(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと一つの受信部を具備し、該複数のアンテナを順次切り替えてそれぞれの受信電界強度を検知し、該受信電界強度の平均値が最大であったアンテナを選択して受信信号処理を行うダイバーシチ受信機において、
前記複数のアンテナのそれぞれについての受信電界強度の平均値の算出する開始タイミングを、前記の複数のアンテナを順次切り替える各タイミングに対して所定時間遅延して設定する設定手段を備えることを特徴とするダイバーシチ受信機。
【請求項２】
複数のアンテナと一つの受信部を具備し、該複数のアンテナを順次切り替えてそれぞれの受信電界強度を検知し、該受信電界強度の平均値が最大であったアンテナを選択して受信信号処理を行うダイバーシチ受信機において、
前記複数のアンテナを順次切り替える各タイミングから所定時間内については、前記のそれぞれの受信電界強度の平均値の算出を実施しないように、該所定時間を設定する設定手段を備えることを特徴とするダイバーシチ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイバーシチ受信機に係り、特に受信部が一つで、複数のアンテナを具備し、バースト状に送られてくる信号( 以下一つのバースト信号をスロットと称する) 或いはフレーム( スロットの集まり) 単位で、受信電界強度が最大のアンテナを選択して受信するアンテナ選択ダイバーシチ方式を採用したダイバーシチ受信機に関する。
【０００２】
特に、移動通信は固定無線通信と比較すると、劣悪なレイリーフェージング環境下で電波を受信するため、受信特性向上のためダイバーシチ受信技術がよく使われている。
【０００３】
受信信号処理に先立ち、該複数のアンテナの内一つのアンテナを選択するために受信電界強度を調べ、その結果により信号処理時に受信するアンテナを決めておくアンテナ選択ダイバーシチ方式においては、信号処理中に、受信電界強度が変動する場合があるため該結果が維持されているとは限らないが、少なくとも受信信号処理に先立って精度よく受信電界強度を調べることが求められている。
【０００４】
以下にアンテナ選択ダイバーシチ方式を採用した一般的なダイバーシチ受信機について、図に添って説明する。
【０００５】
図５はアンテナ選択ダイバーシチ方式の一般的な受信機の構成例で、１は第一のアンテナ、２は第二のアンテナ、３はスイッチ部、４は受信部、５は復調部、６は信号処理及びタイミング制御部、７はスイッチ制御部、８はクロック線、９は電界強度線、１０は起動線、１１はアンテナ制御線である。
【０００６】
第一のアンテナ１と  第二のアンテナ２とで受信された電波はスイッチ部３の状態により、どちらか一方が受信部４に送られ、受信部４では送られて来た信号が検波されて復調部５に送られると共にクロックと受信電界強度データが抽出されて、それぞれクロック線８及び電界強度線９を経由してスイッチ制御部７に送られる。
【０００７】
復調部５では、受信部４から送られてきた信号がベースバンドデータに復調されて信号処理及びタイミング制御部６に送られる。
【０００８】
信号処理及びタイミング制御部６では、該ベースバンドデータの終端処理を行い、各種信号を分離抽出し、それぞれの処理を行うと共に該処理に伴うタイミング抽出と制御を行う。また、バースト状に受けたスロット又はフレームの開始時点から受信部４の安定動作入りのタイミングを計って、起動線１０を経由してダイバーシチ起動信号をスイッチ制御部７に送る。
【０００９】
スイッチ制御部７では、該ダイバーシチ起動信号が送られて来ると、該クロックにより動作を開始して、アンテナ制御線１１を経由するアンテナ制御信号によりスイッチ部３を制御して、まず、第一のアンテナ１から受信部４経由で受信電界強度データを受け、次に第二のアンテナ２から受信部４経由で受信電界強度データを受けて両受信電界強度データを比較し、以後該スロット内または該フレーム内では電界強度の大きい方のアンテナから受信するように該アンテナ制御信号によりスイッチ部３を制御する。
【００１０】
図６はスイッチ制御部の一般的構成例で、図７はスイッチ制御部の一般的タイムチャートであり、図６と図７でのスイッチ制御部とは図５におけるスイッチ制御部７を指す。
