(57)【要約】【課題】  簡単な構成で移動に伴うドップラーシフトの影響を軽減できるＯＦＤＭ受信装置を提供する。【解決手段】  進行方向前方に指向性を有する指向性アンテナ１０と後方に指向性を有する指向性アンテナ１４で受信された信号からそれぞれＯＦＤＭ復調し（２４）、最大比合成により重み付け合成を行なう（２６）。【選択図】      図２
2005184385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相異なる方向に指向性を有する複数の指向性アンテナと、
該複数の指向性アンテナにおいてそれぞれ受信された受信信号のＯＦＤＭ（直交周波数多重）復調を行なってその各々が複数のキャリア上のデータ信号をそれぞれ生成する複数のブランチを有するＯＦＤＭ復調部と、
該ＯＦＤＭ復調部の複数のブランチから出力されるデータ信号を各キャリアおよび各ブランチの伝送路応答特性推定値に応じた重みでキャリアごとに重み付け合成する重み付け合成部とを具備するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
前記重み付け合成部は、フレーム同期が完了しているブランチのみを合成の対象とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項３】
前記重み付け合成部は、各キャリアについて、キャリア／ノイズ比が所定の閾値以下のブランチを合成の対象外とする請求項１または２記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項４】
前記重み付け合成部は、受信レベルが所定の閾値以下であるブランチを合成の対象外とする請求項１〜３のいずれか１項記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項５】
前記重み付け合成部は、ＯＦＤＭ受信装置の移動速度が所定の閾値以下であるとき、伝送路応答特性推定値、受信レベル、フレームロック状態およびキャリア／ノイズ比によらずすべてのブランチの出力を合成する請求項１〜４のいずれか１項記載のＯＦＤＭ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）受信装置、特に、ドップラーシフトの影響を受ける車載用に適したＯＦＤＭ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式の送信側では、周波数軸上に配置された複素パラレルデータにＩ−ＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を施すことにより時間領域に変換した複素データを得、これを直交変調して送信する。受信側では逆に、直交復調した後ＦＦＴを施すことにより周波数軸上にパラレルデータを得る。
【０００３】
ＯＦＤＭ変調方式は本来マルチパスフェージングに強い変調方式であるが、マルチパス耐性をさらに高めてより多くの情報の伝送を可能にするため、ダイバーシチ方式を採用することが考えられる。例えば特開２００２−２７１２９１号公報には、受信側において複数のアンテナで受信しそれぞれＯＦＤＭ復調した後にキャリアごとに伝送路特性に応じた重み付け合成をすることが開示されている。
【０００４】
しかしながら、車両などの移動体に搭載される受信機の場合には、移動に伴って移動速度に比例したドップラーシフトが発生するが、これとマルチパスとが組み合わされると、電波の到来方向によって周波数シフトの量や方向が異なることになり、これに対してはダイバーシチ合成は効果がない。
【０００５】
特開２００３−８７２１３号公報には、ＯＦＤＭ受信において、異なる方向に指向性を有する複数の指向性アンテナを設け、受信状態に応じてこれらの１つを選択することによってこのドップラーシフトの問題を解決すること（スイッチドビーム方式）が提案されている。
【０００６】
特開２００３−８７２１３号公報のスイッチドビームと特開２００２−２７１２９１号公報のダイバーシチ合成とを組み合わせると、例えば図１に示すようなＯＦＤＭ受信装置の構成が考えられる。図１において、進行方向前方に指向性を有する２つの指向性アンテナ１０，１２と後方に指向性を有する指向性を有する２つの指向性アンテナ１４，１６とが設けられ、スイッチ１８は制御信号に従って前方指向性アンテナ１０，１２または後方指向性アンテナ１４，１６のどちらかを選択する。選択された前方または後方指向性の２つのアンテナにおける受信信号は周波数変換部２０，２２でＩＦ信号に変換され、２つのブランチを有するＯＦＤＭ復調部においてＯＦＤＭ復調され、重み付け合成部２６においてキャリアごとに重み付け合成される。コントローラ２８は受信レベルなどの受信情報に基づいて、スイッチ１８を切り換える。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７１２９１号公報
