(57)【要約】【課題】周囲条件の変動の影響を受けることなく、ダイバーシティ合成後における信号のＣ／Ｎを最大にする。【解決手段】複数のアンテナ１、３と、各アンテナ１、３にそれぞれ接続された複数の受信回路２、４と、各受信回路２、４から出力される受信信号を加算する加算手段と、加算手段８に入力される受信信号の位相を互いに同相にする移相手段７、１０とを備え、各受信回路２、４から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段１１と、各受信回路２、４と加算手段８との間にそれぞれ介挿されると共に、レベル比較手段１１によって制御されるレベル可変手段６、９とを設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号をレベル可変手段６、９によって最大レベルの受信信号とのレベル差に比例して相対的に減衰して加算手段８に入力した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、前記各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、前記各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、前記加算手段に入力される前記受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、前記各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段と、前記各受信回路と前記加算手段との間にそれぞれ介挿されると共に、前記レベル比較手段によって制御されるレベル可変手段とを設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号を前記レベル可変手段によって前記最大レベルの受信信号とのレベル差に比例して相対的に減衰して前記加算手段に入力したことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
【請求項２】
前記移相手段を前記各受信回路と前記加算手段との間に介挿したことを特徴とする請求項１に記載のダイバーシティ受信装置。
【請求項３】
前記レベル制御手段を前記移相手段に直列に接続したことを特徴とする請求項１又は２に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、ＯＦＤＭ方式による地上波デジタル放送の車載用受信機として好適なダイバーシティ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示す従来のダイバーシティ受信装置はダイバーシティ合成後のＣ／Ｎを最大とする最大比合成方式の構成を示す。図２において、一方の受信系統はアンテナ２１と、それに接続された受信機２２と、受信機２２の出力側に接続された可変利得増幅器２３と、受信機２２で受信した信号のレベルを検出する検出器２４とからなる。検出器２４は可変利得増幅器２３の利得を制御する。他方の受信系統はアンテナ２５と、それに接続された受信機２６と、受信機２６の出力側に接続された可変利得増幅器２７と、受信機２６で受信した信号のレベルを検出する検出器２８とからなる。検出器２８は可変利得増幅器２７の利得を制御する。
【０００３】
一方の可変利得増幅器２３から出力される受信信号と他方の可変利得増幅器２７から出力される受信信号とは加算手段３０によって合成されるが、他方の可変利得増幅器２７と加算手段３０との間には移相器３１が設けられる。また、一方の可変利得増幅器２３から出力される受信信号と他方の可変利得増幅器２７から出力される受信信号との位相差は位相検波器３２によって検出され、この結果によって移相器３１が制御される。
【０００４】
以上の構成において、一方の可変利得増幅器２３は検出器２４で検出したレベルに比例した重み付けがなされた利得に設定され、同様に、他方の可変利得増幅器２７も検出器２８で検出したレベルに比例した重み付けがなされた利得に設定される。また、他方の可変利得増幅器２７から出力される受信信号は一方の可変利得増幅器２３から出力される受信信号と同位相となるように移相器３１によって位相制御される。よって、加算手段３０によって合成された信号のＣ／Ｎは最大となる（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
斎藤  洋一著「ディジタル無線通信の変複調」電子情報通信学会出版、平成８年２月１０日、Ｐ．１８９−１９１及び図５．１９
【０００６】