【００１１】
図６で、８はクロック線、９は電界強度線、１０は起動線、１１はアンテナ制御線、２１はカウンタ、２２はデコーダ、２３は平均処理部、２４は第一のラッチ回路、２５は第二のラッチ回路、２６は比較部、２７は第一のフリップフロップ、２８は第二のフリップフロップ、２９は第三のフリップフロップ、３０はスイッチ切替信号生成部であり、３１〜３４はパルス信号線である。
【００１２】
クロック線８によりクロックが第一〜第三のフリップフロップ２７〜２９のクロック入力部に入力されると共にカウンタ２１のカウント部に入力される。
【００１３】
一方、起動線１０によりダイバーシチ起動信号がカウンタ２１に入力され、電界強度線９により受信電界強度データが平均処理部２３に入力される。
【００１４】
そして、カウンタ２１の出力がデコーダ２２に接続され、デコーダ２２の出力としての、パルス信号線３１は第一のフリップフロップ２７のセット入力に接続され、パルス信号線３２は第一のフリップフロップ２７のリセット入力と第二のフリップフロップ２８のセット入力と第一のラッチ回路２４のクロック入力とに接続され、パルス信号線３３は第二のフリップフロップ２８のリセット入力と第三のフリップフロップ２９のセット入力と第二のラッチ回路２５のクロック入力とに接続され、パルス信号線３４は第三のフリップフロップ２９のリセット入力に接続されている。
【００１５】
第一、第二及び第三のフリップフロップ２７〜２９のそれぞれの出力は、スイッチ切替信号生成部３０に送られる。
【００１６】
平均処理部２３では、デコーダ２２の出力を基に、図示されていない平均処理パルス生成回路経由で平均処理範囲を指示する平均処理駆動パルスを受けて、該受信電界強度データの平均値を出力し、第一のラッチ回路２４と第二のラッチ回路２５との入力に接続される。
【００１７】
該平均値は第一のラッチ回路２４と第二のラッチ回路２５にてそれぞれパルス信号線３２と３４により送られてくるタイミングで保持され、それぞれの保持された平均値は比較部２６にて比較され、比較部２６の出力であるいずれのアンテナの受信電界強度が大きいかを示すデータ( 以降、これを略して「大小データ」と称する) がスイッチ切替信号生成部３０に送られる。
スイッチ切替信号生成部３０では、該大小データと第一、第二及び第三のフリップフロップ２７〜２９のそれぞれの出力とから、図５のスイッチ部３を制御するためのアンテナ制御信号を生成してアンテナ制御線１１に送り出す。
【００１８】
次に、図７に添って、図６を参照しながら主として該アンテナ制御信号を生成の動作を説明する。
【００１９】
初期値が“０”に設定されているカウンタ２１（適用されるシステムの種類や内容によって異なるが、ここでは５ビットカウンタを例とする。）は起動線１０からの該ダイバーシチ起動信号が立ち上がると、クロックのカウントを開始する。
【００２０】
カウンタ２１の出力（図７では原理としてカウント値を示す。）はデコーダ２２にてデコードされて該クロックの１ビット幅のパルスに変換される。具体的には、パルス信号線３１〜３４にそれぞれ図７に示される第一のパルスと第七のパルスと第十三のパルスと第三十一のパルスとが出力される。
【００２１】
平均処理部２３では、図７に示す受信電界強度データ（図６にて説明した受信電界強度データと同じもので、詳細は後述する。）を受けて原理的に“第一のアンテナ１から受信”の部分と“第二のアンテナ２から受信”の部分とがそれぞれ演算されて平均値が得られて、該平均値のそれぞれが第一のラッチ回路２４と第二のラッチ回路２５にそれぞれ該第七のパルスと該第十三のパルスにより保持される。
【００２２】
該保持された平均値は比較部２６にて比較され、該大小データとしてスイッチ切替信号生成部３０に送られる。
【００２３】
一方、第一のフリップフロップ２７は該クロックのタイミングにて該第一のパルスでセットされて該第七のパルスでリセットされる。第二のフリップフロップ２８は同様に該第七のパルスでセットされて該第十三のパルスでリセットされる。第三のフリップフロップ２９は同様に該第十三のパルスでセットされて該第三十一のパルスでリセットされる。そしてフリップフロップ２７〜２９のそれぞれの出力は、図７に示されるそれぞれ第一乃至第三のフリップフロップ出力となってスイッチ切替信号生成部３０に送られる。
