(57)【要約】【課題】受信電波が弱電界レベルにあっても無線通信品質の向上を図る。【解決手段】合成受信レベル生成部２０ａ及び合成受信レベル生成部２０ｂは、第１、第２のそれぞれのアンテナから受信した無線信号ＲＦ１、ＲＦ２の周波数変換後の中間周波信号ＩＦ１、ＩＦ２を増幅して受信レベルＬ１、Ｌ２を検出し、また雑音レベルを検出し、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ１、Ｎ２を生成し、弱電界レベルの領域で現れる反転雑音レベルＮ１、Ｎ２を、受信レベルＬ１、Ｌ２の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ１及び合成受信レベルＣ２をそれぞれ生成する。比較部３０は、合成受信レベルＣ１と合成受信レベルＣ２とを比較し、アンテナ切り替え部４０は、レベルの高い合成受信レベルの方のアンテナを選択して切り替える。【選択図】図１
2007158759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を行う無線通信装置において、
第１のアンテナと、
第２のアンテナと、
前記第１のアンテナから受信した第１の無線信号を第１の中間周波信号に変換し、前記第２のアンテナから受信した第２の無線信号を第２の中間周波信号に変換する周波数変換部と、
前記第１の中間周波信号を増幅した後、前記第１の無線信号に対する第１の受信レベルを検出する第１の中間周波増幅部と、前記第１の無線信号に対する雑音レベルを検出する第１の雑音レベル検出部と、検出された前記雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルを生成する反転雑音レベル生成部と、前記第１の無線信号の弱電界レベルの領域にある第１の反転雑音レベルを、前記第１の受信レベルの弱電界レベルの部分に合成して、第１の合成受信レベルを生成する第１のレベル合成部と、から構成される第１の合成受信レベル生成部と、
前記第２の中間周波信号を増幅した後、前記第２の無線信号に対する第２の受信レベルを検出する第２の中間周波増幅部と、前記第２の無線信号に対する雑音レベルを検出する第２の雑音レベル検出部と、検出された前記雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルを生成する反転雑音レベル生成部と、前記第２の無線信号の弱電界レベルの領域にある第２の反転雑音レベルを、前記第２の受信レベルの弱電界レベルの部分に合成して、第２の合成受信レベルを生成する第２のレベル合成部と、から構成される第２の合成受信レベル生成部と、
前記第１の合成受信レベルと前記第２の合成受信レベルとを比較して、比較結果を示す比較信号を出力する比較部と、
前記比較信号にもとづき、受信アンテナとして、前記第１の合成受信レベルまたは前記第２の合成受信レベルの高い方の、前記第１のアンテナまたは前記第２のアンテナのいずれかを選択して切り替えるアンテナ切り替え部と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記第１の合成受信レベル生成部は、前記第１の反転雑音レベルを直流変換した後に、前記第１の受信レベルに合成することで、前記第１の受信レベルの弱電界レベルの部分に直線性を持たせ、前記第２の合成受信レベル生成部は、前記第２の反転雑音レベルを直流変換した後に、前記第２の受信レベルに合成することで、前記第２の受信レベルの弱電界レベルの部分に直線性を持たせることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第１の合成受信レベル生成部は、弱電界レベルとして−１００ｄＢｍ以下の領域にある前記第１の反転雑音レベルを、前記第１の受信レベルの−１００ｄＢｍ以下の弱電界レベルの部分に合成して、前記第１の受信レベルを−１００ｄＢｍ以下の範囲までダイナミックレンジを拡大した前記第１の合成受信レベルを生成し、前記第２の合成受信レベル生成部は、弱電界レベルとして−１００ｄＢｍ以下の領域にある前記第２の反