(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を複数のアンテナによりそれぞれ受信する受信部と、
前記複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列のいずれかを選択する信号選択部と、
前記信号選択部において選択した信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、前記パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する補間部と、
前記補間部においてそれぞれ導出した前記データ信号に対する伝送路推定値より、前記少なくとも２つの信号系列をそれぞれ等化する等化処理部と、
前記等化処理部においてそれぞれ等化した前記少なくとも２つの信号系列をダイバーシチ合成する合成部とを備え、
前記補間部は、前記信号選択部において信号系列の選択の切替がなされた場合、前記切替の前に最後に受信したパイロット信号から前記切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、前記切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値を前記第１パイロット信号を複製することにより導出し、前記切替から前記切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、前記切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値を前記第２パイロット信号を複製することにより導出する手段を含み、
前記合成部は、前記切替がなされた方の信号系列を、前記切替前後の所定の時間はダイバーシチ合成に使用しないことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を少なくとも３つのアンテナによりそれぞれ受信する受信部と、
前記少なくとも３つのアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列の中から少なくとも２つの信号系列を選択する信号選択部と、
前記信号選択部において選択した前記少なくとも２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間することにより、前記パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値をそれぞれ導出する補間部と、
前記補間部においてそれぞれ導出した前記データ信号に対する伝送路推定値より、前記少なくとも２つの信号系列をそれぞれ等化する等化処理部と、
前記等化処理部においてそれぞれ等化した前記少なくとも２つの信号系列をダイバーシチ合成する合成部とを備え、
前記補間部は、前記信号選択部において前記少なくとも２つの信号系列のいずれかにおける信号系列の選択の切替がなされた場合、前記切替がなされた方の信号系列における前記切替の前に最後に受信したパイロット信号から前記切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、前記切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値を前記第１パイロット信号を複製することにより導出し、前記切替から前記切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、前記切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値を前記第２パイロット信号を複製することにより導出する手段を含み、
前記合成部は、前記切替がなされた方の信号系列を、前記切替前後の所定の時間はダイバーシチ合成に使用しないことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記信号選択部は、前記少なくとも２つの信号系列をそれぞれ共通の利得により増幅する自動利得調整部と、
前記自動利得調整部おいて増幅した前記少なくとも２つの信号系列を互いに比較する比較部と、
前記比較部における比較の結果にもとづき信号系列の選択を切り替える信号切替部とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記比較部は、増幅された前記少なくとも２つの信号系列の強度の比として、強度が大きい方の信号系列の強度を分母とする強度の比を導出し、
前記信号切替部は、前記比較部において導出した前記強度の比が所定の閾値以下の場合、強度が弱い方の信号系列を他の信号系列に切り替えることを特徴とする請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイバーシチ受信技術に関し、特に、パイロット信号を含む信号系列を複数のアンテナによりそれぞれ受信するダイバーシチ受信方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信や地上デジタル放送などにおいては、マルチキャリア方式のひとつであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式が利用される。
一方、移動体通信においては、マルチパスフェージングの影響のため、移動局の移動に伴い受信電力は大きく変化する。このため、ＯＦＤＭ変調方式を移動体通信に用いる場合は、マルチパスフェージングに対する対策として、ダイバーシチ受信技術が用いられる（たとえば、下記特許文献１および２参照）。
【０００３】
また、移動体通信においては、パイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出することが行われる。この際、選択合成法により信号系列の選択の切替がなされると、その切替の前後において伝送路推定値の不連続が生じる問題がある（たとえば、下記特許文献２参照）。これは、切替前の信号系列を受信したアンテナと、切替後の信号系列を受信したアンテナとにおける伝送路特性が全く異なることに起因する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３２８９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
信号系列の選択の切替がなされた場合、切替がなされた信号系列における切替前後の伝送路推定値を適切に導出できないと、切替のたびに受信信号の品質が著しく悪化する。上記いずれの文献においても、切替がなされた信号系列における切替前後の伝送路推定値を適切に導出する技術の開示はない。
