要波が減衰された前記第３のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、分離された前記第４のＩ、Ｑ信号対に含まれる前記希望波信号以外の不要波を減衰させるステップと、不要波が減衰された前記第４のＩ、Ｑ信号対のレベルを調整するステップと、レベルが調整された前記第３のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とレベルが調整された前記第４のＩ、Ｑ信号対の前記希望波信号とをダイバーシチ処理により合成するステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数アンテナを用いた空間ダイバーシチ受信を適用する場合において、空間ダイバーシチ受信の効果を十分に生かしたまま、回路規模を小さくすることができ、低消費電流化および低コスト化を可能にすることができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るダイバーシチ受信装置１００の構成を示す構成図である。なお、図１に示す例はブランチ数が２つの場合を示している。
【００１６】
図１において、１０１は第１のアンテナ、１０５はアンテナ１０１で受信した信号を増幅する第１の高周波増幅器、１０３はアンテナ１０１と第１の高周波増幅器１０５間に設けられた第１の高周波フィルタ、１０７は、アンテナ１０１で受信した信号を、低いＩＦ周波数（Ｌｏｗ  ＩＦ）に変換する第１の直交ミキサ部であり、第１の直交ミキサ部１０７は、局部発振器１０９と、局部発振器１０９からの信号を移相する第１の移相器１１１と、受信信号と第１の移相器１１１からの発振周波数とを混合するミキサ１１３、１１５とで構成している。又、１１７は、第１の直交ミキサ部１０７からのＩ信号（同相成分）とＱ信号（直交成分）を入力し、イメージ信号を除去する第１のイメージ除去フィルタである。
【００１７】
又、１０２は第２のアンテナ、１０６はアンテナ１０２で受信した信号を増幅する第２の高周波増幅器、１０４は、アンテナ１０２と第２の高周波増幅器１０６間に設けられた第２の高周波フィルタ、１０８は、アンテナ１０２で受信した信号を、低いＩＦ周波数に変換する第２の直交ミキサ部であり、第２の直交ミキサ部１０８は、前記した局部発振器１０９と、局部発振器１０９からの信号を移相する第２の移相器１１２と、受信信号と第２の移相器１１２からの発振周波数とを混合するミキサ１１４、１１６とで構成している。又、１１８は、第２の直交ミキサ部１０８からのＩ信号（同相成分）とＱ信号（直交成分）を入力し、イメージ信号を除去する第２のイメージ除去フィルタである。
【００１８】
１１９は、第１のイメージ除去フィルタ１１７の出力信号であるＩ信号と第２のイメージ除去フィルタ１１８の出力信号であるＩ信号とを加算する加算器、１２０は、第１のイメージ除去フィルタ１１７の出力信号であるＱ信号と第２のイメージ除去フィルタ１１８の出力信号であるＱ信号とを加算する加算器である。
【００１９】
又、１２１は、加算器１１９で加算されたＩ信号から不要な信号を除去するＩ信号用の第１のチャネル選択フィルタ、１２７は、第１のチャネル選択フィルタ１２１の出力であるＩ信号をディジタル信号に変換する第１のＡＤＣ、１２３は、第１のチャネル選択フィルタ１２１と第１のＡＤＣ１２７との間に設けられ、第１のＡＤＣ１２７に入力するＩ信号のレベルを制御するＩ信号用の第１の可変利得アンプである。
【００２０】
同様に、１２２は、加算器１２０で加算されたＱ信号から不要な信号を除去するＱ信号用の第１のチャネル選択フィルタ、１２８は、第１のチャネル選択フィルタ１２２の出力であるＱ信号をディジタル信号に変換する第２のＡＤＣ、１２４は、チャネル選択フィルタ１２２と第２のＡＤＣ１２８との間に設けられ、第２のＡＤＣ１２８に入力するＱ信号のレベルを制御するＱ信号用の第１の可変利得アンプである。
【００２１】
また、可変利得アンプ１２３、１２４は、第１のＡＤＣ１２７及び第２のＡＤＣ１２８の出力レベルに基づきＡＧＣ回路１３１で制御されるように構成されている。
【００２２】
１３３は、第１のＡＤＣ１２７及び第２のＡＤＣ１２８の出力信号を入力して不要信号を除去する第３のイメージ除去フィルタ、１４５は第１の復号部であり、第３のイメージ除去フィルタ１３３と第１の復号部１４５との間には、直列にＩ信号用の第２のチャネル選択フィルタ１３５と第２の可変利得アンプ１３９とが設けられている。