転雑音レベルを、前記第２の受信レベルの−１００ｄＢｍ以下の弱電界レベルの部分に合成して、前記第２の受信レベルを−１００ｄＢｍ以下の範囲までダイナミックレンジを拡大した前記第２の合成受信レベルを生成することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１の合成受信レベル及び前記第２の合成受信レベルに関するレベル数値表示、またはアンテナ切り替え表示の少なくとも一方の表示を行う表示部をさらに有することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
基地局から送信されるパイロット信号を検出するパイロット信号検出部をさらに有し、前記比較部は、前記パイロット信号が検出されている場合にのみ比較処理を行い、前記アンテナ切り替え部は、前記パイロット信号が検出されている場合にのみアンテナ切り替え制御を行うことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置に関し、特にダイバーシティ（diversity）受信を行って無線通信を行う無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、信号波が山やビルなどの反射によって複数の経路（マルチパス）を伝搬して混ざり合い、経路によって生じる遅延から、受信する場所によって受信レベルの強弱が表れるフェージング（マルチパスフェージング）と呼ばれる現象が生じる。
【０００３】
マルチパスフェージングは、例えば、直接波と反射波の２つの電波が混ざると、反射波の遅延がちょうど１周期分なら２つの電波は強め合うが、半周期ずれて逆相になると、互いに打ち消し合うことになる。
【０００４】
すなわち、２つの電波の伝搬経路の距離差が、ちょうど１／２波長の偶数倍になる位置で受信すると、電波は急激に弱まってしまうことになり（したがって、無線機が移動していると、電波の強弱が頻繁に繰り返されることになる）、フェージングが生じると、情報伝送の誤り率を増大させる原因となる。
【０００５】
そこで、このようなマルチパスフェージングを回避して、良好な電波の受信を行うために、無線通信の分野では、ダイバーシティ受信と呼ばれる受信方式が広く行われている。これは、複数のアンテナを使って電波を受信して、最も受信状態のよいアンテナを選択して切り替えることで、安定した受信を行うものである。
【０００６】
マルチパスフェージングを回避する方法としては、簡単にはアンテナの位置を動かして（１／２波長程度のわずかな範囲内でよい）、電波の伝搬距離を変えてやればよい。これにより、位相差が調整されるので、受信レベルの落ち込みが生じる位相点から抜け出すことができる。
【０００７】
したがって、受信機に２本のアンテナを設けてダイバーシティ受信を行うならば、アンテナ間を１／２波長程度間隔を空けて設置して、両方のアンテナで電波を受信し、随時感度のよい方に切り替えるようにする。
【０００８】
このように、ダイバーシティ受信は、２本のアンテナを空間的に離して設置して、双方のアンテナで受信した電波の受信レベルを比較し、一方のアンテナの受信電界強度指標（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が低下すると、片方のアンテナに切り替えて受信して、ＲＳＳＩが低下するのを防ぐ技術であり、空間ダイバーシティ（Space Diversity）受信とも呼ばれている。
【０００９】
なお、ダイバーシティ受信には、複数のアンテナで受信した信号を同相合成する方式もあるが、この場合、受信したどちらかの電波を移相する必要があるため、上記のアンテナ切り替え方式と比べて簡便な方式ではない。
【００１０】