【０００６】
本発明者はこうした状況を認識して本発明をなしたものであり、その目的は信号系列の切替がなされた場合に受信信号の悪化が少ない伝送路推定値の導出が可能なダイバーシチ受信方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のダイバーシチ受信装置は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を複数のアンテナによりそれぞれ受信する受信部と、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列のいずれかを選択する信号選択部と、信号選択部において選択した信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する補間部とを備える。補間部は、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされた場合、切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出する手段を含む。
【０００８】
「いずれかを選択」とは、１つを選択する場合に限られない。すべてを選択するのでなければよい。「第１パイロット信号」とは、１つのパイロット信号に限られないが、切替前に最後に受信したパイロット信号であるか、それを含んでもよい。「第２パイロット信号」も、１つのパイロット信号に限られないが、切替後に最初に受信したパイロット信号であるか、それを含んでもよい。
【０００９】
この態様によれば、補間部は、異なったアンテナにより受信したパイロット信号の間に配置されたデータ信号のうち、切替前に受信したデータ信号に対する伝送路推定値を、第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替後に受信したデータ信号に対する伝送路推定値を、第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出するので、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされても、適切な伝送路推定値の導出が可能となる。
【００１０】
本発明の別の態様もまた、ダイバーシチ受信装置である。この装置は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を少なくとも３つのアンテナによりそれぞれ受信する受信部と、少なくとも３つのアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列の中から少なくとも２つの信号系列を選択する信号選択部と、信号選択部において選択した少なくとも２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値をそれぞれ導出する補間部と、補間部においてそれぞれ導出したデータ信号に対する伝送路推定値より、少なくとも２つの信号系列をそれぞれ等化する等化処理部と、等化処理部においてそれぞれ等化した少なくとも２つの信号系列をダイバーシチ合成する合成部とを備える。補間部は、信号選択部において少なくとも２つの信号系列のいずれかにおける信号系列の選択の切替がなされた場合、切替がなされた方の信号系列における切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替がなされた方の信号系列における切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出する手段を含み、合成部は、切替がなされた方の信号系列を、切替前後の所定の時間はダイバーシチ合成に使用しない。
【００１１】
「所定の時間」は、パイロット信号の挿入間隔やフェージング変動の速さなどにより適宜決められる。
この態様によれば、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされた場合でも、適切な伝送路推定値の導出が可能となるので、合成部によるダイバーシチ利得を向上しうる。また、切替がなされた方の信号系列を、切替前後の所定の時間はダイバーシチ合成に使用しないので、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされた場合でも、受信信号の品質の悪化を低減できる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様もまた、ダイバーシチ受信装置である。この装置は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を少なくとも３つのアンテナによりそれぞれ受信する受信部と、少なくとも３つのアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列の中から少なくとも２つの信号系列を選択する信号選択部と、信号選択部において選択した少なくとも２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値をそれぞれ導出する補間部とを備える。信号選択部は、少なくとも２つの信号系列をそれぞれ共通の利得により増幅する自動利得調整部と、自動利得調整部おいて増幅した少なくとも２つの信号系列を互いに比較する比較部と、比較部における比較の結果にもとづき信号系列の選択を切り替える信号切替部とを備える。補間部は、信号選択部において少なくとも２つの信号系列のいずれかにおける信号系列の選択の切替がなされた場合、切替がなされた方の信号系列における切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替がなされた方の信号系列における切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出する手段を含む。
【００１３】
この態様によれば、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされた場合でも適切な伝送路推定値の導出が可能となるとともに、自動利得調整部による増幅後においても受信した少なくとも２つの信号系列の強度の比が失われないので、適切な信号系列の選択の切替が可能となる。
【００１４】
補間部は、切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、第１パイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出し、切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、第２パイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出する手段と、切替がなされなかった場合、信号選択部において選択した信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する手段とを含んでもよい。
