(57)【要約】【課題】  ブランチ切替ダイバーシチ受信装置において、動作クロックとして用いる再生クロックの選択方法を検討することにより、周波数選択性フェージングが存在する場合等にも、フェージング耐性を向上させて受信品質を改善する。【解決手段】  複数チャンネルのアンテナ１，２で受信した電波信号からそれぞれクロックを再生する再生手段５，６と、この複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号をそれぞれ復調する復調手段５，６と、復調手段５，６によるこの複数チャンネルの復調データからそれぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する同期処理手段９，１０と、少なくともこの同期レベル情報に基づき、再生手段５，６によって再生されたこの複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを、この復調データを処理する回路７，８等の動作クロックとして用いるために選択するクロック切替手段１３及び１４とを備える。【選択図】  図１
2007036474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置において、
複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号からそれぞれクロックを再生する再生手段と、
前記複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号をそれぞれ復調する復調手段と、
前記復調手段による前記複数チャンネルの復調データからそれぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する同期処理手段と、
少なくとも前記同期レベル情報に基づき、前記再生手段によって再生された前記複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを、前記復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択するクロック切替手段と
を備えたことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号の強度を検出する検出手段
をさらに備え、
前記クロック切替手段は、
前記同期処理手段からの前記同期レベル情報と、前記検出手段によって検出された強度とに基づき、前記再生手段によって再生された前記複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを選択する
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記クロック切替手段は、
前記検出手段によって検出された強度が強いチャンネルについて、前記同期処理手段で同期データの検知に成功している場合には、該強度が強いチャンネルのクロックを選択し、
前記検出手段によって検出された強度が強いチャンネルについて、前記同期処理手段で同期データの検知に失敗しており、他のチャンネルについて、前記同期処理手段で同期データの検知に成功している場合には、該検知に成功しているチャンネルのクロックを選択する
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記同期処理手段は、
同期データの検知に連続して所定回数成功した場合に、前記同期レベル情報として、受信品質が良好であることを示す信号を生成し、
同期データの検知に連続して所定回数失敗した場合に、前記同期レベル情報として、受信品質が良好でないことを示す信号を生成する
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記同期処理手段は、同期データの検知に成功したことに基づき、同期データの位置を判別するためのカウンターのカウントを開始させ、その後、同期データの検知に失敗した累計の回数が、同期データの検知に成功した累計の回数と等しくなるまで、前記カウンターのリセットの可否に関しては同期データの検知に成功していると仮想して、前記カウンターをリセットしない
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
請求項５に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記仮想を行っている期間中に、前記カウンターのカウント値に基づき、前記復調データ中の同期データを、受信装置内で生成した同期データに差し換える手段
をさらに備えたことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載のダイバーシチ受信装置において、
前記クロック切替手段によって選択されたクロックが入力されるＰＬＬ回路
をさらに備え、
前記ＰＬＬ回路から出力されるクロックが、前記復調データを処理する回路に供給される
ことを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置内で動作クロックとして用いる再生クロックを選択する方法において、
複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号からそれぞれクロックを再生する第１のステップと、
前記複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号をそれぞれ復調する第２のステップと、
前記第２のステップによる前記複数チャンネルの復調データからそれぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する第３のステップと、