従来のダイバーシティ受信技術としては、通信制御データが無い区間でアンテナを切り替えて受信レベルを測定し、通信制御データの損失を防いでアンテナ切り替えを行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２０３９５８号公報（段落番号〔００１８〕〜〔００２５〕，第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年の無線通信では、アナログ方式のＦＭ（Frequency Modulation）波にもデジタル信号を重畳するケースが増えており、通信品質の改善が求められている。このため、アンテナ切り替え方式のダイバーシティ受信では、簡便な回路構成で安定した受信レベルを得ることができるため、ＦＭ多重化通信においても、通信品質の向上に活用することが可能である。
【００１２】
一方、アンテナ切り替え方式のダイバーシティ受信では、２つのアンテナからそれぞれの受信信号をＦＭ−ＩＦ（Intermediate Frequency）アンプでＩＦ増幅し、増幅後の２つの受信レベルを検出・比較して、検出レベルの高い方のアンテナを選択する。
【００１３】
しかし、従来、弱電界レベル（−１００ｄＢｍ以下）では、安定したＩＦ増幅が望めなかったので、受信波が弱電界レベルになると、安定した電圧レベルを検出することができなかった（ＩＦ増幅器への入力レベルが低すぎると、安定した増幅出力が得られない）。このため、弱電界レベルの領域では、不安定な増幅出力でレベル比較を行うことになるので、アンテナ切り替えが激しく変動したり、または切り替え機能が動作しなかったりして、受信品質の低下を引き起こすといった問題があった。
【００１４】
また、この場合、アンテナ切り替え方式のダイバーシティ受信機能を有する移動体が、弱電界レベルのエリアに入ると、交信（通話）の明瞭度が悪くなるため、結果として、通話エリアが縮小されてしまうことになる。
【００１５】
このため、特に自営系無線システム（消防・救急、ガス、水道などの公共業務用無線システム、または宅配サービスなどの企業活動を支える一般業務用無線システム）では、受信感度（６ｄＢμ以下）付近の微弱電界であっても、ダイナミックレンジを広げることが必要であり、このような領域でも安定した無線信号の通信を行うことができるシステムが強く求められている。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、受信電波が弱電界レベルにあっても、安定した無線通信を行って、無線通信品質の向上を図った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】
【００１７】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、無線通信を行う無線通信装置１において、第１のアンテナと、第２のアンテナと、第１のアンテナから受信した無線信号ＲＦ１を中間周波信号ＩＦ１に変換し、第２のアンテナから受信した無線信号ＲＦ２を中間周波信号ＩＦ２に変換する周波数変換部１０と、中間周波信号ＩＦ１を増幅した後、無線信号ＲＦ１に対する受信レベルＬ１を検出する中間周波増幅部２１ａと、無線信号ＲＦ１に対する雑音レベルを検出する雑音レベル検出部２２ａと、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルを生成する反転雑音レベル生成部２３ａと、無線信号ＲＦ１の弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ１を、受信レベルＬ１の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ１を生成するレベル合成部２４ａと、から構成される合成受信レベル生成部２０ａと、中間周波信号ＩＦ２を増幅した後、無線信号ＲＦ２に対する受信レベルＬ２を検出する中間周波増幅部２１ｂと、無線信号ＲＦ２に対する雑音レベルを検出する雑音レベル検出部２２ｂと、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルを生成する反転雑音レベル生成部２３ｂと、無線信号ＲＦ２の弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ２を、受信レベルＬ２の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ２を生成するレベル合成部２４ｂと、から構成される合成受信レベル生成部２０ｂと、合成受信レベルＣ１と合成受信レベルＣ２とを比較して、比較結果を示す比較信号を出力する比較部３０と、比較信号にもとづき、受信アンテナとして、受信レベルＬ１または受信レベルＬ２の高い方の、第１のアンテナまたは第２のアンテナのいずれかを選択して切り替えるアンテナ切り替え部４０と、を有することを特徴とする無線通信装置１が提供される。