【００２４】
スイッチ切替信号生成部３０では、該第一のフリップフロップ出力が高位期間には第一のアンテナ１から受信するように、該第二のフリップフロップ出力が高位期間には第二のアンテナ２から受信するように、該第三のフリップフロップ出力が高位期間には該大小データが第一のラッチ回路２４の平均値の方が大きいことを示している時には第一のアンテナ１から受信して第二のラッチ回路２５の平均値の方が大きいことを示している時には第二のアンテナ２から受信するように該アンテナ制御信号を発する。
【００２５】
即ち、図７のアンテナ制御信号では、低位では第一のアンテナ１から受信し、高位では第二のアンテナ２から受信するようにスイッチ部３を制御する。尚、タイミング上、カウント値“１４”以後の実線部分の時は第一のアンテナ１から受信し、点線部分の時には第二のアンテナ２から受信することを示す。
【００２６】
そして、その結果、平均処理部２３では原理的には図７に示すような受信電界強度データを受信する。
【００２７】
【従来の技術】
図３は、従来の平均処理部に平均処理範囲を指示する平均処理パルス生成回路の構成例である。
【００２８】
図３において、８はクロック線、９は電界強度線、１０は起動線、２１はカウンタ、２２はデコーダ、２３は平均処理部、２７は第一のフリップフロップ、２８は第二のフリップフロップ、３１〜３３はパルス信号線であり、それぞれの構成及び動作は図６及び図７にて説明したものと同じなので基本的には説明は省略するが、図３での追加部分について説明する。
【００２９】
３５はＯＲ回路で、第一のフリップフロップ２７及び第二のフリップフロップ２８の出力は、図６において説明した様にそれぞれスイッチ切替信号生成部３０に送られる他、ＯＲ回路３５にも送られて、ＯＲ回路３５の出力は平均処理部２３に送られる。
【００３０】
つまり、第一のフリップフロップ２７と第二のフリップフロップ２８とＯＲ回路３５とにより該平均処理パルス生成回路が構成されている。
【００３１】
図４は、従来の平均処理範囲に係るタイムチャートであり、図４に添って図３の動作を説明する。
【００３２】
図４におけるクロック、カウント値、ダイバーシチ起動信号、第一のパルス、第七のパルス、第十三のパルス、第一のフリップフロップ出力及び第二のフリップフロップ出力については図7 にて説明した内容と全く同様なので説明は省略する。
【００３３】
図４の第一のフリップフロップ出力と第二のフリップフロップ出力とはＯＲ回路３５にて論理和演算がなされた結果、平均処理駆動パルスが得られて平均処理部２３に送られる。
【００３４】
平均処理部２３では、図７にて説明したように原理的に図４の受信電界強度データを受信して、該平均処理駆動パルスにより指示された範囲で演算を行い、該受信電界強度データの平均値を得て第一のラッチ回路２４及び第二のラッチ回路２５へ送出する。
【００３５】
即ち、該受信電界強度データにおいて、図７で示した該アンテナ制御信号と同タイミングの平均処理範囲にて第一のアンテナ１から受信した受信電界強度データ及び第二のアンテナ２から受信した受信電界強度データをそれぞれ受信していると想定して平均処理を行っている。
【００３６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、アンテナ切替時における受信部の応答時間等を考慮すると、平均処理部が最初のアンテナからの受信電界強度データを受信し、次のアンテナに切り替え後受信電界強度データの平均値演算をする時の平均処理範囲に、該最初のアンテナからの受信電界強度データが混入するため精度良い電界強度の大小比較が困難になるという問題がある。
【００３７】
また、該受信部の回路や使用部品の変更等がある場合には、該応答時間等が変わるため該混入の度合いが変わるという課題もある。
【００３８】