【００１５】
この場合、補間部は、同一のアンテナにより受信したパイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、パイロット信号に対する伝送路推定値を線形補間することにより導出し、異なったアンテナにより受信したパイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値のうち、切替前の伝送路推定値を、第１パイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出し、切替後の伝送路推定値を、第２パイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出するので、信号選択部において信号系列の選択の切替がなされても、適切な伝送路推定値の導出が可能となる。
【００１６】
比較部は、増幅された少なくとも２つの信号系列の強度の比として、強度が大きい方の信号系列の強度を分母とする強度の比を導出し、信号切替部は、比較部において導出した強度の比が所定の閾値以下の場合、強度が弱い方の信号系列を他の信号系列に切り替えてもよい。この場合、受信した信号系列の強度の比にもとづき、適切な信号系列の選択の切替を容易にできる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、ダイバーシチ受信方法である。この方法は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を複数のアンテナによりそれぞれ受信するステップと、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列のいずれかを選択するステップと、選択するステップにおいて選択した信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出するステップとを含む。導出するステップは、選択するステップにおいて信号系列の選択の切替がなされた場合、切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出する。
【００１８】
本発明のさらに別の態様もまた、ダイバーシチ受信方法である。この方法は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を少なくとも３つのアンテナによりそれぞれ受信するステップと、少なくとも３つのアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列の中から少なくとも２つの信号系列を選択するステップと、選択するステップにおいて選択した少なくとも２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値をそれぞれ導出するステップと、補間するステップにおいてそれぞれ導出したデータ信号に対する伝送路推定値より、少なくとも２つの信号系列をそれぞれ等化するステップと、等化するステップにおいてそれぞれ等化した少なくとも２つの信号系列をダイバーシチ合成するステップとを含む。補間するステップは、選択するステップにおいて少なくとも２つの信号系列のいずれかにおける信号系列の選択の切替がなされた場合、切替がなされた方の信号系列における切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替がなされた方の信号系列における切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出するステップを含む。合成するステップは、切替がなされた方の信号系列を、切替前後の所定の時間はダイバーシチ合成に使用しない。
【００１９】
本発明のさらに別の態様もまた、ダイバーシチ受信方法である。この方法は、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入された信号系列を少なくとも３つのアンテナによりそれぞれ受信するステップと、少なくとも３つのアンテナのそれぞれにおいて受信した信号系列の中から少なくとも２つの信号系列を選択するステップと、選択するステップにおいて選択した少なくとも２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出するステップとを含む。選択するステップは、少なくとも２つの信号系列をそれぞれ共通の利得により増幅するステップと、増幅するステップにおいて増幅した少なくとも２つの信号系列を互いに比較するステップと、比較するステップにおける比較の結果にもとづき信号系列の選択を切り替えるステップとを含む。補間するステップは、選択するステップにおいて少なくとも２つの信号系列のいずれかにおける信号系列の選択の切替がなされた場合、切替がなされた方の信号系列における切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の前に受信した第１パイロット信号に対する伝送路推定値より導出し、切替がなされた方の信号系列における切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、切替の後に受信した第２パイロット信号に対する伝送路推定値より導出するステップを含む。
【００２０】
補間するステップは、切替の前に最後に受信したパイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、最後に受信したパイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出し、切替から切替の後に最初に受信したパイロット信号までの間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を、最初に受信したパイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより導出するステップと、切替がなされなかった場合、信号選択部において選択した信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出するステップとを含んでもよい。
【００２１】