【００１８】
ここで、周波数変換部１０は、第１のアンテナから受信した無線信号ＲＦ１を中間周波信号ＩＦ１に変換し、第２のアンテナから受信した無線信号ＲＦ２を中間周波信号ＩＦ２に変換する。中間周波増幅部２１ａは、中間周波信号ＩＦ１を増幅した後、無線信号ＲＦ１に対する受信レベルＬ１を検出する。雑音レベル検出部２２ａは、無線信号ＲＦ１に対する雑音レベルを検出する。反転雑音レベル生成部２３ａは、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ１を生成する。レベル合成部２４ａは、無線信号ＲＦ１の弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ１を、受信レベルＬ１の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ１を生成する。中間周波増幅部２１ｂは、中間周波信号ＩＦ２を増幅した後、無線信号ＲＦ２に対する受信レベルＬ２を検出する。雑音レベル検出部２２ｂは、無線信号ＲＦ２に対する雑音レベルを検出する。反転雑音レベル生成部２３ｂは、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ２を生成する。レベル合成部２４ｂは、無線信号ＲＦ２の弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ２を、受信レベルＬ２の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ２を生成する。比較部３０は、合成受信レベルＣ１と合成受信レベルＣ２とを比較して、比較結果を示す比較信号を出力する。アンテナ切り替え部４０は、比較信号にもとづき、受信アンテナとして、受信レベルＬ１または受信レベルＬ２の高い方の、第１のアンテナまたは第２のアンテナのいずれかを選択して切り替える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の無線通信装置は、２本のアンテナを有し、それぞれのアンテナからの無線信号の周波数変換後の中間周波信号を増幅して受信レベルを検出し、また雑音レベルを検出し、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルを生成する。そして、弱電界レベルの領域で現れる反転雑音レベルを、受信レベルの弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルを生成し、合成受信レベルの高い方のアンテナを、受信アンテナとして選択して切り替える構成とした。これにより、受信電波が弱電界レベルにあっても、ダイナミックレンジを広げて、安定したアンテナ切り替えを行うことができ、無線通信品質の向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は無線通信装置の原理図である。無線通信装置１は、第１のアンテナ、第２のアンテナの２本のアンテナを有し、周波数変換部１０、合成受信レベル生成部２０ａ（第１の合成受信レベル生成部）、合成受信レベル生成部２０ｂ（第２の合成受信レベル生成部）、比較部３０、アンテナ切り替え部４０から構成され、アンテナ切り替えのダイバーシティ受信を行う装置である。なお、以降では、第１のアンテナはＭＮアンテナ（MNはMain）、第２のアンテナはＳＤアンテナ（SDはSpace Diversity）と呼ぶ。
【００２１】