【特許文献２】特開２００３−８７２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１の構成にはスイッチ１８およびコントローラ２８が必要であり、構成が複雑である。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、移動に伴って発生するドップラーシフトによる影響の軽減を上記よりも簡単な構成で実現したＯＦＤＭ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、相違なる方向に指向性を有する複数の指向性アンテナと、該複数の指向性アンテナにおいてそれぞれ受信された受信信号のＯＦＤＭ（直交周波数多重）復調を行なってその各々が複数のキャリア上のデータ信号をそれぞれ生成する複数のブランチを有するＯＦＤＭ復調部と、該ＯＦＤＭ復調部の複数のブランチから出力されるデータ信号を各キャリアおよび各ブランチの伝送路応答特性推定値に応じた重みでキャリアごとに重み付け合成する重み付け合成部とを具備するＯＦＤＭ受信装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は本発明の第１の実施形態に係る車載用のＯＦＤＭ受信装置の構成を示す。図２において、車両の進行方向前方に指向性を有するアンテナ１０および後方に指向性を有するアンテナ１４において受信された信号は、周波数変換部２０，２２でＩＦ信号にそれぞれ変換され、ＯＦＤＭ復調部２４の２つのブランチでそれぞれＯＦＤＭ復調され、重み付け合成部２６においてキャリアごとに重み付け合成される。
【００１２】
ここで、重み付け合成部２６における処理は、図１の重み付け合成部２６における処理と処理自体は同じである。すなわち、例えば前記特許文献１に記載されているように、下式に基づいて各ブランチｌにおいてキャリアｋごとに得られるデータＤl(k)を重みＷl(k)で重み付け合成してキャリアごとにダイバーシチ出力Ｄｏｕｔ（ｋ）を得る。
【００１３】
【数１】
2005184385.tif 000003
【００１４】
重みＷl(k)は、ＯＦＤＭ復調結果の周波数方向および時間方向に所定の間隔で挿入されているパイロット信号の受信状態に基づいて各ブランチおよび各キャリアについて算出された伝送路応答特性推定値Ｈl(k)を用いて、好ましくは最大比合成の場合に、
【００１５】
【数２】
2005184385.tif 000004
【００１６】
により算出する。
【００１７】
従来では、重み付け合成は指向性を有しないかまたは同一の方向に指向性を有する複数のアンテナで受信された信号を合成するものであったが、本発明では、異なる方向に指向性を有する複数のアンテナで受信された信号を重み付け合成することにより、結果的に、適切な方向の指向性アンテナを選択したことになって移動に伴うドップラーシフトの影響を軽減することができる。
【００１８】
図３は本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置を示す。図２の構成に加えて、コントローラ３０は、ＯＦＤＭ復調部２４に存在するレベル検出部３２，３３、フレーム同期部３４，３５およびＣ／Ｎ計測部３６，３７からの情報に基いて重み付け合成部２６を制御する。より詳細には、フレーム同期部３４，３５からのフレームロック完了フラグを監視し、フレーム同期完了のブランチのみを合成するように制御する。Ｃ／Ｎ計測部３６，３７では各ブランチの各キャリアごとにＣ／Ｎ（キャリア／ノイズ比）が算出されているが、一部のブランチのＣ／Ｎが所定の閾値以下となっているキャリアについての重み付け合成においては、Ｃ／Ｎが閾値以下のブランチを合成の対象外とする。また、レベル検出部からのレベル情報に基づき、レベルが所定の閾値以下であるブランチについては合成の対象外とする。
【００１９】
これら３種類の条件は、それぞれ単独で用いても、２つ以上を組み合わせても良い。複数の条件を組み合わせる場合、複数の条件の少なくともいずれか１つを満足しないブランチについては合成の対象外とする。
【００２０】
さらに、車両もしくはナビゲーションシステムから速度情報を入力し、車両速度、つまりＯＦＤＭ受信装置の移動速度が所定の閾値以下である場合、伝送路応答特性推定値、受信レベル、フレームロック状態およびＣ／Ｎ値にかかわらず、すべてのブランチの出力の単純なたし算を行なって合成することによって弱電界の場合のレベル不足を改善するようにしても良い。
【００２１】
コントローラ３０はＣＰＵとその動作を制御するソフトウェアにより実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スイッチドビームとダイバーシチ合成を組み合わせた従来のＯＦＤＭ受信装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置のブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０，１２…前方に指向性を有する指向性アンテナ
１４，１６…後方に指向性を有する指向性アンテナ
【図１】
2005184385.tif 000005
【図２】
2005184385.tif 000006
【図３】
2005184385.tif 000007