比較するステップは、増幅された少なくとも２つの信号系列の強度の比として、強度が大きい方の信号系列の強度を分母とする強度の比を導出し、切り替えるステップは、比較するステップにおいて導出した強度の比が所定の閾値以下の場合、強度が弱い方の信号系列を他の信号系列に切り替えてもよい。
【００２２】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を、方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、信号系列の切替がなされた場合に受信信号の悪化が少ない伝送路推定値の導出が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施の形態は、たとえば移動体通信や地上波デジタル放送などにおいて採用されているＯＦＤＭ変調方式に対応したダイバーシチ受信装置に関する。
【００２５】
まず、実施の形態にかかるダイバーシチ受信装置の概要を述べる。受信装置において受信するＯＦＤＭ変調された信号系列は、データ信号と、その間に周期的に挿入されたパイロット信号とを含む。受信装置は、ダイバーシチブランチの構成法として、空間的に離れた４本のアンテナにおいてＯＦＤＭ変調された信号系列をそれぞれ受信する。
受信装置は、受信した４つの信号系列のうち２つの信号系列を選択する信号選択部を含むことを特徴とする。信号選択部は、現在選択中の２つの信号系列を共通の利得により増幅する機能を有する。したがって、２つの信号系列の強度比は、増幅後においても失われないので、その強度比にもとづき、適切な信号系列の切替が可能となる。
また、受信装置は、選択された２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を任意の規則により補間する補間部を含むことを特徴とする。補間部は、同一のアンテナにおいて受信したパイロット信号に対する伝送路推定値を補間する手段と、異なったアンテナにおいて受信したパイロット信号に対する伝送路推定値を補間する手段とを含む。したがって、これら２つの手段における伝送路推定値の補間方法を適宜選択することで、信号系列の切替がなされた場合でも、適切な伝送路推定値の導出が可能となる。
また、受信装置は、選択された２つの信号系列をダイバーシチ合成する合成部を含むことを特徴とする。合成部は、信号系列の切替がなされた場合、切替前後において、切替がなされた方の信号系列を所定の期間ダイバーシチ合成に使用しない。したがって、信号系列の切替に伴う受信信号の品質の悪化を低減できる。
上記３つの特徴のすべてを備えてもよいし、いずれか１つまたは２つを備えていてもよい。
【００２６】
図１は、実施の形態にかかるダイバーシチ受信装置５００の構成を示す。図１において、ダイバーシチ受信装置５００は、受信部としてのアンテナ群１０と、信号選択部２００と、第１フーリエ変換部３０ａと、第２フーリエ変換部３０ｂと、補間部１００と、第１等化処理部５０ａと、第２等化処理部５０ｂと、合成部７０とを含む。アンテナ群１０は、第１アンテナ１０ａ、第２アンテナ１０ｂ、第３アンテナ１０ｃ、および第４アンテナ１０ｄを含む。信号選択部２００は、信号切替部２０２と、自動利得調整部２０４と、比較部２０６とを含む。自動利得調整部２０４は、第１チューナー２０８ａと、第２チューナー２０８ｂと、利得制御部２１０とを含む。補間部１００は、補間制御部１０４と、第１導出部１０６ａと、第２導出部１０６ｂと、第１線形補間器１０８ａと、第２線形補間器１０８ｂと、第１ステップ補間器１１０ａと、第２ステップ補間器１１０ｂとを含む。
【００２７】
アンテナ群１０は、ＯＦＤＭ変調された信号系列をそれぞれ受信する。ここで、第１アンテナ１０ａにおいて受信した信号系列をＳｉｇ１、第２アンテナ１０ｂにおいて受信した信号系列をＳｉｇ２、第３アンテナ１０ｃにおいて受信した信号系列をＳｉｇ３、第４アンテナ１０ｄにおいて受信した信号系列をＳｉｇ４、とそれぞれ表記する。ここで、アンテナ群１０において受信するＯＦＤＭ変調された信号系列について述べる。
【００２８】
図２は、ダイバーシチ受信装置５００において受信するＯＦＤＭ変調された信号系列の信号配列を示す。図２において、縦軸は時間軸、横軸は周波数軸である。周波数軸上には多数のサブキャリアが存在する。各サブキャリアには時間軸に沿って信号が配置される。したがって、全体としては、マトリクス状の信号配列である。この信号配列において、Ｄはデータ信号、Ｐはパイロット信号である。すなわち、このＯＦＤＭ変調された信号系列においては、データ信号の間に周期的にパイロット信号が挿入されている。図１にもどる。
【００２９】
アンテナ群１０において受信した４つの信号系列は、信号選択部２００にそれぞれ入力される。信号選択部２００は、以下に述べるように、４つの信号系列から２つの信号系列を選択する。なお、図１においては、例として、Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３が選択されている。
【００３０】
信号切替部２０２は、アンテナ群１０において受信した４つの信号系列Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４のうち信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３を出力する。第１チューナー２０８ａは、出力された信号系列Ｓｉｇ１を無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換するとともに、信号系列Ｓｉｇ１を増幅する。同様に、第２チューナー２０８ｂは、出力された信号系列Ｓｉｇ３を無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換するとともに、信号系列Ｓｉｇ３を増幅する。第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂにおいて周波数変換され増幅された信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の一部は、利得制御部２１０に入力される。利得制御部２１０は入力された信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の強度にもとづき第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂの利得を制御する。この制御において、第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂの利得は、共通の大きさに制御され、かつ、信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３のうち、たとえば強度の強い方の信号系列のレベルが一定の大きさとなるように制御される。つまり、自動利得調整部２０４は、信号切替部２０２において出力した２つの信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３を無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換するとともに、強度の強い方の信号系列のレベルが一定の大きさになるようにそれぞれ共通の利得により増幅する。