周波数変換部１０は、ＭＮアンテナから受信した無線信号ＲＦ１（第１の無線信号）を中間周波信号ＩＦ１（第１の中間周波信号）に変換し、ＳＤアンテナから受信した無線信号ＲＦ２（第２の無線信号）を中間周波信号ＩＦ２（第２の中間周波信号）に変換する。
【００２２】
合成受信レベル生成部２０ａは、中間周波増幅部２１ａ、雑音レベル検出部２２ａ、反転雑音レベル生成部２３ａ、レベル合成部２４ａから構成される。
中間周波増幅部２１ａは、中間周波信号ＩＦ１を増幅して、無線信号ＲＦ１に対する受信レベルＬ１を検出する。雑音レベル検出部２２ａは、無線信号ＲＦ１が弱電界レベルのときにレベル上昇する雑音レベル（図３で後述）を検出する。
【００２３】
反転雑音レベル生成部２３ａは、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ１を生成する。レベル合成部２４ａは、弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ１を、受信レベルＬ１の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ１を生成する。
【００２４】
合成受信レベル生成部２０ｂは、中間周波増幅部２１ｂ、雑音レベル検出部２２ｂ、反転雑音レベル生成部２３ｂ、レベル合成部２４ｂから構成される。
中間周波増幅部２１ｂは、中間周波信号ＩＦ２を増幅して、無線信号ＲＦ２に対する受信レベルＬ２を検出する。雑音レベル検出部２２ｂは、無線信号ＲＦ２が弱電界レベルのときにレベル上昇する雑音レベルを検出する。
【００２５】
反転雑音レベル生成部２３ｂは、検出された雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ２を生成する。レベル合成部２４ｂは、弱電界レベルの領域にある反転雑音レベルＮ２を、受信レベルＬ２の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ２を生成する。
【００２６】
比較部３０は、合成受信レベルＣ１と合成受信レベルＣ２とを比較して、比較結果を示す比較信号を出力する。アンテナ切り替え部４０は、比較信号にもとづき、受信アンテナとして、受信レベルＬ１または受信レベルＬ２の高い方の、ＭＮアンテナまたはＳＤアンテナのいずれかを選択して切り替える。
【００２７】
次に合成受信レベル生成部２０ａ、２０ｂの動作について説明する。なお、ＭＮアンテナ系の合成受信レベル生成部２０ａと、ＳＤアンテナ系の合成受信レベル生成部２０ｂとは、どちらも同じ動作を行うものなので、ＭＮアンテナ系の方のみ説明する。
【００２８】
図２は受信レベルＬ１の特性を示す図である。縦軸は、受信レベルＬ１（Ｖ）であり、横軸は、無線信号ＲＦ１の受信電界レベル（ｄＢｍ）である。なお、受信レベルＬ１は、中間周波増幅部２１ａが、無線信号ＲＦ１が周波数変換された後の中間周波信号ＩＦ１を増幅した増幅電圧に該当する。また、受信電界レベルとは、無線信号のアンテナ受信時のレベル電圧のことである。
【００２９】
ＭＮアンテナで受信する無線信号ＲＦ１の受信電界レベルが−１００ｄＢｍを越える場合は、中間周波信号ＩＦ１は、中間周波増幅部２１ａの増幅機能が安定して作動する上で十分な入力レベルであるので、中間周波増幅部２１ａにおいて、安定したＩＦ増幅を行うことができる。したがって、図に示すように、受信電界レベルが上がるほど受信レベルＬ１（増幅電圧）は上昇するグラフとなる（ただし、受信電界レベルが−２０ｄＢｍを超えるあたりで飽和レベルとなる）。
【００３０】
一方、ＭＮアンテナで受信する無線信号ＲＦ１の受信電界レベルが−１００ｄＢｍ以下の場合には、中間周波増幅部２１ａは、中間周波信号ＩＦ１のレベルが低すぎて安定したＩＦ増幅を行うことができない。このため、無線信号ＲＦ１が−１００ｄＢｍ以下の受信電界レベルの範囲では、受信レベルＬ１（増幅電圧）は不定となる。不定であるので、この弱電界レベル範囲（−１００ｄＢｍ以下）の受信レベルのグラフは、図では記していない。
【００３１】
図３は雑音レベルの特性を示す図である。縦軸は、雑音レベル検出部２２ａで検出されたピークトゥピークの雑音レベル（Ｖ）、横軸は、無線信号ＲＦ１の受信電界レベル（ｄＢｍ）である。