加算手段３０によって合成された受信信号は、図示しないＯＦＤＭ復調手段によってベースバンド信号に変換される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の方式では最大のＣ／Ｎ比が得られるという利点を有するが、各可変利得増幅器が各受信系統内でフィードフォワード制御されているので、周囲温度や電源電圧等の変動による各可変利得増幅器の利得の変化がそのまま出力側に現れ、加算手段に入力される各信号のレベルが可変利得増幅器の入力レベルに比例した重み付けがなされたレベルとはならず、合成後の信号のＣ／Ｎが最大にならないという問題がある。
【０００８】
本発明は、周囲条件の変動の影響を受けることなく、ダイバーシティ合成後における信号のＣ／Ｎを最大にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、複数のアンテナと、前記各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、前記各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、前記加算手段に入力される前記受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、前記各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段と、前記各受信回路と前記加算手段との間にそれぞれ介挿されると共に、前記レベル比較手段によって制御されるレベル可変手段とを設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号を前記レベル可変手段によって前記最大レベルの受信信号とのレベル差に比例して相対的に減衰して前記加算手段に入力した。
【００１０】
また、前記移相手段を前記各受信回路と前記加算手段との間に介挿した。
【００１１】
また、前記レベル制御手段を前記移相手段に直列に接続した。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のダイバーシティ受信装置を図１に従って説明する。図１では二つの受信系統について説明する。
【００１３】
第一のアンテナ１には第一の受信回路２が接続される。第一の受信回路２は受信信号を増幅する第一の低雑音増幅器２ａと、増幅後の信号を周波数変換する第一の混合器２ｂと、第一の混合器２ｂに局部発振信号を供給する第一の発振器２ｃと、第一の発振器２ｃの発振周波数を制御する第一のＰＬＬ回路２ｄと、第一の混合器２ｂから出力される中間周波信号を増幅する第一の中間周波増幅器２ｆと第一の混合器２ｂと第一の中間周波増幅器２ｆとの間に介挿された第一のバンドパスフィルタ２ｅとを有する。
【００１４】
第二のアンテナ３には第二の受信回路４が接続される。第二の受信回路４は受信信号を増幅する第二の低雑音増幅器４ａと、増幅後の信号を周波数変換する第二の混合器４ｂと、第二の混合器４ｂに局部発振信号を供給する第二の発振器４ｃと、第二の発振器４ｃの発振周波数を制御する第二のＰＬＬ回路４ｄと、第二の混合器４ｂから出力される中間周波信号を増幅する第二の中間周波増幅器４ｆと第二の混合器４ｂと第二の中間周波増幅器４ｆとの間に介挿された第二のバンドパスフィルタ４ｅとを有する。
【００１５】
第一のＰＬＬ回路２ｄと第二のＰＬＬ回路４ｄとには基準発振器５から基準信号が供給される。
【００１６】
第一の受信回路２から出力された信号（中間周波信号）は直列接続された第一のレベル可変手段６及び第一の移相手段７を経て加算手段８に入力される。また、第二の受信回路４から出力された信号は直列接続された第二のレベル可変手段９及び第二の移相手段１０を経て加算手段８に入力される。第一及び第二のレベル可変手段６、９は図示のように可変減衰器で構成しても良いが、可変利得増幅器で構成してもよい。また、第一及び第二の移相手段７、１０は必ずしも各受信回路２、４と加算手段８との間に介挿する必要は無く、例えば局部発振信号の位相を変えるために受信回路２、４内に設けてもよい。要は、加算手段８に入力される段階での各受信信号を同相にするものであればよい。
【００１７】
また、第一の受信回路２から出力される信号と第二の受信回路４から出力される信号とのレベルを比較すると共に、そのレベル差によって二つのレベル可変手段６、９を制御するレベル比較手段１１が設けられる。
【００１８】
レベル比較手段１１は第一の受信回路２から出力される信号のレベルを検出する第一の検波手段１１ａと、第二の受信回路４から出力される信号のレベルを検出する第二の検波手段１１ｂと、検出された二つのレベルを比較する第一及び第二の比較手段１１ｃ、１１ｄとを有する。
【００１９】
第一の比較手段１１ｃの非反転入力端（＋）には第一の検波手段１１ａから出力される検出信号が入力され、反転入力端（−）には第二の検波手段１１ｂから出力される検出信号が入力される。また、第二の比較手段１１ｄの非反転入力端（＋）には第二の検波手段１１ｂから出力される検出信号が入力され、反転入力端（−）には第一の検波手段１１ａから出力される検出信号が入力される。
【００２０】