【００３１】
比較部２０６は、第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂにおいて周波数変換され増幅された２つの信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の強度の比を導出する。強度とは、たとえば電力である。この強度の比は、信号切替部２０２に入力され、信号切替部２０２における信号系列の切替を制御する。たとえば、信号切替部２０２は、信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の強度の比が所定の閾値を超えた場合、強度が弱い方の信号系列を別の信号系列に切り替える。
【００３２】
また、信号切替部２０２は、信号系列の選択の切替をなす場合に、切り替えられる信号系列の情報（以下、「切替信号情報」という）と切替タイミングの情報とを含む制御情報２５０を出力するタイミング出力部としても機能する。すなわち、信号切替部２０２は、比較部２０６における信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の比較結果にもとづき信号系列の選択を切り替える場合、その制御情報２５０を予め出力する。この制御情報２５０は、後述するように、補間部１００において、信号系列の選択の切替前後における伝送路推定値の補間方法が制御される際に用いられる。合成部７０におけるダイバーシチ合成が制御される際にも用いられる。
【００３３】
選択された信号系列Ｓｉｇ１は、第１フーリエ変換部３０ａにおいてフーリエ変換処理される。選択された信号系列Ｓｉｇ３は、第２フーリエ変換部３０ｂにおいてフーリエ変換処理される。フーリエ変換処理とは、たとえば、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＦＦＴ（Ｆａｓｔ  ｆｏｕｒｉｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）である。フーリエ変換処理された信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３は、補間部１００にそれぞれ入力される。
補間部１００は、以下に述べるように、入力された２つの信号系列にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値をそれぞれ導出する。
【００３４】
補間制御部１０４は、信号切替部２０２から制御情報２５０を受け取ると、制御情報２５０に含まれる切替信号情報にもとづき、切替タイミングの情報を第１導出部１０６ａまたは第２導出部１０６ｂに入力する。たとえば、上述のように初期状態としてＳｉｇ１およびＳｉｇ３が選択されている状態において、Ｓｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられた場合、補間制御部１０４は、第１導出部１０６ａに切替のタイミング情報を入力する。切り替えられる信号系列がＳｉｇ３である場合、補間制御部１０４は、第２導出部１０６ｂに切替のタイミング情報を入力する。なお、Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３は、同時に切り替えられれないものとする。
【００３５】
第１導出部１０６ａおよび第２導出部１０６ｂは、入力された信号系列に含まれるパイロット信号により、そのパイロット信号に対する伝送路推定値を導出する。これについては周知技術であるので説明を省略する。
第１導出部１０６ａは、切替のタイミング情報が入力されない場合は、入力された信号系列Ｓｉｇ１を第１線形補間器１０８ａに入力する。一方、第１導出部１０６ａは、切替のタイミング情報が入力されると、切替前後の信号のうち第１ステップ補間器１１０ａに入力されるべき信号を特定する。特定された信号は、第１ステップ補間器１１０ａに入力される。
同様に、第２導出部１０６ｂは、切替のタイミング情報が入力されない場合は、入力された信号系列Ｓｉｇ３を第２線形補間器１０８ｂに入力する。一方、第２導出部１０６ｂは、切替のタイミング情報が入力されると、切替前後の信号のうち第２ステップ補間器１１０ｂに入力されるべき信号を特定する。特定された信号は、第２ステップ補間器１１０ｂに入力される。
【００３６】
第１導出部１０６ａおよび第２導出部１０６ｂにおける上記の信号の特定については、図３において後述する。なお、第１導出部１０６ａおよび第２導出部１０６ｂは、第１フーリエ変換部３０ａおよび第２フーリエ変換部３０ｂにおいてフーリエ変換処理された信号系列を一定量蓄積しながら処理する。
【００３７】
第１線形補間器１０８ａおよび第２線形補間器１０８ｂは、入力された信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を線形補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する。なお、線形補間とは、パイロット信号に対する伝送路推定値を直線的に補間することをいう。
第１ステップ補間器１１０ａおよび第２ステップ補間器１１０ｂは、入力された信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をステップ補間する、つまり、そのパイロット信号に対する伝送路推定値を複製することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する。ステップ補間の詳細は、図３において後述する。
【００３８】