【００３２】
ここで、雑音レベル検出部２２ａは、無線信号ＲＦ１を受信していないときにレベルが上昇する雑音レベルを検出するものである。一般に、無線受信機では、所望の到来電波があった場合には雑音は減少するが、到来電波がないときは、スピーカ出力に大きな雑音を発生させる。この雑音を抑圧するための制御はノイズスケルチ（noise squelch）と呼ばれる。雑音レベル検出部２２ａで検出している雑音とは、このノイズスケルチで抑圧対象としている雑音のことを指している。
【００３３】
したがって、図に示すように、無線信号ＲＦ１の受信電界レベルが小さい領域においては（−１２０ｄＢｍ）、所望の到来電波を受信していないということであるから、雑音レベルが大きくなり（２．０Ｖ以上）、無線信号ＲＦ１の受信電界レベルが大きくなるにつれて（無線信号ＲＦ１にチューニングが合うと）、雑音レベルは小さくなっていく。
【００３４】
図４は反転雑音レベルＮ１を示す図である。縦軸は反転雑音レベルＮ１（Ｖ）、横軸は受信電界レベル（ｄＢｍ）である。反転雑音レベル生成部２３ａは、図３で示した右肩下がりの雑音レベルのグラフの極性を反転して、右肩上がりのグラフの反転雑音レベルＮ１を生成する。
【００３５】
図５は合成受信レベルＣ１を示す図である。縦軸は合成受信レベルＣ１（Ｖ）、横軸は受信電界レベル（ｄＢｍ）である。レベル合成部２４ａは、−１２０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍの領域の反転雑音レベルＮ１を、無線信号ＲＦ１の−１２０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍの部分に合成して合成受信レベルＣ１を生成する。
【００３６】
このような処理を行うことで、受信レベルＬ１の不定領域をなくすことができ、弱電界レベルにまでダイナミックレンジを拡大させる。なお、反転雑音レベルＮ１の生成時、反転雑音レベル生成部２３ａは、反転雑音レベルＮ１を直流変換（ＤＣ変換）した後に、受信レベルＬ１に合成することで、合成受信レベルＣ１の−１２０ｄＢｍ〜−１００ｄＢｍの弱電界レベル領域において直線性を持たせる（直線性を持たせることで、合成処理がしやすくなり、また、後段の比較部３０において、弱電界レベル領域での合成受信レベルＣ１、Ｃ２を互いに比較する際にも、比較差分値を検出しやすくなる）。また、ＳＤアンテナ系の合成受信レベル生成部２０ｂにおいても同様な処理を行って合成受信レベルＣ２を生成する。
【００３７】
一方、後段の比較部３０では、無線信号ＲＦ１、ＲＦ２が弱電界レベルにあっても、不定領域のない合成受信レベルＣ１、Ｃ２を受信するので、双方のレベル比較を安定して行うことができる。また、アンテナ切り替え部４０では、比較部３０で合成受信レベルＣ１、Ｃ２のレベルを比較した結果を示す比較信号にもとづき、無線信号ＲＦ１、ＲＦ２が弱電界レベルにあっても、精度よくアンテナ切り替えを実行することが可能になる。
【００３８】
次に無線通信装置１の詳細構成について説明する。図６、図７は無線通信装置１の構成を示す図である。無線通信装置１は、ＭＮアンテナ、ＳＤアンテナ、周波数変換部１０、合成受信レベル生成部２０ａ、合成受信レベル生成部２０ｂ、比較部３０、アンテナ切り替え部４０、表示部５０ａ、５０ｂ、復調部６０、パイロット信号検出部７０から構成される。
【００３９】
（周波数変換部１０）
周波数変換部１０は、ＲＦアンプ１１ａ、１１ｂと、ミキサ１２ａ、１２ｂと、ＩＦアンプ１３ａ、１３ｂと、ミキサ１４ａ、１４ｂと、バンドパスフィルタ１５ａ、１５ｂと、局部発振器１６、１７と、から構成される。
【００４０】
ＭＮアンテナ系の処理において、ＲＦアンプ１１ａは、ＭＮアンテナを介して受信した、ＶＨＦ（Very High Frequency：30MHz〜300MHz）帯またはＵＨＦ（Ultra High Frequency：300MHz〜3GHz）帯の無線信号ＲＦ１を増幅する。
【００４１】
