(57)【要約】【課題】  複数アンテナを利用して無線信号を受信する際のフレーム検出時間を短縮する。【解決手段】  複数のアンテナ１０１ｎにそれぞれ接続される複数のＡＧＣ回路１０２ｋと、前記複数のＡＧＣ回路から出力された信号をそれぞれ受信する複数のＡ／Ｄ変換部１０３ｋと、前記複数のＡ／Ｄ変換部に接続されたフレーム検出部１０４０とを備えた無線通信装置において、無線信号の待受け期間に前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに異なる利得値を与える待受け利得保存部１０６ｋと、無線信号の待受け期間後には前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに受信動作利得値を与えるフレーム最適利得計算部１０５ｋとを具備したことを特徴とする無線通信装置。【選択図】  図１
2005278017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１、第２のアンテナにより受信された無線信号を合成して信号処理を行なう無線受信装置において、無線信号の待受け時には、前記第１のアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路の利得値と前記第２のアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路の利得値とを異ならせるよう、それぞれの利得値を制御する制御部を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
複数のアンテナにそれぞれ接続される複数のＡＧＣ回路と、前記複数のＡＧＣ回路から出力された信号をそれぞれ受信する複数のＡ／Ｄ変換部と、前記複数のＡ／Ｄ変換部に接続されたフレーム検出部とを備えた無線通信装置において、無線信号の待受け期間には前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに異なる利得値を与える待受け利得保存部と、無線信号の待受け期間後には前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに受信動作利得値を与えるフレーム最適利得計算部とを具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
前記複数のＡ／Ｄ変換部の出力信号から前記複数のアンテナそれぞれを経由して受信された無線信号の無線電力を計算する計算部と、前記計算部で計算された受信電力情報に基づきアンテナを選択する選択部とを更に具備し、当該選択されたアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路に前記待受け利得保存部から与えられた利得値に基づいて、前記フレーム最適利得計算部は、複数のＡＧＣ回路の利得値を計算することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記複数のＡ／Ｄ変換部の出力信号から前記複数のアンテナそれぞれを経由して受信された無線信号の信号振幅の大きさに基づいて前記複数のアンテナのうちのいずれかを選択する選択部とを更に具備し、当該選択されたアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路に前記待受け利得保存部から与えられた利得値に基づいて、前記フレーム最適利得計算部は、複数のＡＧＣ回路の利得値を計算することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線信号の待受け期間に前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに前記待受け利得保存部から与えられる利得値の大きさが適宜変更されることを特徴とする請求項２乃至４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記フレーム最適利得計算部において計算された受信動作利