図３は、実施の形態において、信号系列Ｓｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられた場合におけるパイロット信号に対する伝送路推定値の補間方法を示す。ＯＦＤＭ変調された信号系列の信号配列は、図２と同様であるからここでは説明を省略する。図３において、時間軸上のｔｓｗは信号系列Ｓｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられた時刻を示す。時刻ｔｓｗより前に受信した各サブキャリアにおける四角で囲まれたパイロット信号Ｐは、切替の前に最後に受信したパイロット信号（以下、「第１パイロット信号」という）を示す。時刻ｔｓｗより後に受信した各サブキャリアにおける四角で囲まれたパイロット信号Ｐは、切替の後に最初に受信したパイロット信号（以下、「第２パイロット信号」という）を示す。また、時刻ｔｓｗより前に受信した各サブキャリアにおける丸で囲まれたデータ信号Ｄは、第１パイロット信号から切替までの間に配置されたデータ信号（以下、「第１データ信号」という）を示す。時刻ｔｓｗより後に受信した各サブキャリアにおける丸で囲まれたデータ信号Ｄは、切替から第２パイロット信号までの間に配置されたデータ信号（以下、「第２データ信号」という）を示す。第１データ信号および第２データ信号は、異なったアンテナにおいて受信したパイロット信号間に配置されたデータ信号である。ここで、第１データ信号および第２データ信号以外のデータ信号、すなわち、同一のアンテナにおいて受信したパイロット信号間に配置されたデータ信号を、以下、「一般データ信号」という。
【００３９】
第１導出部１０６ａは、上述のように、切替のタイミング情報が入力されない場合は、入力された信号系列Ｓｉｇ１を第１線形補間器１０８ａに入力する。第１線形補間器１０８ａは、各サブキャリアにおけるパイロット信号に対する伝送路推定値を時間軸方向に線形補間することにより、各サブキャリアにおける一般データ信号に対する伝送路推定値を導出する。
【００４０】
一方、第１導出部１０６ａは、補間制御部１０４から切替のタイミング情報が入力されると、時刻ｔｓｗの前後における信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ２のうち、第１パイロット信号と、第１データ信号と、第２パイロット信号と、第２データ信号とを特定する。第１パイロット信号から第２パイロット信号までの信号系列（以下「特定信号系列」という）は、第１ステップ補間器１１０ａに入力される。
第１ステップ補間器１１０ａは、各サブキャリアにおける第１パイロット信号と第２パイロット信号との間における伝送路推定値を時間軸方向にステップ補間することにより、各サブキャリアにおける第１データ信号および第２データ信号に対する伝送路推定値を導出する。すなわち、第１パイロット信号に対する伝送路推定値を時間軸方向の正の向きに複製することにより、第１データ信号に対する伝送路推定値を導出する。また、第２パイロット信号に対する伝送路推定値を時間軸方向の負の向きに複製することにより、第２データ信号に対する伝送路推定値を導出する。
【００４１】
なお、上記のように、伝送路推定値が時間軸方向に補間され、時間軸方向に配置された信号系列に対する伝送路推定値が導出された後、パイロット信号が挿入されていない周波数帯における信号系列に対する伝送路推定値が導出される。すなわち、時間軸方向において導出された伝送路推定値を周波数軸方向に線形補間することで、パイロット信号が挿入されていない周波数帯における信号系列に対する伝送路推定値が導出される。また、線形補間のみならず、ローパスフィルタを通過させることによって周波数軸方向に補間することも可能である。
【００４２】
図４（ａ）は、図３において、１つのサブキャリアに着目した場合におけるパイロット信号に対する伝送路推定値の補間方法を示す。図４（ｂ）は、図３の場合におけるＳｉｇ３に対する伝送路推定値の補間方法を示す。
【００４３】
図４（ａ）−（ｂ）において、縦軸は伝送路推定値、横軸は時間である。黒丸で示されるのは、パイロット信号に対する伝送路推定値である。伝送路推定値は一般的にＩ成分とＱ成分を含むが、ここでは、説明を簡単にするため、これを電力値として説明する。
【００４４】
図４（ａ）において、時刻ｔｓｗの前において黒い四角で示されるのは、第１パイロット信号に対する伝送路推定値である。時刻ｔｓｗの後において黒い四角で示されるのは、第２イロット信号に対する伝送路推定値である。白丸で示されるのは、第１線形補間器１０８ａにおいて線形補間された伝送路推定値である。時刻ｔｓｗの前において白い四角で示されるのは、第１ステップ補間器１１０ａにおいて第１パイロット信号に対する伝送路推定値を複製した伝送路推定値である。すなわち、これは第１データ信号に対する伝送路推定値である。時刻ｔｓｗの後において白い四角で示されるのは、第１ステップ補間器１１０ａにおいて第２パイロット信号に対する伝送路推定値を複製した伝送路推定値である。すなわち、これは第２データ信号に対する伝送路推定値である。
また、時刻ｔｓｗにおける信号に対する伝送路推定値が描かれていないのは、後述するように、時刻ｔｓｗにおける信号が、合成部７０におけるダイバーシチ合成に使用されないことを示す。
【００４５】
図４（ｂ）において、白丸で示されるのは、第２線形補間器１０８ｂにおいて線形補間された伝送路推定値である。Ｓｉｇ３は時刻ｔｓｗにおいて切り替えられないので、時刻ｔｓｗにおけるＳｉｇ３は、後述する合成部７０において当然に使用される。図１にもどる。
【００４６】
第１等化処理部５０ａは、第１線形補間器１０８ａおよび第１ステップ補間器１１０ａにおいて導出したデータ信号に対する伝送路推定値にもとづき、入力された信号系列を等化する。同様に、第２等化処理部５０ｂは、第２線形補間器１０８ｂおよび第２ステップ補間器１１０ｂにおいて導出したデータ信号に対する伝送路推定値にもとづき、入力された信号系列を等化する。なお、第１等化処理部５０ａおよび第２等化処理部５０ｂは、入力された信号系列を一定量蓄積しながら処理する。
【００４７】
合成部７０は、第１等化処理部５０ａおよび第２等化処理部５０ｂにおいてそれぞれ等化した信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３をたとえば最大比合成法によりダイバーシチ合成する。ここで、合成部７０は、信号系列の切替がなされた場合、信号切替部２０２が出力する制御情報２５０に含まれる切替のタイミング情報にもとづき、切替がなされた時刻における切替がなされた方の信号をダイバーシチ合成に使用しない。したがって、たとえば、時刻ｔｓｗにおいて信号系列Ｓｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられる場合、出力時刻ｔｓｗにおいては、Ｓｉｇ３のみが合成部７０において使用される単ブランチ受信が行われる。
【００４８】