少なくとも前記同期レベル情報に基づき、前第１のステップで再生した前記複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを、前記第２のステップによる復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択する第４のステップと
を有することを特徴とする再生クロック選択方法。
【請求項９】
コンピュータに、
複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号からの復調データから、それぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する手順と、
少なくとも前記同期レベル情報に基づき、前第複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号から再生されたクロックのうちのいずれかのクロックを、前記復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択する手順と
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置及びその再生クロック選択方法等に関し、特に、近距離広帯域ディジタル移動通信のような周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、フェージング耐性を向上させて受信品質を改善したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおける受信品質の悪化の原因として、干渉性フェージング（マルチパスフェージング）が知られている。干渉性フェージングは、図１６に示すように、送信された電波が、直接受信される以外に周囲の物体で反射・回折・散乱されて間接波として受信されることにより、様々な経路から互いに強度や位相の異なる多数の電波が受信され、その結果受信電界強度が複雑に変動する現象である。
【０００３】
また、移動通信システムの場合には、通信端末が移動することによるドップラー効果によっても受信品質が悪化する。
【０００４】
こうしたフェージングの影響を軽減する技術として、ダイバーシチ技術が存在する。ダイバーシチ技術は多岐に渡るが、非常に回路構成が複雑になる方式も多々ある。その中で簡易な構成で効果の高い方式として、ブランチ切替方式がある。図１７は、その基本原理を示すブロック図である。Ａ，Ｂの２つのチャンネルのアンテナ５１，５２で受信した電波信号から復調器５３，５４によってそれぞれ復調されたデータが、選択回路５５に送られる。選択回路５５は、切替信号生成回路５６からの切替信号により、Ａ，Ｂいずれかのチャンネルの復調データを選択する。
【０００５】
切替信号生成回路５６は、一般に、アンテナ５１，５２で受信した電波信号の強度を示すＲＳＳＩ信号（Received Signal Strength Indicator）のみに基づき、このＲＳＳＩ信号のレベルが高いほう（受信信号強度が大きいほう）のチャンネルを選択させる.切替信号を生成する（例えば、特許文献１参照）。図１８は、この切替信号の生成の様子の一例を示した図である。
【０００６】
この他に、パケット同期情報や、誤り訂正のシンドローム距離や、検波波形のシンボル点でのナイキスト点からの距離を計測した情報によって.切替信号を生成することもある。
【０００７】
また、文献には記載されていないが、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置では、各チャンネルの復調器で再生されるクロックのうちのいずれかのクロックを、復調器の後段で復調データを処理する回路（図１７には示していないが、復調データの符号誤りを訂正する回路等）の動作クロックとして用いるために選択している。
【０００８】
その際、一般には、各チャンネルの受信信号についての前述のＲＳＳＩ信号を比較して、ＲＳＳＩ信号のレベルが高い（受信信号強度が高い）ほうのチャンネルの再生クロックを選択している。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２２４１３９号公報（段落番号０００３７〜３８、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、従来のように動作クロックとして用いる再生クロックをＲＳＳＩ信号によって選択する方法では、以下に説明するように、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合に、受信品質を改善することが困難であった。
【００１１】
広帯域の移動通信では、電波の減衰や位相シフトの度合いが周波数によって変化する現象である周波数選択性フェージングが起きる。図１９は、この周波数選択性フェージングがクロックの再生に及ぼす影響を示す図である。ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置の復調器の内部では、受信信号の検波波形からエッジを取り、ＰＬＬがこのエッジ出力とＰＬＬの出力クロックとを位相比較して出力クロックの位相を制御することにより、再生クロックを生成している。
【００１２】
しかし、周波数選択性フェージングが起きると、検波波形に周波数歪みが生じ、エッジ出力の位相が理想とする位相からずれてしまうので、ＰＬＬが出力クロックの位相を正確に制御することができなくなる。
【００１３】
また、再生クロックの立ち上がりで検波波形を硬判定する際に‘１’になる筈のデータが、この位相ずれによって‘０’になる可能性もある（符号間干渉）。
【００１４】