得値を用いて、前記待受け利得保存部に保存された前記ＡＧＣ回路の利得値を更新することを特徴とする請求項２乃至４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記フレーム最適利得計算部は前記複数のＡＧＣ回路のうち一部のＡＧＣ回路に対する受信動作利得値を与えることを特徴とする請求項２乃至６記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信分野に関し、特に複数のアンテナで受信された無線信号を合成して信号処理を行なうスマートアンテナの自動利得制御（ＡＧＣ）方法を特徴とする無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの信号伝送速度の高速化の要求に対して、複数アンテナを用いて受信した信号を合成（重み付け加算）することにより、受信信号の高利得化を図ることによって、受信信号のＳ／Ｎを向上し、その結果受信パケットの誤りを低減して、通信のスループットを向上することが検討されている。
【０００３】
複数アンテナを用いて受信した信号はアナログデジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。この際、無線回線から受信される信号の受信レベルは、電波伝搬距離の大小やフェージングの影響により大きく変動するため、無線信号の受信系には数十ｄＢものダイナミックレンジが必要となる。
【０００４】
一方、無線通信の受信可能なダイナミックレンジに対して、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジは極端に狭い。このため、無線通信装置は受信した信号を最適なレベルに調整してＡ／Ｄ変換器に入力するために自動利得制御（以下、ＡＧＣという）機能を用いている。
【０００５】
例えば従来技術では、複数のアンテナを用いた無線受信装置において、一つのアンテナの受信信号電力に基づいて、他のアンテナに接続されたＡＧＣ回路の利得を同様に動作させ利得を制御することにより、Ａ／Ｄ変換器に対する入力レベルを制御している（特許文献１参照）。
【０００６】
また別の従来技術においては、無指向性アンテナを用いて受信信号を検知した後、指向性アンテナに切り換えて指向性利得を調整する（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５２６１１
【特許文献２】特開２００２−２１７９１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように複数のアンテナを用いて、複数のＡＧＣ回路を制御する無線通信装置においては、他の無線通信装置からの受信信号を検出する以前のＡＧＣ機能では、複数のアンテナに対してそれぞれ同じ利得を設定されていた。このような無線通信装置は、他の無線通信装置から無線パケットが送信され、その受信信号、特に無線パケットのプリアンブル部を検出してから、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジに合わせてＡＧＣ回路を制御するために、ＡＧＣ回路の利得を変更してから、受信した信号の受信信号強度表示信号（以下、ＲＳＳＩという）の情報を計算することをしていた。
【０００８】
しかしこのような無線信号受信方式では、最適な利得を設定するために、ＡＧＣ回路の制御に時間を要することになり、受信したパケットのＡＧＣ機能に使用可能なプリアンブルが極端に短い場合には、ＡＧＣ制御を十分に収束できず、早期に安定した無線受信を確立できないという問題がある。
【０００９】
また、無指向性アンテナと指向性アンテナとを切り換えて受信する方式は、通常待受け時には無指向性アンテナを用い、通信時には指向性アンテナを用いる方式であるため、待受け時には指向性アンテナを利用できず、通信時には無指向性アンテナを利用できないため、複数種類のアンテナ資源を具備するにも拘わらずこれらのアンテナ資源を有効利用できないという問題がある。
【００１０】