以上の構成によるダイバーシチ受信装置５００の動作を述べる。図５は、ダイバーシチ受信装置５００の一連の動作を示すフローチャートである。第１アンテナ１０ａ、第２アンテナ１０ｂ、第３アンテナ１０ｃ、および第４アンテナ１０ｄは、ＯＦＤＭ変調された信号系列をそれぞれ受信する（Ｓ２０）。信号選択部２００は、受信された信号系列の中から例としてＳｉｇ１、Ｓｉｇ３を選択する（Ｓ４０）。選択された信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３は、第１フーリエ変換部３０ａおよび第２フーリエ変換部３０ｂにおいてＦＦＴ処理される（Ｓ６０）。補間部１００は、選択された信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３にそれぞれ含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をそれぞれ補間し、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する（Ｓ８０）。導出されたデータ信号に対する伝送路推定値により、信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３は、それぞれ等化される（Ｓ１２０）。等化された信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３は、たとえば最大比合成法によりダイバーシチ合成される（Ｓ１４０）。
【００４９】
図６は、図５における信号系列の選択の手順を示すフローチャートである。第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂは、初期状態で選択された信号系列Ｓｉｇ１およびＳｉｇ３を無線周波数からベースバンド周波数に周波数変換するとともに、それぞれ共通の利得により増幅する（Ｓ４２）。増幅された信号系列Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ３の一部は、利得制御部２１０に入力され、利得制御部２１０は、第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂの利得の制御が必要かどうかを判断する（Ｓ４４）。利得制御部２１０は、必要があれば、第１チューナー２０８ａおよび第２チューナー２０８ｂの利得を制御する（Ｓ４６）。比較部２０６は、増幅された信号系列Ｓｉｇ１とＳｉｇ３の強度（電力値）の大小関係を判断し、その強度の大きい方を分母、小さい方を分子として、２信号の比を導出する（Ｓ４８）。信号切替部２０２は、導出された強度の比を所定の閾値と比較し（Ｓ４９）、信号系列の切替の要否を判断する（Ｓ５０）。比較の結果、強度の比が所定の閾値より大きければ、信号切替部２０２は、信号系列の選択を切り替えない。強度の比が所定の閾値以下であれば、信号切替部２０２は、制御情報２５０を補間制御部１０４および合成部７０に出力し（Ｓ５２）、強度が小さい方の信号系列を他の信号系列に切り替える（Ｓ５４）。
【００５０】
図７は、図５における伝送路推定値の導出の手順を示すフローチャートである。ここでは、時刻ｔｓｗにおいてＳｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられる場合を例に、伝送路推定値の導出手順を述べる。
補間制御部１０４は、制御情報２５０の有無を判断する（Ｓ８２）。制御情報２５０の入力がある場合、補間制御部１０４は、切替のタイミング情報を第１導出部１０６ａに入力する（Ｓ８４）。第１導出部１０６ａは、入力された信号系列に含まれるパイロット信号に対する伝送路推定値を導出するとともに、入力された切替のタイミング情報にもとづき、入力された信号系列が特定信号系列であるか否かを判断する（Ｓ８６）。第１導出部１０６ａは、入力された信号系列が特定信号系列であれば、その特定信号系列を第１ステップ補間器１１０ａに入力する（Ｓ８８）。第１ステップ補間器１１０ａは、入力された信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値をステップ補間により補間し、第１データ信号および第２データ信号に対する伝送路推定値を導出する（Ｓ９０）。第１導出部１０６ａは、入力された信号系列が特定信号系列でなければ、その特定信号系列でない信号系列（以下、「一般信号系列」という）を第１線形補間器１０８ａに入力する（Ｓ９２）。第１線形補間器１０８ａは、一般信号系列に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を線形補間により補間し、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する（Ｓ９４）。
制御情報２５０の入力がない場合、第１導出部１０６ａは、入力された信号系列を第１線形補間器１０８ａに入力する（Ｓ９６）。第１線形補間器１０８ａは、入力された信号系列Ｓｉｇ１に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を線形補間により補間し、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する（Ｓ９８）。なお、ここではＳｉｇ３は切り替えられていないので、Ｓｉｇ３に対する伝送路推定値の導出手順は、制御情報２５０の入力がない場合に準じるので、説明を省略する。
【００５１】
図８は、図５におけるダイバーシチ合成の手順を示すフローチャートである。ここでは、時刻ｔｓｗにおいてＳｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられる場合を例に、ダイバーシチ合成の手順を述べる。
合成部７０は、制御情報２５０の有無を調べる（Ｓ１４２）。制御情報２５０がない場合、合成部７０は、等化処理部５０においてそれぞれ等化した２つのデータ信号系列を最大比合成法によりダイバーシチ合成する（Ｓ１４４）。制御情報２５０がある場合、合成部７０は、入力された信号系列が時刻ｔｓｗにおける信号か否かを判断する（Ｓ１４６）。合成部７０は、入力された信号系列が時刻ｔｓｗにおける信号でない場合、等化処理部５０においてそれぞれ等化した２つのデータ信号系列を最大比合成法によりダイバーシチ合成する（Ｓ１４４）。合成部７０は、入力された信号系列が時刻ｔｓｗにおける信号である場合、切替がなされた方の信号系列をダイバーシチ合成に使用しない（Ｓ１４８）。すなわち、この所定の時間は、切替がなされなかった方の信号系列のみが使用される単ブランチ受信が行われる。
【００５２】