この周波数歪みは、受信電波が強い状態でも発生するので、受信電波の強さに関係なく受信品質を悪化させる。そのため、従来のように動作クロックとして用いる再生クロックをＲＳＳＩ信号（受信信号の強度を示す信号）のみによって選択する方法では、周波数選択性フェージングが存在する場合に、正確な動作クロックを得ることができず、ＢＥＲ（符号誤り率）が悪化して受信品質が悪化することがある。
【００１５】
また、例えば広い運動場のような場所で通信を行う場合には、直接波と大地で反射した間接波との２つの電波のみが受信されるので、各チャンネルの受信電波の相関が高くなり、各チャンネルの受信電波の強度（ＲＳＳＩ信号のレベル）がほとんど同じになる。そのため、従来のようにＲＳＳＩ信号のみによって再生クロックを選択しても、受信品質の改善にはつながらない。
【００１６】
このように、従来のブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置では、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合に、ブランチを切り換えるアルゴリズム（図１７の選択回路５５でのデータの選択方法）よりも、むしろ動作クロックとして用いる再生クロックの選択方法のほうが、受信品質の改善を妨げる要因になっていたといえる。
【００１７】
本発明は、上述の点に鑑み、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置において、動作クロックとして用いる再生クロックの選択方法を検討することにより、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、フェージング耐性を向上させて受信品質を改善させることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置において、複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号からそれぞれクロックを再生する再生手段と、この複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号をそれぞれ復調する復調手段と、この復調手段によるこの複数チャンネルの復調データからそれぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する同期処理手段と、少なくともこの同期レベル情報に基づき、この再生手段によって再生されたこの複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを、この復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択するクロック切替手段とを備えたダイバーシチ受信装置である。
【００１９】
また本発明は、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置内で動作クロックとして用いる再生クロックを選択する方法において、複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号からそれぞれクロックを再生する第１のステップと、この複数チャンネルのアンテナで受信した電波信号をそれぞれ復調する第２のステップと、この第２のステップによるこの複数チャンネルの復調データからそれぞれ同期データを検知して、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報を生成する第３のステップと、少なくともこの同期レベル情報に基づき、第１のステップで再生したこの複数チャンネルのクロックのうちのいずれかのクロックを、この第２のステップによる復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択する第４のステップとを有する再生クロック選択方法である。
【００２０】
また本発明は、コンピュータを、本発明に係るダイバーシチ受信装置の同期処理手段及びクロック切替手段として機能させるためのプログラムである。
【００２１】
本発明によれば、各チャンネルの復調データからそれぞれ同期データが検知され、検知の成否のレベルを示す同期レベル情報が生成される。そして、少なくともこの同期レベル情報に基づき、各チャンネルの再生クロックのうちのいずれかのクロックが、復調データを処理する回路の動作クロックとして用いるために選択される。
【００２２】
周波数選択性フェージングが存在する場合には、検波波形の周波数歪み（図１９参照）が相対的に大きい（受信品質が相対的に悪い）ほうのチャンネルでは、復調データからの同期データの検知に失敗することが多くなり、他方、検波波形の周波数歪みが相対的に小さい（受信品質が相対的に良い）ほうのチャンネルでは、この同期データの検知に成功することが多くなる。
【００２３】
そこで、少なくとも各チャンネルについての同期データの検知の成否のレベル（＝受信品質のレベル）を示す同期レベル情報に基づいて再生クロックを選択することにより、周波数選択性フェージングが存在する場合に、検波波形の周波数歪みが小さい（受信品質が良い）ほうのチャンネルの再生クロックを、動作クロックとして用いるために選択することができる。
【００２４】