上記のような問題に対して、本発明においては、最適なＡＧＣ制御をする時間を短縮し、パケット誤りを低減して、アンテナ資源を有効活用して伝送効率のよい無線通信装置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】
上記課題を解決するために、本発明においては、少なくとも第１、第２のアンテナにより受信された無線信号を合成して信号処理を行なう無線受信装置において、無線信号の待受け時には、前記第１のアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路の利得値と前記第２のアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路の利得値とを異ならせるよう、それぞれの利得値を制御する制御部を具備したことを特徴とする。
【００１２】
また本発明においては、複数のアンテナにそれぞれ接続される複数のＡＧＣ回路と、前記複数のＡＧＣ回路から出力された信号をそれぞれ受信する複数のＡ／Ｄ変換部と、前記複数のＡ／Ｄ変換部に接続されたフレーム検出部とを備えた無線通信装置において、無線信号の待受け期間には前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに異なる利得値を与える待受け利得保存部と、無線信号の待受け期間後には前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに受信動作利得値を与えるフレーム最適利得計算部とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
また本発明の無線通信装置において、前記複数のＡ／Ｄ変換部の出力信号から前記複数のアンテナそれぞれを経由して受信された無線信号の無線電力を計算する計算部と、前記計算部で計算された受信電力情報に基づきアンテナを選択する選択部とを更に具備し、当該選択されたアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路に前記待受け利得保存部から与えられた利得値に基づいて、前記フレーム最適利得計算部は、複数のＡＧＣ回路の利得値を計算することを特徴とする。
【００１４】
また本発明の無線通信装置において、前記複数のＡ／Ｄ変換部の出力信号から前記複数のアンテナそれぞれを経由して受信された無線信号の信号振幅の大きさに基づいて前記複数のアンテナのうちのいずれかを選択する選択部とを更に具備し、当該選択されたアンテナにより受信された無線信号を増幅するＡＧＣ回路に前記待受け利得保存部から与えられた利得値に基づいて、前記フレーム最適利得計算部は、複数のＡＧＣ回路の利得値を計算することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の無線通信装置において、前記無線信号の待受け期間に前記複数のＡＧＣ回路のそれぞれに前記待受け利得保存部から与えられる利得値の大きさが適宜変更されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明の無線通信装置において、前記フレーム最適利得計算部において計算された受信動作利得値を用いて、前記待受け利得保存部に保存された前記ＡＧＣ回路の利得値を更新することを特徴とする。
【００１７】
また本発明の無線通信装置において、前記フレーム最適利得計算部は前記複数のＡＧＣ回路のうち一部のＡＧＣ回路に対する受信動作利得値を与えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、待受け時に複数のアンテナに対応したＡＧＣ回路の利得値をそれぞれ異ならせることにより、各アンテナを異なる受信レベルに設定することにより、受信開始時から最適なＡＧＣ回路の利得制御を短時間に実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の第１の実施形態について説明する。無線通信装置１は、複数（ｎ本、ｎは２以上の自然数）のアンテナ１０１１〜１０１ｎを有する。それぞれのアンテナで受信された無線信号はｋ個（ｋはｎ以下の自然数）の自動利得制御（ＡＧＣ）回路部１０２１〜１０２ｋに入力される。ＡＧＣ回路部１０２１〜１０２ｋに入力された信号は、ＡＧＣ回路部により利得制御され、Ａ／Ｄ変換部１０３１〜１０３ｋに入力される。Ａ／Ｄ変換部に入力された信号は、アナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル化された受信信号は同期信号（フレーム）検出部１０４０と制御部１０８０に入力される。