本発明は、この問題に鑑み、アンテナ切替後に受信電界強度データの平均処理を行う時、切替前のアンテナからの受信電界強度データの影響を受けないようにして、電界強度の大小比較によりアンテナ選択が可能とするダイバーシチ受信機の提供を目的とする。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るダイバーシチ受信機では、該それぞれの受信電界強度の平均値を算出するための時間範囲を設定により可変出来る設定手段を備える。
【００４０】
そして、本発明に係るダイバーシチ受信機において、前記設定手段は、受信電界強度の平均値を算出する開始時刻を設定出来る設定手段でもよい。
【００４１】
アンテナ選択のためにアンテナ切替を行い、各アンテナに対する受信電界強度データの平均値を算定する範囲の設定、或いは該算定する開始時刻を設定することにより、切替後のアンテナからの受信電界強度データに対する切替前のアンテナからの受信電界強度データ影響を受けない範囲で平均値を算定するので、精度の良い電界強度の大小比較により使用するアンテナを選択することができ、更に、特に平均処理パルス生成回路を含むスイッチ制御部をＩＣ化する時、受信部の回路や使用部品の変更等により応答時間等が変わっても該スイッチ制御部を変更することなく使える。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００４３】
図１は本発明の平均処理部に平均処理範囲を指示する平均処理パルス生成回路の構成例であり、図２は本発明の平均処理範囲に係るタイムチャートである。
【００４４】
図１において、８はクロック線、９は電界強度線、１０は起動線、２１はカウンタ、２２はデコーダ、２３は平均処理部、４０と４１は選択回路、４２と４３は設定部、４４は第四のフリップフロップ、４５は第五のフリップフロップ、４６はＯＲ回路であり、４７と４９はパルス信号線群、４８と５０はパルス信号線である。
【００４５】
クロック線８によりクロックが第四のフリップフロップ４４と第五のフリップフロップ４５クロック入力部に入力されると共にカウンタ２１のカウント部に入力される。
【００４６】
一方、起動線１０によりダイバーシチ起動信号がカウンタ２１に入力され、電界強度線９により該受信電界強度データが平均処理部２３に入力される。
【００４７】
そして、カウンタ２１の出力がデコーダ２２に接続され、デコーダ２２の出力としての複数のパルス信号線にて構成されるパルス信号線群４７は選択回路４０に送られる。
【００４８】
選択回路４０では、設定部４２にて設定される選択指示信号を受けて、パルス信号線群４７の中の１つのパルス信号線が選択されて第四のフリップフロップ４４のセット入力に接続される。
【００４９】
また、デコーダ２２の出力としての複数のパルス信号線にて構成されるパルス信号線群４９は選択回路４１に送られる。
【００５０】
選択回路４１では、設定部４３にて設定される選択指示信号を受けて、パルス信号線群４９の中の１つのパルス信号線が選択されて第五のフリップフロップ４５のセット入力に接続される。
【００５１】
更に、デコーダ２２の出力としてのパルス信号線４８と５０はそれぞれ、第四フリップフロップ４４と第五のフリップフロップ４５のリセット入力に接続されている。
【００５２】
第四フリップフロップ４４と第五のフリップフロップ４５出力はそれぞれＯＲ回路４６の入力側に接続され、ＯＲ回路４６の出力は平均処理部２３に接続される。
【００５３】
つまり、選択回路４０と４１、設定部４２と４３、第四のフリップフロップ４４と第五のフリップフロップ４５及びＯＲ回路４６とにより該平均処理パルス生成回路が構成されている。
【００５４】
次に、図２に添って図１を参照しつつ動作を説明する。
【００５５】
初期値が“０”に設定されているカウンタ２１は起動線１０からの該ダイバーシチ起動信号が立ち上がると、該クロックのカウントを開始する。
【００５６】
カウンタ２１の出力（図２では原理としてカウント値を示す。）はデコーダ２２にてデコードされて該クロックの１ビット幅のパルスに変換される。
【００５７】
ここで、図２に示されているカウント値を表示している記号について説明する。即ち、Ｎ、Ｍ、Ｐ、Ｑはそれぞれ正の整数であり、２≦Ｎ，Ｎ≦Ｐ＜Ｎ＋Ｍ，Ｎ＋Ｍ＋１≦Ｑ＜Ｎ＋２Ｍ＋１の関係にある。
【００５８】