また、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、検波波形の周波数歪みの度合いはチャンネルによって異なり得るので、この同期レベル情報に基づき、受信品質が良いほうのチャンネルの再生クロックを選択することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置において、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、受信品質が良いほうのチャンネルの再生クロックを、データ処理回路の動作クロックとして用いることができる。これにより、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、フェージング耐性を向上させて受信品質を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明を適用した近距離広帯域ディジタル移動通信用のダイバーシチ受信装置の回路構成を示すブロック図である。このダイバーシチ受信装置は、２ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置であり、Ａ，Ｂの２つのチャンネルのアンテナ１，２で受信した電波信号が、ＲＦ回路３，４により、それぞれＲＦ増幅され、ＩＦ信号（中間周波数）にダウンコンバージョンされる。また、ＲＦ回路３，４では、各チャンネルの受信信号の強度を示すＲＳＳＩ信号も生成される。
【００２７】
まず、このダイバーシチ受信装置のデータ処理系について説明する。ＲＦ回路３，４によるＡ，Ｂ各チャンネルのＩＦ信号は、それぞれ復調器５，６に送られる。復調器５，６では、このＩＦ信号を検波するとともに、既に図１９を用いて説明した方法によってこの検波波形からクロックが再生される。
【００２８】
復調器５，６によって検波された各チャンネルの検波波形は、硬判定回路（検波波形の硬判定を行う回路）７，８と、同期処理回路９，１０とをそれぞれ経て、選択回路１１に送られる。
【００２９】
ＲＦ回路３，４で生成されたＡ，Ｂ各チャンネルのＲＳＳＩ信号（ＲＳＳＩＡ，ＲＳＳＩＢとする）は、ＲＳＳＩ比較回路１２に送られる。ＲＳＳＩ比較回路１２では、ＲＳＳＩＡとＲＳＳＩＢとのレベルが比較され、ＲＳＳＩ信号レベルが高いほうのチャンネルを示す（例えばＲＳＳＩＡのほうがレベルが高ければＡチャンネルを示す）信号であるＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号が生成される。
【００３０】
選択回路１１では、このＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号が示しているほうのチャンネルの復調データが選択される。選択回路１１で選択された復調データは、同期信号補正回路１６（この同期信号補正回路１６の処理内容については後述する），パケット同期回路１７，その他のデータ処理回路（圧縮されたデータを復号する回路等）１８を経てＤＡコンバータ１９でアナログ変換され、ＡＦ（Audio Frequency）回路２０で増幅されて、音声信号として出力される。
【００３１】
次に、このダイバーシチ受信装置の動作クロック生成系について説明する。復調器５，６からのＡ，Ｂ各チャンネルの再生クロック（再生クロックＡ，再生クロックＢとする）は、切替回路１４に送られる。
【００３２】
同期処理回路９，１０では、Ａ，Ｂ各チャンネルの復調データの個々のパケットから同期データ（ユニークワード）が検知され、その検知の成否のレベルを示す同期レベル情報が生成される（同期レベル情報の生成方法については後述する）。
【００３３】
この同期レベル情報（同期処理回路９からの同期レベル情報をＡＣＨ同期レベル情報とし、同期処理回路１０からの同期レベル情報をＢＣＨ同期レベル情報とする）は、受信品質判定切替回路１３に送られる。また、ＲＳＳＩ比較回路１２で生成されたＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号も、受信品質判定切替回路１３に送られる。
【００３４】
受信品質判定切替回路１３では、このＡＣＨ同期レベル情報，ＢＣＨ同期レベル情報及びＲＳＳＩ切替信号に基づき、Ａ，Ｂいずれかのチャンネルを示すＡ／Ｂ受信品質切替信号が生成される。
【００３５】
切替回路１４では、このＡ／Ｂ受信品質切替信号が示しているほうのチャンネルの再生クロックが選択される。この選択された再生クロックは、ＤＰＬＬ（ディジタルＰＬＬ）１５に入力される。ＤＰＬＬ１５では、切替回路１４で再生クロックを切り替える時に発生するジッタ成分が平滑化されることにより、安定したクロック（位相合成クロック）が生成される。そして、この位相合成クロックが、硬判定回路７，８や、選択回路１１の後段の回路等に動作クロックとして供給される。
【００３６】
次に、同期処理回路９，１０での同期レベル情報の生成方法を、図２を用いて説明する。ユニークワードの検知に１回成功すると（すなわち、或る１つのパケットからユニークワードの検知に成功すると）、同期レベル（ユニークワードの検知の成否のレベル）をカウント値で表すためのカウンターであるユニークワード同期レベルカウンターのカウント値を、１にセットする。
【００３７】
その後、ユニークワードの検知に１回成功する毎に、ユニークワード同期レベルカウンターを、所定の最大値ＭＡＸ（例えば１０００程度の値）に達するまで１ずつカウントアップする。また、ユニークワードの検知に１回失敗する毎に、ユニークワード同期レベルカウンターを１ずつカウントダウンする。
【００３８】
そして、同期レベル（ユニークワード同期レベルカウンターのカウント値）が１からＭＡＸまでの範囲内にあるときに、連続してｎ回（例えば５００回程度）ユニークワードの検知に成功すると、同期レベル情報として、受信品質が良好であることを示す信号（「Good」信号とする）を生成する。
【００３９】
また、同期レベルが１からＭＡＸまでの範囲内にあるときに、連続してｎ回ユニークワードの検知に失敗すると、同期レベル情報として、受信品質が良好でないことを示す信号（「Bad」信号とする）を生成する。
【００４０】