【００２１】
制御部１０８０はＡＧＣ回路部１０２１〜１０２ｋで受信信号を増幅するための利得を設定するためのフレーム最適利得計算部１０５１〜１０５ｋに受信信号を出力し、フレーム検出部１０４０がフレーム検出する前のＡＧＣ回路の制御値（初期値）は待受け利得保存部１０６１〜１０６ｋに保存される。フレーム最適利得計算部１０５１〜１０５ｋと待受け利得保存部１０６１〜１０６ｋの制御情報は、制御部１０８０によって選択される１０７１〜１０７ｋによってセレクトされ、ＡＧＣ回路部の利得を制御する。
【００２２】
ここで制御部１０８０はフレーム検出部１０４０が無線フレームを検出するまで、各アンテナ素子１０２１、１０２２〜１０２ｋに接続されたＡＧＣ回路１０２１〜１０２ｋをそれぞれ異なる利得に設定する。
【００２３】
それぞれのＡＧＣ回路に与えられる利得の値（初期値）の組み合わせは、ほぼ等しい利得差でステップ状の関係になってもよい（例えば、ａ［ｄＢ］、ａ±ｂ［ｄＢ］、ａ±２＊ｂ［ｄＢ］…）。またほぼ等しい利得比の関係になってもよい（例えば、ａ［ｄＢ］、ａ／２［ｄＢ］、ａ／２2［ｄＢ］、…ａ／２n［ｄＢ］）。また利得値の組のバリエーションをつけるため、上記基準となる利得値ａの値を等しい利得差にステップ状に変更することもできる。
【００２４】
そして、他の無線通信装置から送信したフレームを含む受信信号を本発明の無線通信装置が受信するときに、それぞれのアンテナ素子で受信した受信信号が入力されるそれぞれのＡＧＣ回路部が前述の如くアンテナ毎に異なる利得を設定されていると、各Ａ／Ｄ変換器には、異なる利得値で増幅された振幅の大きさが異なる受信信号が入力されることとなる。
【００２５】
そこでＡ／Ｄ変換器が振幅値をデジタルに変換できる入力の信号レベル範囲（ダイナミックレンジ）が小さい場合、これら複数のＡ／Ｄ変換器に入力される信号を利得設定値の異なるＡＧＣ回路部によって、異なるダイナミックレンジ（初期値）に設定する。ある受信レベルの無線信号が到来した場合、それぞれのＡ／Ｄ変換器の受信状態（Ａ／Ｄ変換結果）を観測することにより、その受信状態におけるＡＧＣ回路の最適利得を得ることができる。
【００２６】
例えばあるＡ／Ｄ変換器が受信信号を正常にＡ／Ｄ変換することができれば、そのＡ／Ｄ変換器に接続されたＡＧＣ回路の利得は最適利得以下であると判定できる。また別のＡ／Ｄ変換器にはダイナミックレンジを越えた受信信号が入力されたとすると、そのＡ／Ｄ変換器の前段に設けられたＡＧＣ回路の利得値は過大であったと判定できる。よって無線受信装置全体として、複数の利得値が設定されたＡＧＣ回路部を設けることにより、ダイナミックレンジを補完して、無線通信装置に入力されたフレームの受信電力を推定することが可能となる。
【００２７】
すなわち本実施形態においては、通信の待受け時に複数のアンテナのそれぞれ対応したＡＧＣ回路の利得値を異ならせて設定することにより、各ＡＧＣ回路ではアンテナ毎に無線信号の受信レベルを異ならせて受信利得を設定することが可能となる。よって到来すべき無線信号の受信レベルが不明な待受け時においても、いずれかのアンテナ、ＡＧＣ回路にて適切な受信レベルで無線信号を受信することが可能となり、受信開始時から最適なＡＧＣ回路の利得制御を短時間に実現することが可能となる。
【００２８】
なお本実施形態において、アンテナの数（ｎ）とＡＧＣ回路部の数（ｎ）は同数の場合を用いて説明したが、アンテナの数とＡＧＣ回路部の数は必ずしも一致していなくとも良い。アンテナの数よりもＡＧＣ回路部の数を少なくして無線受信装置を構成することも可能である。この場合には、アンテナで受信された受信信号を時分割でＡＧＣ回路部が処理することにより、複数のアンテナで受信された無線信号をそれぞれ適正な振幅に制御することができる。またＡＧＣ回路部の数とＡ／Ｄ変換部の数は一致することが望ましいが、必ずしも一致しなくても発明を構成することは可能である。