【００２３】
又、第３のイメージ除去フィルタ１３３と第１の復号部１４５との間には、直列にＱ信号用の第２のチャネル選択フィルタ１３７と第２の可変利得アンプ１４１とが設けられている。
【００２４】
そして、可変利得アンプ１３９、１４１は、第２の可変利得アンプ１３９及び第２の可変利得アンプ１４１の出力側の信号電力に基づき第２のＡＧＣ回路１４３で制御されるように構成されている。
【００２５】
同様に、１３４は、第１のＡＤＣ１２７及び第２のＡＤＣ１２８の出力信号を入力して不要信号を除去する第４のイメージ除去フィルタ、１４６は第２の復号部であり、第４のイメージ除去フィルタ１３４と第２の復号部１４６との間には、直列にＩ信号用の第３のチャネル選択フィルタ１３６と第３の可変利得アンプ１４０とが設けられている。
【００２６】
又、第４のイメージ除去フィルタ１３４と第２の復号部１４６との間には、直列にＱ信号用の第３のチャネル選択フィルタ１３８と第３の可変利得アンプ１４２とが設けられている。
【００２７】
そして、可変利得アンプ１４０、１４２は、可変利得アンプ１４０及び可変利得アンプ１４２の出力側の信号電力に基づき第３のＡＧＣ回路１４４で制御されるように構成されている。１４７は、第１の復号部１４５から入力した復号処理された信号と、第２の復号部１４６から入力した復号処理された信号とを合成するダイバーシチ処理部である。
【００２８】
次に、本実施の形態１のダイバーシチ受信装置１００の各構成要素について更に詳細に説明する。なお、各構成要素は、１つまたは複数の集積回路によって構成される。
【００２９】
まず、第１のアンテナ１０１で受信した高周波信号は、第１の高周波フィルタ１０３で必要帯域以外を減衰させる。第１の高周波増幅器１０５は、低雑音アンプであり、第１のアンテナ１０１で受信された高周波信号を増幅する。
【００３０】
又、局部発振器１０９からは、受信信号周波数に対してΔｆＨｚ周波数がオフセットした信号を出力し、第１の移相器１１１で直交したＬＯ信号対と第１のミキサ１１３、１１５によりΔｆＨｚとなる低いＩＦ周波数である第１のＩ、Ｑ信号対を得る。このΔｆＨｚには、＋もしくは−の２ｘΔｆＨｚ離調した周波数にイメージ信号が存在する。そして、第１のイメージ除去フィルタ１１７で、イメージ信号を減衰させる。
【００３１】
一方、第２のアンテナ１０２では、第１のアンテナ１０１と同じ周波数の信号を受信し、受信された高周波信号は、第２の高周波フィルタ１０４で必要帯域以外を減衰させる。第２の高周波増幅器１０６は、低雑音アンプであり、第２のアンテナ１０２で受信した高周波信号を増幅する。
【００３２】
局部発振器１０９は、第１のアンテナ１０１の受信系と共通で使用するため、同様にΔｆＨｚ周波数がオフセットした信号を出力し、第２の移相器１１２で直交したＬＯ信号対と第２のミキサ１１４、１１６により、ΔｆＨｚとなる低いＩＦ周波数である第２のＩ、Ｑ信号対を得る。ΔｆＨｚは、−もしくは＋の２ｘΔｆＨｚ離調した周波数にイメージ信号が存在する。第２のイメージ除去フィルタ１１８でイメージ信号を減衰させる。
【００３３】
加算器１１９では、第１のイメージ除去フィルタ１１７と第２のイメージ除去フィルタ１１８出力であるＩ信号をそれぞれ加算する。又、加算器１２０では、第１のイメージ除去フィルタ１１７と第２のイメージ除去フィルタの１１８出力であるＱ信号をそれぞれ加算する。このとき、第１の移相器１１１と第２の移相器１１２の出力位相関係により、加算された信号それぞれが、イメージ周波数の関係に配置される。従って、第１の直交ミキサ部１０７で得られる第１のＩ、Ｑ信号対と第２の直交ミキサ部１０８で得られる第２のＩ、Ｑ信号対とは、同一周波数で且つ位相が反転している。
【００３４】
加算された信号は、第１のチャネル選択フィルタ１２１、１２２で、妨害信号を除去し希望信号を選択する。第１の可変利得アンプ１２３、１２４では、第１のＡＧＣ回路１３１により、予め設定した振幅レベルに利得制御する。ＡＤＣ１２７、１２８で量子化し、ディジタル回路で構成さる第３のイメージ除去フィルタ１３３と第４のイメージ除去でフィルタ１３４に導かれる。分離手段である第３のイメージ除去フィルタ１３３と第４のイメージ除去フィルタ１３４では、加算器１１９、１２０で加算しイメージ周波数の関係にある２信号を分離し、第３のイメージ除去フィルタ１３３の出力側に第３のＩ、Ｑ信号対を取り出し、第４のイメージ除去フィルタ１３４の出力側に第４のＩ、Ｑ信号対を取り出す。第２のチャネル選択フィルタ１３５、１３７と第３のチャネル選択フィルタ１３６、１３８で不要信号を除去し、第２の可変利得アンプ１３９、１４１では、第３のＩ、Ｑ信号対を第２のＡＧＣ回路１４３で、それぞれ利得調整する。又、第３の可変利得アンプ１４０、１４２では、第４のＩ、Ｑ信号対をそれぞれ所定の信号レベルへ第３のＡＧＣ回路１４４で、それぞれ利得調整する。