そして、「Good」信号を生成した後、ユニークワードの検知に１回でも失敗したタイミングで「Good」信号をクリアする。また、「Bad」信号を生成した後、「Good」信号を生成したタイミングで「Bad」信号をクリアする。
【００４１】
なお、同期処理回路９，１０は、ユニークワードの検知に成功すると、パケットのスタートフラグを生成して、パケットカウンター（パケットの先頭位置をカウント値で表すためのカウンター）のカウントを開始させる。このパケットカウンターは、後述するように、図１の同期信号補正回路１６に、パケット中のユニークワードの位置を判別させるためのものである。
【００４２】
そして、同期処理回路９，１０は、同期レベル（ユニークワード同期レベルカウンターのカウント値）が１以上であるときには、パケットカウンターのカウントを開始させた後ユニークワードの検知に失敗しても、パケットカウンターのカウント値をリセットしない。他方、同期レベルが０になると、パケットカウンターのカウント値を０にリセットする。すなわち、同期レベルが１以上であるときには、パケットカウンターの可否に関しては常にユニークワードの検知に成功していると仮想して、パケットカウンターをリセットしない。
【００４３】
この仮想同期手法を採用する理由は、次の通りである。同期レベルが１以上である状態は、ユニークワードの検知に成功した累計の回数が、ユニークワードの検知に失敗した累計の回数を上回っている状態である。したがって、受信品質が或る程度は良好な状態である。
【００４４】
しかし、ユニークワードの検知処理では、ユニークワード内で１ビットでも誤りが発生すると検知に失敗したとみなす。そのため、受信品質が或る程度良好であっても、ユニークワードの検知に失敗することがある。このような場合にまでパケットカウンターをリセットすること（それまでに得たパケット先頭位置の情報を破棄すること）は、非効率的である。そこで、同期レベルが１以上であるときには、パケットカウンターの可否に関しては常にユニークワードの検知に成功していると仮想して、パケットカウンターをリセットしないことにした。
【００４５】
図１の同期信号補正回路１６は、送信側がデータのパケット中に含めるユニークワード（このユニークワードの内容自体は受信側にも既知である）と同じユニークワードを内部で生成する。そして、前述の仮想同期の期間中は、前述のパケットカウンターのカウント値に基づいてパケット中のユニークワードの位置を判別して、図３に示すように、選択回路１１（図１）から入力した復調データの各パケット中のユニークワード（上述のように１ビットでも誤りが発生している可能性があるユニークワード）を、この内部で生成したユニークワード（正しいユニークワード）に差し換える。そして、このようにユニークワードを差し換えたパケットを出力してパケット同期回路１７（図１）に送る。これは、パケット同期回路１７がユニークワードを誤検出することを防ぐための処理である。
【００４６】
図１に示したように、同期処理回路９，１０からのＡＣＨ同期レベル情報，ＢＣＨ同期レベル情報は、受信品質判定切替回路１３に送られる。次に、受信品質判定切替回路１３での再生クロックの選択方法について説明する。なお、ここでは、〔背景技術〕欄の段落０００７及び０００８に記載したような既存のダイバーシチ受信装置における再生クロックの選択方法（ＲＳＳＩ信号のレベルの高いほうのチャンネルの再生クロックを選択する方法）と対比しながら説明を行うことにする。
【００４７】
図４は、既存のダイバーシチ受信装置における再生クロックの選択のための回路を示すブロック図である。復調器３１，３２によってそれぞれ再生されたＡ，Ｂ各チャンネルのクロックである再生クロックＡ，再生クロックＢが、切替回路３３に送られる。
【００４８】
また、Ａ，Ｂ各チャンネルのＲＳＳＩ信号であるＲＳＳＩＡ，ＲＳＳＩＢが、ＲＳＳＩ比較回路３４に送られる。ＲＳＳＩ比較回路３４では、ＲＳＳＩＡとＲＳＳＩＢとのレベルが比較され、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いほうのチャンネルを示すＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号が生成される。
【００４９】
切替回路３３では、このＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号が示しているほうのチャンネルの再生クロックが選択される。そして、この選択された再生クロックがＤＰＬＬ３５に入力し、ＤＰＬＬ３５からの位相合成クロックが動作クロックとして用いられる。
【００５０】
他方、図５は、本発明に係る図１のダイバーシチ受信装置のうちの再生クロックの選択のための回路部分を抜き出して示したブロック図である。復調器５，６によってそれぞれ再生された再生クロックＡ，再生クロックＢが、切替回路１４に送られる。
【００５１】
同期処理回路９，１０からのＡＣＨ同期レベル情報，ＢＣＨ同期レベル情報が、受信品質判定切替回路１３に送られる。また、Ａ，Ｂ各チャンネルのＲＳＳＩ信号であるＲＳＳＩＡ，ＲＳＳＩＢがＲＳＳＩ比較回路１２に送られ、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いほうのチャンネルを示すＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号がＲＳＳＩ比較回路１２から受信品質判定切替回路１３に送られる。
【００５２】
切替回路１４では、この受信品質判定切替回路１３からのＡ／Ｂ受信品質切替信号が示しているほうのチャンネルの再生クロックが選択される。そして、この選択された再生クロックがＤＰＬＬ１５に入力し、ＤＰＬＬ１５からの位相合成クロックが動作クロックとして用いられる。
【００５３】