【００２９】
次に図２に示された本発明の第２の実施形態について説明する。無線通信装置２は、ｎ本のアンテナ２０１１〜２０１ｎを有する。それぞれのアンテナで受信された無線信号はｋ個のＡＧＣ回路部２０２１〜２０２ｋに入力される。ＡＧＣ回路部２０２１〜２０２ｋに入力された信号は、それぞれのＡＧＣ回路部で設定された利得の大きさに応じて利得制御され、Ａ／Ｄ変換部２０３１〜２０３ｋに入力される。Ａ／Ｄ変換部に入力された信号は、アナログ信号からデジタル信号に変換され、デジタル化された受信信号はフレーム検出部２０４０と制御部２０８０に入力される。制御部２０８０はＡＧＣ回路２０２１〜２０２ｋの利得を設定するためのフレーム最適利得計算部２０５１〜２０５ｋを有し、フレーム検出部２０４０がフレーム検出する前のＡＧＣ回路の制御値は待受け利得保存部２０６１〜２０６ｋに保存される。
【００３０】
制御部２０８０は、フレーム最適利得計算部２０５１〜２０５ｋで計算された利得値、または待受け利得保存部２０６１〜２０６ｋに保存された利得値を切り換えて、ＡＧＣ回路部２０２１〜２０２ｋに供給するため、セレクタ２０７１〜２０７ｋを制御する。まず制御部２０８０は、受信動作を開始してからフレーム検出部２０４０が無線フレームを検出するまで、ＡＧＣ回路部２０２１〜２０２ｋを異なる利得に設定する。したがって同一レベルの受信信号を受信した場合であっても、Ａ／Ｄ変換部にはそれぞれ受信電力の異なる信号が入力される事になる。
【００３１】
次にフレーム検出部２０４０が受信信号からフレームを検出したら、Ａ／Ｄ変換部２０３１〜２０３ｋからの信号が入力されるＲＳＳＩ計算部２０９０にて、各アンテナのＲＳＳＩを計算しアンテナ選択部２１００にそれぞれのＲＳＳＩ値を入力する。アンテナ選択部２１００はそれぞれのＲＳＳＩ値からアンテナを選択した情報を制御部２０８０に入力する。
【００３２】
このとき制御部はＡＧＣ回路部の利得の最適値を見つけるときに、各アンテナのＲＳＳＩ値を計算する。例えば、あるアンテナのＲＳＳＩ情報が、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジ内に入っていれば、そのアンテナの待受け利得の制御値が制御可能な範囲内に収まっていることが判明するために、他のアンテナのＡＧＣ制御値（最適値）も推定することが可能である。
【００３３】
このようにＡ／Ｄ変換器の出力信号からＲＳＳＩを測定する事によって、最適なＡＧＣ制御値が判定されることになる。ＡＧＣ回路部には、ゲインの設定値によってＣＮ比（搬送波と雑音の比）が悪いレンジも存在する。このため、ＲＳＳＩ値の情報からアンテナを選択する選択基準は複数考えられる。例えばあるＲＳＳＩ値とＡＧＣ制御値から、アンテナ端に入力された絶対ＲＳＳＩ情報も推定できるので、絶対ＲＳＳＩがある閾値以上、または以下にある信号を選択し全体のＡＧＣ制御を行う事も可能である。
【００３４】
第２の実施形態においては、他の無線通信装置から送信された無線信号中のフレームを検出し、待受け時に複数のアンテナに接続された各ＡＧＣ回路部毎に異なる受信利得に設定され、それぞれのＡ／Ｄ変換器に入力された受信信号の受信電力、例えばＲＳＳＩを計算することにより、受信電力の値（ＲＳＳＩの値）を基準に通信時の受信レベルの制御（ＡＧＣ回路の利得制御）を実現することが可能となる。
【００３５】
図３は本発明の第３の実施形態について説明する。無線通信装置３は、ｎ本のアンテナ素子３０１１〜３０１ｎを持ちそれぞれのアンテナ素子で受信した無線信号はｋ個のＡＧＣ回路部３０２１〜３０２ｋに入力される。ＡＧＣ回路部３０２１〜３０２ｋに入力された受信信号は、ＡＧＣ回路部により利得制御され、Ａ／Ｄ変換部３０３１〜３０３ｋに入力される。Ａ／Ｄ変換部に入力された信号は、フレーム検出部３０４０と制御部３０８０に入力される。制御部３０８０はＡＧＣ回路３０２１〜３０２ｋの利得を設定するためのフレーム計算部３０５１〜３０５ｋを持ち、フレーム検出部３０４０がフレーム検出する前のＡＧＣ回路の制御値は待受け利得保存部３０６１〜３０６ｋに保存される。