よって、二つの比較手段１１ｃ、１１ｄは二つの検波手段１１ａ、１１ｂによって検出されたレベルの差に相当する電圧を出力する。そして、第一のレベル可変手段６が第一の比較手段１１ｃによって制御され、第二のれべる可変手段９が第二の比較手段１１ｄによって制御される。
【００２１】
また、第一及び第二の移相手段７、８は位相制御手段１２によって制御される。位相制御手段１２は加算手段８から出力される合成後の信号のレベルを監視してそれが最大レベルとなるように二つの移相手段７、１０のいずれか一方又は双方の移相量を制御する。従って、合成後の信号が最大となった場合には第一の移相手段７から加算手段８に入力される信号の位相と第二の移相手段１０から加算手段８に入力される信号の位相とが合致する。加算手段８の後段にはＯＦＤＭ復調手段（図示せず）が設けられ、合成後の信号が復調される。
【００２２】
以上の構成において、第一の受信回路２から出力される信号のレベルが第二の受信回路４から出力される信号のレベルよりも大であるときは、第一の比較手段１１ｃは第一のレベル可変手段６の減衰量を零とするように制御する。これに対して、第二の比較手段１１ｄはレベル差に比例する減衰量を第二のレベル可変手段９に与えるように制御する。もし、第一の受信回路２から出力される信号のレベルが第二の受信回路４から出力される信号のレベルよりも小であるときは、第一のレベル可変手段６の動作と第二のレベル可変手段９の動作とは逆となる。即ち、レベルの低い信号がレベルの高い信号とのレベル差に比例してレベル可変手段によって減衰される。
【００２３】
以上の構成によれば、二つの受信回路２、４から出力される信号のレベル差によってレベル可変手段６、９が制御されるが、二つの受信回路２、４は周囲条件の変動によっても利得等が同じように変化するのでそのレベル差は常に一定と見なせる。従って、レベル可変手段６、９によってレベルが制御された信号間のレベル差は各受信回路２、４から出力された信号のレベル差に比例したものとなり、合成後の信号が周囲条件等に依存することなく最大のＣ／Ｎとなる。
【００２４】
なお、図１では２系統のアンテナ及び受信回路を前提にして説明したが、これに限ることは無く３系統のアンテナ及び受信回路を備えていても同様に構成できる。要は、各系統の受信信号のレベル差に比例してレベルの低い信号をレベルの高い信号よりも減衰すればよい。
また、レベル比較手段１１はアナログ回路で構成する以外にもデジタル回路で構成し、レベル可変手段６、９に対してデジタル的に制御することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数のアンテナと、各アンテナにそれぞれ接続された複数の受信回路と、各受信回路から出力される受信信号を加算する加算手段と、前記加算手段に入力される前記受信信号の位相を互いに同相にする移相手段とを備え、各受信回路から出力された受信信号間のレベルを比較するレベル比較手段と、各受信回路と加算手段との間にそれぞれ介挿されると共に、レベル比較手段によって制御されるレベル可変手段とを設け、最大レベルの受信信号以外の他の受信信号をレベル可変手段によって最大レベルの受信信号とのレベル差に比例して相対的に減衰して加算手段に入力したので、合成後の信号は温度や電源電圧等の周囲条件の変化に依存することなく最大のＣ／Ｎが得られる。
【００２６】
また、また、移相手段を各受信回路と加算手段との間に介挿したので、合成する直前で各信号の位相を正確に同位相とすることができる。
【００２７】
また、レベル制御手段を移相手段に直列に接続したので、加算手段に入力される段階での各信号のレベルを受信回路から出力される信号間のレベル差に正確に比例したものとすることができる。
【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構成を示す回路図である。
【図２】従来のダイバーシティ受信装置の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
１  第一のアンテナ
２  第一の受信回路
２ａ  第一の低雑音増幅器
２ｂ  第一の混合器
２ｃ  第一の発振器
２ｄ  第一のＰＬＬ回路
２ｅ  第一のバンドパスフィルタ
２ｆ  第一の中間周波増幅器
３  第二のアンテナ
４  第二の受信回路
４ａ  第二の低雑音増幅器
４ｂ  第二の混合器
４ｃ  第二の発振器
４ｄ  第二のＰＬＬ回路
４ｅ  第二のバンドパスフィルタ
４ｆ  第二の中間周波増幅器
５  基準発振器
６  第一の可変減衰手段
７  第一の移相手段
８  加算手段
９  第二の可変減衰手段
１０  第二の移相手段
１１  レベル比較手段
１１ａ  第一の検波手段
１１ｂ  第二の検波手段
１１ｃ  第一の比較手段
１１ｄ  第二の比較手段
１２  位相制御手段
【図１】
2004297320.tif 000003
【図２】
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