図６は、図４に示した既存の回路による再生クロックの切替アルゴリズムを示す図である。既存の回路では、ＲＳＳＩＡとＲＳＳＩＢとのレベルを比較して、常にＲＳＳＩ信号のレベルが高い（受信信号強度が高い）ほうのチャンネルの再生クロックを選択する。
【００５４】
他方、図７は、図５に示した本発明に係る回路による再生クロックの切替アルゴリズムを示す図である。受信品質判定切替回路１３は、ＡＣＨ同期レベル情報，ＢＣＨ同期レベル情報のうちの一方の内容が「Good」信号（図３）であり残りの一方の内容が「Bad」信号（図３）であるという条件が満たされていない場合には、Ａ／ＢＲＳＳＩ切替信号と同じチャンネルを示すＡ／Ｂ受信品質切替信号を生成する。
【００５５】
したがって、この場合には、切替回路１４では、図４に示した既存の回路と同じく、ＲＳＳＩ信号のレベルが高い（受信信号強度が高い）ほうのチャンネルの再生クロックが選択される（図７の時刻ｔまで）。
【００５６】
他方、上記の条件が満たされており、且つ、Ａ／ＢＲＳＳＩ切替信号が示しているチャンネルのほうの同期レベル情報の内容が「Bad」信号である（すなわち残りのチャンネルのほうの同期レベル情報の内容が「Good」信号である）場合には、Ａ／ＢＲＳＳＩ切替信号とは違うほうのチャンネルを示すＡ／Ｂ受信品質切替信号を生成する。
【００５７】
したがって、この場合には、切替回路１４では、図４に示した既存の回路とは逆に、ＲＳＳＩ信号のレベルは低いが受信品質は高いチャンネルの再生クロックが選択される（図７の時刻ｔから）。
【００５８】
このように同期レベル情報に基づいて再生クロックを選択することには、次に述べるような利点がある。図１９に示したように、周波数選択性フェージングが起きると、検波波形（図１の復調器５，６の検波波形）に周波数歪みが生じる。この周波数歪みは、受信電波が強い状態でも発生する。したがって、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いほうのチャンネルの再生クロックを選択していても、急に周波数歪が発生することにより、正確な動作クロックを得ることができず、ＢＥＲ（符号誤り率）が悪化して受信品質が悪化することがある。
【００５９】
ここで、周波数選択性フェージングが存在する場合には、検波波形の周波数歪みが相対的に大きい（受信品質が相対的に悪い）ほうのチャンネルでは、復調データの個々のパケットからのユニークワードの検知に失敗することが多くなり、他方、検波波形の周波数歪みが相対的に小さい（受信品質が相対的に良い）ほうのチャンネルでは、このユニークワードの検知に成功することが多くなる。
【００６０】
そこで、各チャンネルについてユニークワードの検知の成否のレベル（＝受信品質のレベル）を示す同期レベル情報を生成し、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いほうのチャンネルの再生クロックを選択しているときに急にそのチャンネルの受信品質が悪化した（「Bad」信号が生成された）場合、残りの一方のチャンネルの受信品質が良いか（「Good」信号が生成されているか）を調べ、良い場合にはそちらのほうの再生クロックに切り替える。そして、元のチャンネルの受信品質が回復した（「Good」信号が生成された）場合には再び元のチャンネルの再生クロックに切り替える。
【００６１】
これにより、周波数選択性フェージングが存在する場合に、受信品質が良いほうのチャンネルの再生クロックを、動作クロックとして用いるために選択することができる。
【００６２】
また、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合（例えば広い運動場のような場所で通信を行う場合のように、直接波と大地で反射した間接波との２つの電波のみが受信される場合等）にも、検波波形の周波数歪みの度合いはチャンネルによって異なり得るので、この同期レベル情報に基づき、受信品質が良いほうのチャンネルの再生クロックを選択することができる。
【００６３】
このように、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、受信品質が良いほうのチャンネルの再生クロックを、硬判定回路７，８や、選択回路１１の後段の回路（図１）の動作クロックとして用いることができる。これにより、周波数選択性フェージングが存在する場合や、各チャンネルの受信電波の相関が高い場合にも、フェージング耐性を向上させて受信品質を改善することができる。
【００６４】
なお、図１に示したダイバーシチ受信装置の個々の回路は、具体的には、専用ＬＳＩによって構成することもできるし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなプログラマブルロジックデバイスを設計することによって構成することもできる。また、例えば同期処理回路９，１０や受信品質判定切替回路１３や切替回路１４のような一部の回路の機能を、ＣＰＵにプログラムを実行させることによって実現してもよい。
【００６５】
以下では、一つの具体例として、図１の硬判定回路７，８，同期処理回路９，１０，選択回路１１、受信品質判定切替回路１３，切替回路１４，ＤＰＬＬ１５，同期信号補正回路１６の部分を、ＨＤＬ（Hard Description Language）を用いてＦＰＧＡを設計することにより構成した例を、図８〜図１５を用いて説明する。
【００６６】
図８は、ＨＤＬを用いて設計したＦＰＧＡのトップモジュールであるdiversityを示すブロック図である。このブロック図に含まれる各下層モジュールの名称・役割及び図１の回路との対応関係は、次の通りである。
【００６７】
（１）dsy_sel_clk（再生クロック切替器）