本実施の形態のダイバーシチ受信装置５００は、以下の効果を奏する。ダイバーシチ受信装置５００は、アンテナの数に比してチューナーの数を減らした構成であるから、低コストである。また、信号系列の切替前後における伝送路推定値、すなわち、第１パイロット信号と第２パイロット信号との間の伝送路推定値をステップ補間するので、切替がなされた信号系列における切替前後の伝送路推定値を適切に補間できる。したがって、信号系列の切替がなされた場合でも、受信信号の悪化が少ない伝送路推定値の導出が可能となり、低コストの構成にもかかわらず、ダイバーシチ利得を向上しうる。また、線形補間およびステップ補間は、必要とする計算量が少ないため、処理の高速化を図りうる。また、切替がなされた方の信号系列における時刻ｔｓｗの信号については、合成部７０におけるダイバーシチ合成に使用しないので、信号系列切替時に生じる合成信号の悪化を防ぎうる。また、自動利得調整部２０４は、２つの信号系列を共通の利得により増幅する。したがって、受信した２つの信号系列の強度の比が失われないので、適切な信号系列の選択の切替が可能となる。また、信号選択部２００は、選択されている信号系列のうち、受信状況の悪い信号系列を特定し、その信号系列を別の信号系列に切り替えるので、選択されていない信号系列の受信状況を常にモニタする必要がない。したがって、信号選択部２００が簡易な構造により実現されるので、コストを抑えうる。
【００５３】
上記実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５４】
実施の形態において、ダイバーシチ受信装置５００は、ＯＦＤＭ変調された信号系列を受信したが、これには限定されない。本発明は、他のマルチキャリア方式およびシングルキャリア方式にも適用できる。つまり、信号系列の切替を伴う受信技術全般に適用可能である。この場合、ダイバーシチ受信装置５００の適用可能範囲が広がる。
【００５５】
また、実施の形態において、ダイバーシチ受信装置５００は、４つのアンテナによりＯＦＤＭ変調された信号系列を受信し、２つの信号系列を選択したが、これには限定されない。要するにアンテナの数より少ない数の信号系列を選択するのであればよい。これによれば、アンテナの数および選択される信号系列の数を適宜選択できるので、高品質が要求されるときはアンテナの数を増やし、低コストが要求されるときはチューナーの数を減らすなどして、品質やコストの要求に臨機応変に対応できる。
【００５６】
また、実施の形態において、信号選択部２００は、選択されている信号系列のうち、受信状況の悪い信号系列を特定し、その信号系列を別の信号系列に切り替えたが、これには限定されない。信号選択部２００は、４つのアンテナにおいてそれぞれ受信する信号系列を常にモニタし、受信状態のよいアンテナ２つを選択してもよい。つまり、結果として２つの信号系列が選択されればよい。
【００５７】
また、実施の形態において、自動利得調整部２０４は、信号切替部２０２において出力した２つの信号系列に対し、強度の強い方の信号系列のレベルが一定の大きさになるように、それぞれ共通の利得を付与したが、これには限定されない。強度の弱い方の信号系列のレベルまたは２つの信号系列の平均レベルが一定の大きさになるように、それぞれ共通の利得を付与してもよい。要は、利得を付与することで、受信した少なくとも２つの信号系列の強度の比が失われなければよい。
【００５８】
また、実施の形態においては、線形補間とステップ補間を適用したが、これには限定されない。任意の補間方法が適用可能である。
また、実施の形態において、第１パイロット信号は切替の前に最後に受信したパイロット信号であり、第２パイロット信号は切替の後に最初に受信したパイロット信号であるとしたが、これには限定されない。第１パイロット信号は、切替の前に受信したパイロット信号であればよく、第２パイロット信号は、切替の後に受信したパイロット信号であればよい。また、第１パイロット信号および第２パイロット信号は１つの信号である必要もない。これによれば、第１データ信号および第２データ信号に対する伝送路推定値の導出方法の選択肢が増える。
【００５９】
また、実施の形態においては、２つの信号系列を合成部７０でダイバーシチ合成したが、これには限定されない。１つの信号系列を用いる場合であってもよい。この場合、合成部７０など不要となる構成は適宜削除できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態にかかるダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のダイバーシチ受信装置において受信する受信するＯＦＤＭ変調された信号系列の信号配列を示す説明図である。
【図３】実施の形態において、信号系列Ｓｉｇ１がＳｉｇ２に切り替えられた場合におけるパイロット信号に対する伝送路推定値の補間方法を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は、図３において、１つのサブキャリアに着目した場合におけるパイロット信号に対する伝送路推定値の補間方法を示す説明図である。図４（ｂ）は、図３の場合におけるＳｉｇ３に対する伝送路推定値の補間方法を示す説明図である。
【図５】実施の形態にかかるダイバーシチ受信装置５００の一連の動作を示すフローチャートである。
【図６】図５における信号系列の選択の手順を示すフローチャートである。
【図７】図５における伝送路推定値の導出の手順を示すフローチャートである。
【図８】図５におけるダイバーシチ合成の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  アンテナ群、  １０ａ  第１アンテナ、  １０ｂ  第２アンテナ、  １０ｃ  第３アンテナ、  １０ｄ  第４アンテナ、  ３０ａ  第１フーリエ変換部、  ３０ｂ  第２フーリエ変換部、  ５０ａ  第１等化処理部、  ５０ｂ  第２等化処理部、  ７０  合成部、  １００  補間部、  １０４  補間制御部、  １０６ａ  第１導出部、  １０６ｂ  第２導出部、  １０８ａ  第１線形補間器、  １０８ｂ  第２線形補間器、  １１０ａ  第１ステップ補間器、  １１０ｂ  第２ステップ補間器、  ２００  信号選択部、  ２０２  信号切替部、  ２０４  自動利得調整部、  ２０６  比較部、  ２０８ａ  第１チューナー、  ２０８ｂ  第２チューナー、  ２１０  利得制御部、  ２５０  制御情報、  ５００  ダイバーシチ受信装置、  Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇ４  信号系列。
【図１】
0004557835.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004557835.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004557835.tif 000006
【図６】
0004557835.tif 000007
【図７】
0004557835.tif 000008
【図８】
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