【００３５】
この場合も、第２の可変利得アンプ１３９、１４１は、第３のＩ、Ｑ信号対の信号電力に基づき、第２のＡＧＣ回路１４３で制御され、又、第３の可変利得アンプ１４０、１４２は、第４のＩ、Ｑ信号対の信号電力に基づき、第３のＡＧＣ回路１４４で制御される。
【００３６】
第１の復号部１４５では、第３のＩ、Ｑ信号対をそれぞれ復号処理し、第２の復号部１４６では、第４のＩ、Ｑ信号対をそれぞれ復号処理し、ダイバーシチ処理部１４７で合成を行う。これら構成により、２ブランチの空間ダイバーシチに必要な２系統の受信機を構成することができる。
【００３７】
次に、第１のイメージ除去フィルタ１１７及び第２のイメージ除去フィルタ１１８の具体的な構成を図２、図３で説明する。
【００３８】
はじめに、図２を用いてイメージ除去フィルタの基本的な動作について説明する。
【００３９】
Ｑ信号を９０度移相し、Ｉ信号と加算することによりイメージ信号を除去できる。９０度移相器の具体的な例を図３に示す。図３に示すようなポリフェーズフィルタを用いることでハートレー型イメージ除去フィルタを構成することができる。
【００４０】
次に、図４を用いて、２系統のダイバーシチ受信装置１００の信号の位相関係について説明する。
【００４１】
第１のアンテナ１０１で受信した信号を第１の直交ミキサ部１０７で低いＩＦ周波数である第１のＩ、Ｑ信号対に変換する際の第１の移相器１１１の直交位相対の位相Ｉ、Ｑを、０度/９０度とする。また、図２で説明したイメージ除去フィルタ１１７でイメージ信号を除去する。
【００４２】
第２のアンテナ１０２で受信した信号を第２の直交ミキサ部１０８で低いＩＦ周波数である第２のＩ、Ｑ信号対に変換する際の第２の移相器１１２の直交位相対の位相Ｉ、Ｑを、９０度/０度にし、イメージ信号をイメージ除去フィルタ１１８で除去する。
【００４３】
この位相関係のとき、加算器１１９、１２０により第１のＩ、Ｑ信号対と第２のＩ、Ｑ信号対とを加算すると、第１のＩ、Ｑ信号対と第２のＩ、Ｑ信号対とは、周波数軸上で位相反転の関係となる。即ち、それぞれの信号を基準に考えるとイメージ信号の関係となる。
【００４４】
第１の直交ミキサ部１０７の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０１に示され、又、第２の直交ミキサ部１０８の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０２に示されている。
【００４５】
又、イメージ除去フィルタ１１７の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０３に示され、イメージ除去フィルタ１１８の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０４に示されている。更に、加算器１１９、１２０で加算した後の受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０５に示されている。
【００４６】
次に、第１のＡＧＣ回路１３１の制御について、図１を用いて説明する。
【００４７】
第１の可変利得アンプ１２３、１２４は、第１のＡＧＣ回路１３１の制御により、第１のＡＤＣ１２７、１２８の入力レベルが所定のレベルになるように調整する。第１の可変利得アンプ１２３、１２４が、第１のＡＧＣ回路１３１でコントロールされることにより、ＡＤＣ１２７、１２８は、それぞれ、ノイズの影響を受けることなく、又、歪むことなく、高精度にＡＤ変換することができる。第１のＡＧＣ回路１３１では、第１のＩ、Ｑ信号対と第２のＩ、Ｑ信号対の加算された信号によりレベルを検出して、利得制御を行うことが望ましい。
【００４８】
次に、第３のイメージ除去フィルタ１３３と第４のイメージ除去フィルタ１３４について説明する。
【００４９】