図１の復調器５，６からそれぞれ入力される再生クロックclkr_b_a，clkr_b_bを、セレクト信号dsy_selによって切り替えて再生クロックclkr_bとして出力し、その再生クロックclkr_bを下記（７）のdsy_dpll_a（位相合成クロック用ＤＰＬＬ）に入力させるセレクターである。図１の切替回路１４に該当する。
【００６８】
（２）dsy_rx_data（復調データ硬判定_位相合成クロック）
図１の復調器５，６から入力されたデータd_ps_a，d_ps_bは、それぞれの再生クロックで硬判定されているが、相互の位相にはジッタがある。そのため、位相合成クロックclk_bによって硬判定する。図１の硬判定回路７，８に該当する。
【００６９】
（３）dsy_sel_data（復調データ切替器）
上記（２）のdsy_rx_dataで硬判定されたＡチャンネル，Ｂチャンネルのデータd_des_a，d_des_bと、Ａチャンネル，Ｂチャンネルのパケットデータのカウント値pk_cnt_a，pk_cnt_bとを、Ａチャンネル，Ｂチャンネルを切り替えて1系統ずつで出力させるセレクターである。図１の選択回路１１に該当する。
【００７０】
（４）dsy_sel_gen（受信品質判定切替信号生成）
上記（１）のdsy_sel_clk（再生クロック切替器）が図１の復調器５，６からの再生クロックclkr_b_a，clkr_b_bを切り替えるためのセレクト信号dsy_selを、受信品質より判断して生成する。図１の受信品質判定切替回路１３に該当する。
【００７１】
（５）dsy_det_pk（同期処理ブロック）
Ａ，Ｂ各チャンネルについて、パケットデータ中のユニークワードの検知と、パケットデータの先頭部分からのビット数のカウント値pk_cntの生成と、ユニークワード同期レベルカウンターのカウント値の増減と、「Good」信号pk_good，「Bad」信号pk_badの生成とを行う。図１の同期処理回路９，１０に該当する。
【００７２】
（６）dsy_rec_data（ユニークワード・リカバリー）
ユニークワードのリカバリーを行う。図１の同期信号補正回路１６に該当する。
【００７３】
（７）dsy_dpll_a（位相合成クロック用ＤＰＬＬ）
内部で発生する基準クロック（位相合成クロック）clk_bを、上記（１）のdsy_sel_clk（再生クロック切替器）から入力される再生クロックclkr_bの位相と同期させるＰＬＬである。図１のＤＰＬＬ１５に該当する。
【００７４】
図９は、上記（１）のdsy_sel_clk（再生クロック切替器）のブロック図である。図１の復調器５，６からそれぞれ入力される再生クロックclkr_b_a，clkr_b_bを、セレクト信号dsy_selによって切り替えて、再生クロックclkr_bとして出力する。
【００７５】
図１０は、上記（２）のdsy_rx_data（復調データ硬判定_位相合成クロック）のブロック図である。図１の復調器５，６から入力されたデータd_ps_a，d_ps_bは、それぞれの再生クロックで硬判定されているが、相互の位相にはジッタがある。そのため、位相合成クロックclk_bによって硬判定する。ジッタ成分の影響により硬判定データが誤らないようにするために、一旦反転クロックで硬判定した後に非反転クロックで硬判定を行う。硬判定されたＡチャンネル，Ｂチャンネルのデータは、それぞれd_des_a，d_des_bとして出力される。
【００７６】
図１１は、上記（３）のdsy_sel_data（復調データ切替器）のブロック図である。図１のＲＳＳＩ比較回路１２からのＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号antにより、上記（５）のdsy_det_pk（同期処理ブロック）からのＡチャンネル，Ｂチャンネルのパケットのスタートフラグpk_fg_a,pk_fg_bを切り替えて、信号pk_fgとして出力する。この信号pk_fgとＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号antとの組合せで、仮想同期データ（pk_fg）がある場合はＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号antをそのままの切替信号pk_selとして出力し、仮想同期データ（pk_fg）がない場合は切替信号pk_selをホールドする。
【００７７】
この切替信号pk_selにより、図１１のdsy_rx_dataで硬判定されたＡチャンネル，Ｂチャンネルのデータd_des_a，d_des_bを切り替えて1系統のデータd_desとして出力するとともに、Ａチャンネル，Ｂチャンネルのパケットデータのカウント値pk_cnt_a，pk_cnt_bを切り替えて1系統のカウント値pk_cntとして出力する。
【００７８】
図１２は、上記（４）のdsy_sel_gen（受信品質判定切替信号生成）のブロック図である。上記（１）のdsy_sel_clk（再生クロック切替器）が図１の復調器５，６からの再生クロックclkr_b_a，clkr_b_bを切り替えるためのセレクト信号dsy_selを、図１のＲＳＳＩ比較回路１２からのＡ／ＢＲＳＳＩ切替信号antと、上記（５）のdsy_det_pk（同期処理ブロック）からのＡ，Ｂ各チャンネルについての「Good」信号pk_good_a，pk_good_b，「Bad」信号pk_bad_a，pk_bad_bとを判断することによって生成する。pk_good_a，pk_good_b，pk_bad_a，pk_bad_bの値「×」は、値に変化がない（前回の状態が維持されている）ことを示している。判断動作の内容は、図７を用いて説明したとおりである。
【００７９】