局部発振器１６は、送信側で無線信号ＲＦ１を送信する際の局発信号と同一の周波数の局発信号ＬＯ１を出力し、ミキサ１２ａは、ＲＦアンプ１１ａの出力と、局発信号ＬＯ１とをミキシングして、第１の中間周波信号（例えば、10.7MHzまたは21.4 MHz）に戻す。
【００４２】
ＩＦアンプ１３ａは、第１の中間周波信号を増幅する。局部発振器１７は、送信側で無線信号ＲＦ１を送信する際の局発信号と同一の周波数の局発信号ＬＯ２を出力し、ミキサ１４ａは、ＩＦアンプ１３ａの出力と、局発信号ＬＯ２とをミキシングして、第２の中間周波信号（例えば、455KHzであり、中間周波信号ＩＦ１に該当）に戻す。
【００４３】
バンドパスフィルタ１５ａは、中間周波信号ＩＦ１のフィルタリング処理を行って妨害波や近傍波を除去する（このフィルタは狭帯域化が望ましいが、ベースバンド内で多重化情報がある場合は必要な帯域に広げる必要があり、用途に応じて使い分ける）。なお、ＳＤアンテナ系の周波数変換部１０内の各構成要素の動作も上記と全く同じなので説明は省略する。
【００４４】
（合成受信レベル生成部２０ａ、２０ｂ）
合成受信レベル生成部２０ａは、ＦＭ・ＩＦアンプ２１ａ（中間周波増幅部２１ａに該当）、雑音レベル検出部２２ａ、反転雑音レベル生成部２３ａ、レベル合成部２４ａから構成される。
【００４５】
ＦＭ・ＩＦアンプ２１ａは、バンドパスフィルタ１５ａから出力された中間周波信号ＩＦ１を増幅して受信レベルＬ１を出力する。雑音レベル検出部２２ａは、受信レベルＬ１から雑音レベルを検出する。
【００４６】
反転雑音レベル生成部２３ａは、雑音レベルの極性を反転させて反転雑音レベルＮ１を生成する。ここで、反転雑音レベル生成部２３ａを構成する際は、簡単にはダイオードを利用して構成することができる。この場合、ダイオードのカソード側を雑音レベル検出部２２ａの出力端に接続し、アノード側を、レベル合成部２４ａの入力端に接続する。
【００４７】
雑音レベル検出部２２ａから交流信号が出力した際、交流信号の負側の信号がダイオードのカソードに入力すると、カソード→アノードに向かって電流が流れる。このとき、交流信号が負側に大きく振れるほど電流が多く流れ、小さく振れるところでは電流は少なく流れる。
【００４８】
図３のグラフでいえば、交流信号が負側に大きく振れるほど（グラフの縦軸の値が小さくなるほど）カソード→アノードに向かって電流が多く流れ、交流信号の負側の振れが小さいほど（グラフの縦軸の値が大きいほど）カソード→アノードに向かって電流が少なく流れる。すなわち、雑音レベル検出部２２ａから出力された信号が直流化された右肩上がりの信号（反転雑音レベル信号）が、反転雑音レベル生成部２３ａから出力されることになる。
【００４９】
レベル合成部２４ａは、弱電界レベルの領域に現れる反転雑音レベルＮ１を、受信レベルＬ１の弱電界レベルの部分に合成して、合成受信レベルＣ１を生成する。なお、ＳＤアンテナ系の合成受信レベル生成部２０ｂ内の各構成要素の動作も上記と全く同じなので説明は省略する。
【００５０】
（比較部３０）
比較部（コンパレータ）３０は、パイロット検出信号を受信すると、合成受信レベルＣ１と合成受信レベルＣ２との比較処理を行い、比較結果を示す比較信号をアンテナ切り替え部４０へ出力する。比較制御として例えば、Ｃ１＞Ｃ２でＭＮアンテナ側のレベルが大きい場合は、比較信号として“Ｈ”を出力し、Ｃ１＜Ｃ２でＳＤアンテナ側のレベルが大きい場合は、比較信号として“Ｌ”の出力を行うものとする。また、パイロット検出信号を受信しない場合は、比較信号はハイインピーダンスとなって、アンテナ切り替え制御を停止させる。
【００５１】
（アンテナ切り替え部４０）
アンテナ切り替え部４０は、２つのＦＥＴ（Field Effect Transistor）４１、４２で構成される。ＦＥＴ４１のドレインは、バンドパスフィルタ１５ａの出力端とＦＭ・ＩＦアンプ２１ａの入力端と接続し、ＦＥＴ４２のドレインは、バンドパスフィルタ１５ｂの出力端とＦＭ・ＩＦアンプ２１ｂの入力端と接続する。ＦＥＴ４１、４２のソースは双方ともに復調部６０の入力端と接続する。
【００５２】