第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とでそれぞれ受信された希望信号は、イメージ信号の関係にして加算され、ＡＤＣ１２７、１２８で量子化される。
【００５０】
日経エレクトロニクス  ２００４年３月１日号  Ｐ１３７―１３８に開示されているような、ウエーバー型イメージ除去フィルタを構成することで、第３のイメージ除去フィルタ１３３の出力側に第３のＩ、Ｑ信号対を分離して取り出し、又、第４のイメージ除去フィルタ１３４の出力側に第４のＩ、Ｑ信号信号対を分離して取り出し、デジタルフィルタである第２のチャネル選択フィルタ１３５、１３７と第３のチャネル選択フィルタ１３６、１３８で不要波を除去する。
【００５１】
第３のイメージ除去フィルタ１３３の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０７に示され、第２のチャネル選択フィルタ１３５、１３７の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０９に示されている。又、第４のイメージ除去フィルタ１３４の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４０８に示され、第３のチャネル選択フィルタ１３６、１３８の出力側での受信信号とイメージ信号との関係は、図４の４１０に示されている。
【００５２】
次に、受信信号をモバイル向け放送である１セグメント地上ディジタル放送用の携帯用テレビを例として、図１と図５を用いて、より具体的に説明をする。
【００５３】
携帯電話に比べて波長の長い信号を用いるＵＨＦ帯のテレビ放送を、安定に受信するためには、携帯電話アンテナと比べ大型のアンテナが必要とされる。また、固定受信用のテレビと異なり移動しながらの受信が求められる。しかしながら、小型の携帯端末においては、アンテナの小型化、受信機の小型化が必須の条件となる。移動通信において安定した受信特性を得る手段として、ダイバーシチ技術がある。２本のアンテナを用いた空間ダイバーシチにおいては、受信機も２系統必要となり小型化には向かないが、本発明によれば、２つのブランチによる信号を加算してイメージ信号として扱い、共通の機能ブロックを共用することで、受信回路の小型化が可能となる。
【００５４】
１セグメント地上デジタルテレビを受信する場合、地上ディジタル放送の１チャネルあたりの信号は、ＯＦＤＭで変調された１３のデータセグメント（以下セグメント）からなり、中央に配置された１セグメントがモバイル放送で運用される。図５（Ａ）に地上デジタルテレビ信号のセグメント配置を示し、図５（Ｂ）に低いＩＦ周波数に変換された後のセグメントの配置を示す。
【００５５】
局部発振器の出力周波数５０１が、局部発振器１０９である場合、第１のアンテナ１０１で受信した受信信号は、第１のＩ、Ｑ信号対である低いＩＦ周波数に変換され、図５（Ｂ）に示したように、イメージ信号は同じチャネルの第６セグメントとなる。イメージ信号と隣接する第５セグメントを第１のイメージ除去フィルタ１１７で減衰させる。
【００５６】
一方、第２のアンテナ１０２で受信した受信信号は、第２のＩ、Ｑ信号対である低いＩＦ周波数に変換され、第２のＩ、Ｑ信号対も同様に第２のイメージ除去フィルタ１１８で、イメージ信号と隣接する第５セグメントを減衰させる。
【００５７】
イメージ除去フィルタ１１７、１１８では、イメージ信号を２５ｄＢから３０ｄＢ程度減衰させることができる。
【００５８】
イメージ信号である第６セグメントの低いＩＦ周波数においてイメージ信号を除去した後に、２つの希望信号を加算し、それぞれがイメージ信号の関係となるように合成する。
【００５９】
第１のチャネル選択フィルタ１２１、１２２で第７セグメント以外のセグメントおよび他のテレビチャネルの信号を減衰させる。そして、第１のＡＧＣ回路１３１で、ＡＤＣ１２７、１２８に入力するレベルに調整し、第３、第４のイメージ除去フィルタ１３３、１３４で、加算しイメージ信号の関係にある２つの希望信号を第３のＩ、Ｑ信号対と第４のＩ、Ｑ信号対とに分離し、デジタルフィルタである第２、第３のチャネル選択フィルタ１３５〜１３８で不要波を減衰させる。分離された信号は、第１のアンテナ１０１と第２のアンテナ１０２とで受信した信号レベルが異なるために、第２、第３の可変利得アンプ１３９〜１４２で所望のレベルに調整し、２つのブランチの信号をそれぞれＯＦＤＭ復調し、ダイバーシチ処理部１４７で合成し出力する。
【００６０】