図１３は、上記（５）のdsy_det_pk（同期処理ブロック）のブロック図である。上記（３）のdsy_sel_data（復調データ切替器）から出力されたデータd_desから各パケット中のユニークワード(pk=uniq)の検知と、ユニークワード同期レベルカウンターのカウント値pk_syncの増減と、「Good」信号pk_good，「Bad」信号pk_badの生成と、パケットデータの先頭部分からのビット数のカウント値pk_cntの生成とを行う。カウント値pk_syncの増減動作及び「Good」信号pk_good，「Bad」信号の生成動作の内容は、図２を用いて説明したとおりである。なお、前述のように同期処理回路９，１０はユニークワードの検知に成功するとパケットのスタートフラグ（図１２のスタートフラグpk_fg_a,pk_fg_b）を生成するが、図１３ではこのスタートフラグについては記載を省略している。
【００８０】
図１４は、上記（６）のdsy_rec_data（ユニークワード・リカバリー）のブロック図である。上記（５）のdsy_det_pk（同期処理ブロック）からのパケットカウンターのカウント値pk_cntに基づき、パケットデータ中のユニークワードの直前，末尾の位置でそれぞれ‘１’，‘０’になるフラグrec_fgを生成する。
【００８１】
そして、このフラグrec_fgが‘１’のタイミングで、上記（３）のdsy_sel_data（復調データ切替器）から入力されるデータd_desの各パケットデータ中のユニークワードを、内部のＲＯＭから読み出してシフトレジスタでシリアルデータに変換したユニークワード（リカバリーデータ）に差し換えて、データd_outとして出力する。
【００８２】
図１５は、上記（７）のdsy_dpll_a（位相合成クロック用ＤＰＬＬ）のブロック図である。内部で発生する基準クロック（位相合成クロック）clk_bを、ＶＣＯ及び比較ブロックにより、上記（１）のdsy_sel_clk（再生クロック切替器）から入力される再生クロックclkr_bの位相と同期させる。
【００８３】
図８〜図１５はあくまで一つの具体例であり、前述のように、図１のダイバーシチ受信装置を専用ＬＳＩによって構成してもよいし、同期処理回路９，１０や受信品質判定切替回路１３や切替回路１４のような一部の回路の機能をＣＰＵによって実現してもよい。
【００８４】
また、以上の例では、図１に示したように、切替回路１４で選択した再生クロックをＤＰＬＬ１５に入力させ、ＤＰＬＬ１５からの位相合成クロックを動作クロックとして用いている。しかし、別の例として、ＤＰＬＬ１５を省略して、切替回路１４で選択した再生クロックそのものを動作クロックとして用いるようにしてもよい。
【００８５】
また、以上の例では、図１に示したように２ブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置に本発明を適用しているが、これに限らず、ブランチ数を３つ以上にしたブランチ切替方式のダイバーシチ受信装置にも本発明を適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用したダイバーシチ受信装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１の同期処理回路での同期レベル情報の生成方法を示す図である。
【図３】図１の同期処理回路でのユニークワードの差換え処理を示す図である。
【図４】既存のダイバーシチ受信装置における再生クロックの選択のための回路を示すブロック図である。
【図５】図１のダイバーシチ受信装置のうちの再生クロックの選択のための回路部分を示すブロック図である。
【図６】図４の回路による再生クロックの切替アルゴリズムを示す図である。
【図７】図５の回路による再生クロックの切替アルゴリズムを示す図である。
【図８】ＨＤＬを用いてＦＰＧＡを設計することにより図１の回路の一部を設計した際のトップモジュールを示すブロック図である。
【図９】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１０】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１１】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１２】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１３】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１４】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１５】図８の下層モジュールのブロック図である。
【図１６】干渉性フェージングの発生の様子を示す図である。
【図１７】ブランチ切替方式ダイバーシチの基本原理を示すブロック図である。
【図１８】図１７の切替信号生成回路の切替信号の生成の様子の一例を示す図である。
【図１９】周波数選択性フェージングがクロックの再生に及ぼす影響を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１，２  アンテナ、  ３，４  ＲＦ回路、  ５，６  復調器、  ７，８  硬判定回路、  ９，１０  同期処理回路、  １１  選択回路、  １２  ＲＳＳＩ比較回路、  １３  受信品質判定切替回路、  １４  切替回路、  １５  ＤＰＬＬ、  １６  同期信号補正回路、  １７  パケット同期回路、  １８  データ処理回路、  １９  ＤＡコンバータ、  ２０  ＡＦ回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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