【００３６】
フレーム最適利得計算部３０５１〜３０５ｋと待受け利得保存部３０６１〜３０６ｋの利得制御情報は制御部３０８０によって選択されるセレクタ３０７１〜３０７ｋによって、制御信号がセレクトされ、フレーム最適利得計算部または待受け利得保存部で得られた値録値は選択的に利得値は選択的にＡＧＣ回路部に与えられ、それらのＡＧＣ回路部の利得を制御する。
【００３７】
制御部３０８０はフレーム検出部３０４０が無線フレームを検出するまで、待受け利得保存部３０６１〜３０６ｋに保存された待受け利得の初期値に基づき、ＡＧＣ回路３０２１〜３０２ｋを異なる利得に設定する。フレーム検出部３０４０がフレームを検出したら、Ａ／Ｄ変換部３０３１〜３０３ｋからの信号が入力されるアンテナ選択部３０９０はそれぞれの振幅値からアンテナを選択した情報を制御部３０８０に入力する。
【００３８】
ここで無線通信装置３は、Ａ／Ｄ変換器が出力する振幅値を元に最適なもしくは最適に近いＡＧＣ回路部が制御がされたアンテナを選択することにより、フレーム検出後のＡＧＣ制御を行うものである。
【００３９】
この実施形態によれば、第２の実施形態と比較して、ＲＳＳＩ演算回路を持つ必要が無いために、装置全体として回路規模を削減できる効果がある。よって各アンテナ、ＡＧＣ回路で受信されたフレーム検出後の信号振幅の値を用いることにより、通信時の最適なＡＧＣ制御を行なうことが可能となる。
【００４０】
なおこの第２の実施形態では、受信信号の振幅値から最適なアンテナを選択する基準として、ある閾値を設けて、閾値に最も近いアンテナ、閾値以上のアンテナ、若しくは閾値以下のアンテナなどとしてアンテナを選択することが可能である。
【００４１】
図４は本発明の第４の実施形態について説明する図である。本発明の無線通信装置は複数のアンテナで受信された無線信号を合成するものであるが、複数のアンテナは物理的、空間的に異なる位置、部分に設置されるため、無線信号の伝搬状態、周囲の電波環境、フェージング等の影響により、各アンテナに到達する電波の振幅、電力がそれぞれのアンテナ毎に異なる（必ずしも等しくならない）場合がある。ここで複数のアンテナ間でも受信される無線信号の受信レベルが等しいとは限らないため、アンテナとそのアンテナに与えられるＡＧＣ回路の利得値の組み合わせにより、受信される電波が極端に大きくなったり、小さくなったりする可能性がある。このような場合には、各ＡＧＣ回路に与えられる利得値の組み合わせにより無線信号を受信できたりできなかったりすることも想定されるため、かかる問題を改善する必要がある。
【００４２】
本実施形態の無線通信装置は、電源投入時、または受信可能状態に入ったときからtimerをスタートする（ステップＳ４０２）。Timerによりある一定期間が経過したところで（ステップＳ４０３）、timerがスタートしてから受信できたフレーム受信回数を判定する（ステップＳ４０４）。受信したフレーム数が一定以上あれば、正常な受信状態であると推定される。
【００４３】
一方、timerがスタートしてから一定期間を経過した後であっても、受信したフレームが存在しない、若しくは予め定められた数よりも少ない場合には、無線信号を正常に受信していないものとして、アンテナに接続された各ＡＧＣ回路部に与えられた待受け利得の値を変更する。そして改めて受信フレームの検出を開始すると共に、timerをリセットして所定時間のカウントを開始する（ステップＳ４０５）。再度所定時間を経過した後、無線装置で受信された受信フレーム数が一定数以上あれば、正常な受信状態であると推定される。
【００４４】
この実施形態においては、各アンテナの待受け利得値を一定条件の下、周期的に変更（例えば、各ＡＧＣ回路間で入れ替え）するよう構成することができるため、装置全体として複数アンテナの待受け状態を改善することが可能となる。よって統計的にはフレーム検出までの収束時間を短縮することが期待できる。また本実施形態のようなＡＧＣ回路の利得制御を行うことで、待受け利得がある特殊な状態に入り、フレーム検出しなくなるのを防ぐことが可能となる。