パルス信号線群４７により第Ｎ〜第Ｎ＋Ｍ−１のパルスがそれぞれ選択回路４０に送られ、設定部４２においてＰと設定すると、選択回路４０では送られてきた第Ｎ〜第Ｎ＋Ｍ−１のパルスの内第Ｐのパルスを選択して第四のフリップフロップ４４は該クロックに駆動されて第Ｐのパルスの後縁にてセットされ、パルス信号線４８により送られてくる第Ｎ＋Ｍのパルスの後縁にてリセットされ、図２に示される第四のフリップフロップ出力を得る。
【００５９】
又、パルス信号線群４９により第Ｎ＋Ｍ＋１〜第Ｎ＋２Ｍのパルスがそれぞれ選択回路４１に送られ、設定部４３においてＱと設定すると、選択回路４１では送られてきた第Ｎ＋Ｍ＋１〜第Ｎ＋２Ｍのパルスの内第Ｑのパルスを選択して第五のフリップフロップ４５は該クロックに駆動されて第Ｑのパルスの後縁にてセットされ、パルス信号線５０により送られてくる第Ｎ＋２Ｍ＋１のパルスの後縁にてリセットされ、図２に示される第五のフリップフロップ出力を得る。
【００６０】
該第四のフリップフロップ出力と該第五のフリップフロップ出力とはＯＲ回路４６にて論理和演算がなされて、図２に示される平均処理駆動パルスとなり平均処理部２３に送られる。
【００６１】
平均処理部２３では、図７にて説明したように原理的に図２の受信電界強度データを受信して、該平均処理駆動パルスの高位部分により指示された範囲で演算を行い、該受信電界強度データの平均値を得て第一のラッチ回路２４及び第二のラッチ回路２５へ送出する。
【００６２】
即ち、図５のスイッチ部３では第Ｎ−１のパルスの後縁にて第一のアンテナ１に切替られ、第Ｎ＋Ｍのパルスの後縁にて第二のアンテナ２に切替られるので、該受信電界強度データに示すように、第一のアンテナ１から受信した受信電界強度データ及び第二のアンテナ２から受信した受信電界強度データをそれぞれ受信していると想定してしている範囲に、矢線で示すように切替前のアンテナからの受信電界強度データが混入しても  平均値算出に当たり該Ｐ及び該Ｑの設定を適切に行うことにより該混入による影響を阻止出来る。
【００６３】
尚、ここでは二つのアンテナを例に説明したが、三つ以上のアンテナを具備した場合にも、適用してよい。
【００６４】
【発明の効果】
前記のように、アンテナ選択のためにアンテナ切替を行い、各アンテナに対する受信電界強度データの平均値を算定する範囲を設定、或いは該算定開始時期を設定することにより、切替後のアンテナからの受信電界強度データに対する切替前のアンテナからの受信電界強度データ影響を受けない範囲で平均値を算定するので、精度の良い電界強度の大小比較により使用するアンテナを選択することができるという効果があり、更に、特に平均処理パルス生成回路を含むスイッチ制御部をＩＣ化する時、受信部の回路や使用部品の変更等により応答時間等が変わっても該スイッチ制御部を変更することなく使えるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の平均処理部に平均処理範囲を指示する平均処理パルス生成回路の構成例。
【図２】  本発明の平均処理範囲に係るタイムチャート。
【図３】  従来の平均処理部に平均処理範囲を指示する平均処理パルス生成回路の構成例。
【図４】  従来の平均処理範囲に係るタイムチャート。
【図５】  アンテナ選択ダイバーシチ方式の一般的な受信機の構成例。
【図６】  スイッチ制御部の一般的構成例。
【図７】  スイッチ制御部の一般的タイムチャート。
【符号の説明】
１        第一のアンテナ
２        第二のアンテナ
３        スイッチ部
４        受信部
５        復調部
６        信号処理及びタイミング制御部
７        スイッチ制御部
２１        カウンタ
２２        デコーダ
２３        平均処理部
２４、２５  ラッチ回路
２６        比較部
２７〜２９、４４、４５    フリップフロップ
３０        スイッチ切替信号生成部
４０、４１  選択回路
４２、４３  設定部
【図１】
0003800879.tif 000002
【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】
0003800879.tif 000008