また、ＦＥＴ４１のゲート（正論理）とＦＥＴ４２のゲート（負論理）とが接続して、双方のゲートは共に比較信号を受信する。比較信号が“Ｈ”のときは、ＦＥＴ４１はスイッチＯＮ、かつＦＥＴ４２はスイッチＯＦＦとなり、比較信号が“Ｌ”のときは、ＦＥＴ４１はスイッチＯＦＦ、かつＦＥＴ４２はスイッチＯＮとなる。
【００５３】
なお、アンテナ切り替え部４０では、ＦＭ・ＩＦアンプ２１ａ、２１ｂへの分岐と、復調部６０への切替のアナログスイッチ構造となっており、分岐点と切替点が同じ部位のため、ほとんどレベル差が生じないと思われる。また、アンテナ切り替え部４０は、トランスファータイプのスイッチをイメージし、必ずどちらかに接続されていることから、これを実現するためにアナログスイッチまたはＦＥＴ等を使用することで、無接点、切替タイミング無し及び段間の整合を取り易くした。
【００５４】
（表示部５０ａ、５０ｂ）
表示部５０ａ、５０ｂは、合成受信レベルＣ１、Ｃ２のレベル数値をそれぞれ表示する（メータリング表示など）。また、ＭＮアンテナまたはＳＤアンテナのどちらのアンテナで電波を受信しているかの表示（例えば、ＭＮアンテナで電波を受信しているならば、表示部５０ａ側のＬＥＤが点灯し、表示部５０ｂ側のＬＥＤが消灯するなど）を行う。
【００５５】
（復調部６０）
復調部６０は、ＦＥＴ４１またはＦＥＴ４２のいずれかＯＮになった方から流れてくる信号を受信して一旦ＩＦ増幅し、その後に復調処理を行って復調信号を出力する。
【００５６】
（パイロット信号検出部７０）
パイロット信号検出部７０は、基地局から送信されるパイロット信号を復調信号から検出する。また、パイロット信号を検出した場合には、パイロット検出信号を比較部３０へ出力する。
【００５７】
以上説明したように、本発明によれば、中間周波信号の増幅部で安定して増幅出力されない弱電界レベルの領域に対して、無線信号が弱電界レベルのときにレベルが大きくなる雑音レベルを検出して反転雑音レベルを生成し、受信レベルの弱電界レベル部分に反転雑音レベルを合成してダイナミックレンジを拡大させる構成とした。これにより、無線信号が弱電界レベルにあっても、受信レベルの比較処理及びアンテナ切り替え制御を精度よく作動させることができ、受信品質の向上を図ることが可能になる。
【００５８】
また、ＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯の自営系移動体通信に対しても、本発明を使用することで、受信レベルが低下してもビットエラーレートの急激な劣化を抑えることができる。
さらに、パイロット信号を検出している場合にのみ、アンテナ切り替え機能を作動させることで、パイロット信号を検出できない悪環境下での無駄な雑音信号を受信処理したり、他システムからの干渉波を受信処理したりするようなことを回避することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】無線通信装置の原理図である。
【図２】受信レベルの特性を示す図である。
【図３】雑音レベルの特性を示す図である。
【図４】反転雑音レベルを示す図である。
【図５】合成受信レベルを示す図である。
【図６】無線通信装置の構成を示す図である。
【図７】無線通信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  無線通信装置
１０  周波数変換部
２０ａ、２０ｂ  合成受信レベル生成部
２１ａ、２１ｂ  中間周波増幅部
２２ａ、２２ｂ  雑音レベル検出部
２３ａ、２３ｂ  反転雑音レベル生成部
２４ａ、２４ｂ  レベル合成部
３０  比較部
４０  アンテナ切り替え部
ＲＦ１、ＲＦ２  無線信号
ＩＦ１、ＩＦ２  中間周波信号
Ｌ１、Ｌ２  受信レベル
Ｎ１、Ｎ２  反転雑音レベル
Ｃ１、Ｃ２  合成受信レベル
ＭＮ  第１のアンテナ
ＳＤ  第２のアンテナ
【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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