【００４５】
各ＡＧＣ回路に与えられる待受け利得の値の変更は、予め決められた待受け利得値の組（例えば、ａ［ｄＢ］、ａ±ｂ［ｄＢ］、ａ±２＊ｂ［ｄＢ］…）をアンテナ毎に入れ替えることにより実現する方法がある。また変更は全てのアンテナに与えられる待受け利得値の組を一斉に変更することも可能であるし、一部のアンテナに与えられる待受け利得値のみを他のアンテナに与えられる待受け利得値と同一にならないように変更する（大きくする、または小さくする）ことも可能である。
【００４６】
なお本実施形態では、timerで所定時間を計測した後、その間に受信された受信フレーム回数を数えることとしたが、受信された無線信号の振幅、電力が一定以下（または一定以上）の場合には、所定時間経過を待たずに（受信フレーム回数を判定することなく）、ある一定期間に待受け利得を必ず変更することも構成としては可能である。
【００４７】
図５は本発明の第５の実施形態について説明する。無線通信装置５は、ｎ本のアンテナ５０１１〜５０１ｎを持ち、それぞれのアンテナで受信した無線信号はｋ個のＡＧＣ回路部５０２１〜５０２ｋにそれぞれ入力される。ＡＧＣ回路部５０２１〜５０２ｋに入力された信号は、ＡＧＣ回路部により利得制御され、Ａ／Ｄ変換部５０３１〜５０３ｋに入力される。Ａ／Ｄ変換部に入力された信号は、フレーム検出部５０４０と制御部５０８０に入力される。制御部５０８０はＡＧＣ回路５０２１〜５０２ｋの利得を設定するためのフレーム最適利得計算部５０５１〜５０５ｋを持ち、フレーム検出部５０４０がフレーム検出する前のＡＧＣ回路の制御値は待受け利得保存部５０６１〜５０６ｋに保存される。
【００４８】
フレーム最適利得計算部５０５１〜５０５ｋと待受け利得保存部５０６１〜５０６ｋの制御情報は制御部５０８０によって選択される５０７１〜５０７ｋによって、制御信号がセレクトされ、ＡＧＣ回路部の利得を制御する。
【００４９】
すなわち制御部５０８０はフレーム検出部５０４０が無線フレームを検出するまで、待受け利得保存部に保存されたＡＧＣ回路の利得値に基づき、それぞれのＡＧＣ回路５０２１〜５０２ｋを異なる利得に設定する。そして無線フレームの受信を開始した後、その受信信号の受信レベルに応じてフレーム最適利得計算部にて最適利得を計算して、その結果の最適利得値に基づいてＡＧＣ回路部の利得を制御して無線信号の受信を行なう。フレーム最適利得計算部５０５１〜５０５ｋがフレーム検出後に計算したＡＧＣ制御値は、待受け利得保存部５０６１〜５０６ｋに出力される。待受け利得保存部５０６１〜５０６ｋは、制御部５０８０から値を設定されても良いしフレーム最適利得計算部からの値を設定しても良い。
【００５０】
待受け利得保存部の値は、制御部が異なる利得に設定することにより、本発明の課題とする最適なＡＧＣを推定する時間を短縮することが可能となる。この待受け利得保存部の値を、前回求めた最適なＡＧＣ制御値に設定することにより、最適なＡＧＣ利得値の組の候補があらかじめ決定されていることが考えられる。特に通信時（フレーム受信時）の直前の最適利得値を記憶しておき、待受け時にはその最適利得値に各ＡＧＣ回路の待受け利得値を設定することにより、再度通信を再開する際に最適利得を決定するまでの収束時間を短縮することが可能となる。
【００５１】
すなわち全ての待受け利得保存部の値を、フレーム最適利得計算部の設定したＡＧＣ値にすることにより、受信信号の電力が変動したときのフレーム検出部の性能に影響するために、複数の待受けＡＧＣ保存部のから１つ又は一部の複数の待受け利得保存部の値をフレーム最適利得計算部の値に設定しても良い。
【００５２】
また、このときフレーム検出部の性能を考慮するために、複数の待受け利得保存部のいずれかを選んで、選ばれた待受け利得保存部につながるＡＧＣ回路部の利得を最大にすることが考えられる。
【００５３】