このように、本実施の形態１によれば、各ブランチの受信信号を加算してレベル調整等の処理を行った後、互いにイメージ信号の関係にある各ブランチの信号をイメージ除去フィルタにより分離し、さらにレベル調整等の処理を行って合成するので、複数アンテナを用いた空間ダイバーシチ受信を適用する場合において、空間ダイバーシチ受信の効果を十分に生かしたまま、回路規模を小さくすることができ、低消費電流化および低コスト化を可能にすることができるとともに、装置の小型化を実現することができる。
【００６１】
なお、本実施の形態１において、地上ディジタル放送を受信する場合について説明したが、これに限らず、Ｗ−ＣＤＭＡまたはＧＳＭ等の携帯電話システムや無線ＬＡＮ等の任意のシステムに適応させることができる。また、本実施の形態１において、ダイバーシチ受信する場合について説明したが、これに限らず、送受信が必要な通信システムにおいては、送信を組み合わせた通信装置として構成しても良い。
【００６２】
（実施の形態２）
図１に示したダイバーシチ受信装置１００の構成ブロックの一部をソフトウエアによって構成してもよい。特に、復号部１４５、１４６においては、一部または全てにおいてＤＳＰ等によりソフトウエアで処理してもよい。
【００６３】
このように、本実施の形態２によれば、ダイバーシチ受信装置１００の構成ブロックの一部をソフトウエアによって構成するので、ソフトウエア処理により、ダイバーシチの動作判定やＡＧＣによる利得調整等のアルゴリズムの最適化において、ハードウエアの制限を受けることなく、メモリ上のプログラムを変更するだけで容易に機能の変更・調整ができる。
【００６４】
なお、上記実施の形態１及び実施の形態２のダイバーシチ受信装置は、通信端末装置に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明にかかるダイバーシチ受信装置、通信端末装置及びダイバーシチ受信方法は、複数アンテナを用いた空間ダイバーシチ受信を適用する場合において、空間ダイバーシチ受信の効果を十分に生かしたまま、回路規模を小さくすることができ、低消費電流化および低コスト化を可能にすることができるとともに、装置の小型化を実現する効果を有し、ダイバーシチ受信するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明のダイバーシチ受信装置の構成を示す回路図
【図２】第１及び第２のイメージ除去フィルタの動作の概略を説明する説明図
【図３】ポリフェーズフィルタの回路図
【図４】本発明のダイバーシチ受信装置の信号の周波数配置の例を説明する説明図
【図５】地上デジタルテレビのデータセグメント及び本発明の実施の形態１の受信機に地上デジタルテレビを適応させた場合の周波数配置の例を説明する説明図
【図６】従来のＤＳ―ＣＤＭＡ携帯端末におけるダイバーシチ受信装置を説明する説明図
【図７】従来の地上デジタル放送携帯端末におけるダイバーシチ受信装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１００  ダイバーシチ受信装置
１０１  第１のアンテナ
１０２  第２のアンテナ
１０３  第１の高周波フィルタ
１０４  第２の高周波フィルタ
１０５  第１の高周波増幅器
１０６  第２の高周波増幅器
１０７  第１の直交ミキサ部
１０８  第２の直交ミキサ部
１０９  局部発振器
１１１  第１の移相器
１１２  第２の移相器
１１７  第１のイメージ除去フィルタ
１１８  第２のイメージ除去フィルタ
１１９、１２０  加算器
１２１、１２２  第１のチャネル選択フィルタ
１２３、１２４  第１の可変利得アンプ
１２７、１２８  ＡＤＣ
１３１  第１のＡＧＣ回路
１３３  第３のイメージ除去フィルタ
１３４  第４のイメージ除去フィルタ
１３５、１３７  第２のチャネル選択フィルタ
１３６、１３８  第３のチャネル選択フィルタ
１３９、１４１  第２の利得可変アンプ
１４０、１４２  第３の利得可変アンプ
１４３  第２のＡＧＣ回路
１４４  第３のＡＧＣ回路
１４５  第１の復号部
１４６  第２の復号部
１４７  ダイバーシチ処理部
【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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