図６は本発明の第６の実施例について説明するフローチャートである。本発明におけるフレーム検出後の動作を説明する。本発明の無線受信装置は、電源投入時または受信可能状態に入ったときからフレーム検出部にてフレーム検出を開始する（ステップＳ６０２）。そしてフレームを検出した後に、各アンテナに接続されたＡＧＣ回路の利得値のうち、フレーム最適利得を与えるフレーム最適利得計算部を選択する（ステップＳ６０３）。そして選択されたフレーム最適利得計算部の値を用いてＡＧＣ回路の利得制御を行なう（ステップＳ６０４）。
【００５４】
ここでフレーム最適利得計算部の選択基準としては、ＡＧＣ回路の後段に接続されるＡ／Ｄ変換器に入力される受信信号の平均振幅（または電力）がＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの中心値に近いか否かを用いることができる。Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジの中心値に近い値を与えるＡＧＣ利得値であれば、その後に無線信号の受信振幅（または電力）の値に変動があっても受信可能な範囲に収まる可能性が高くなるため、受信品質の劣化を防止することができる。
【００５５】
また他の選択基準としては、異なるアンテナ、異なる利得値で制御されたＡＧＣ回路を介して受信された無線信号の平均電力の値から、ＡＧＣ回路に与えられた利得値から最適な利得値を計算しても良い（例えば平均値）。
【００５６】
ここで説明した図１、図２、図３、図５に開示された無線通信装置は、複数のフレーム最適利得計算部を具備する構成例について説明した。この場合、いずれかのアンテナで受信された無線信号のうち理想的には全てのアンテナ分の無線信号を用いるのが望ましいが、必ずしも全てのアンテナで受信された無線信号を合成する必要はない場合がある。すなわち一つ又は幾つかの一部のアンテナで受信された無線信号を用いて復調することが最適（または可能）であると判断されると、その無線信号を与えるフレーム最適利得計算部を選択して無線受信装置を動作させることが可能となる。例えば４本のアンテナ、ＡＧＣ回路等で構成されたスマートアンテナにおいて、受信状態が良好である場合には、特定の一部のアンテナ（２本または３本）を用いて無線信号を受信することも可能である。この場合には実際に用いるアンテナの数を減らすことにより、装置全体のＡＧＣ回路の利得制御を簡略化することができる。
【００５７】
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】
【００５８】
【図１】第１の実施形態を説明するための図
【図２】第２の実施形態を説明するための図
【図３】第３の実施形態を説明するための図
【図４】第４の実施形態を説明するフローチャート
【図５】第５の実施形態を説明するための図
【図６】第６の実施形態を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００５９】
１０１１、１０１２、１０１ｎ、２０１１、２０１２、２０１ｎ、３０１１、３０１２、３０１ｎ、５０１１、５０１２、５０１ｎ…アンテナ
１０２１、１０２２、１０２ｋ、２０２１、２０２２、２０２ｋ、３０２１、３０２２、３０２ｋ、５０２１、５０２２、５０２ｋ…ＡＧＣ回路
１０３１、１０３２、１０３ｋ、２０３１、２０３２、２０３ｋ、３０３１、３０３２、３０３ｋ、５０３１、５０３２、５０３ｋ…Ａ／Ｄ変換部
１０４０、２０４０、３０４０、５０４０…フレーム検出部
１０５１、１０５ｋ、２０５１、２０５ｋ、３０５１、３０５ｋ、５０５１、５０５ｋ…フレーム最適利得制御部
１０６１、１０６ｋ、２０６１、２０６ｋ、３０６１、３０６ｋ、５０６１、５０６ｋ…待受け利得保存部
１０７１、１０７ｋ、２０７１、２０７ｋ、３０７１、３０７ｋ、５０７１、５０７ｋ…セレクタ
１０８０、２０８０、３０８０、５０８０…制御部
２０９０…ＲＳＳＩ計算部
２１００、３０９０…アンテナ選択部
【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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