JPS6247222A - ダイバ−シテイ受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アンテナ切換えダイバーシティのダイバーシ
ティ受信機に関する。

（従来技術とその問題点） 無線通信においては建物や山などによる電波の反射の影
響で受信電界強度が変化し、時によっては電波を受信す
ることができなくなるいわゆるフェージングと呼ばれる
現象がある。このフェージングに対する方策として複数
のアンテナを有し１片方のアンテナでは受信できなくて
も他方のアンテナで受信できるようにするグイバーンデ
ィと呼ばれる技術がある。ダイバーシティには、アンテ
ナから受信信号を合成するのに、アンテナを切換えて使
用するアンテナ切換えダイバーシティという方式がある
。この方式ではアンテナのみを。

切換えるので受信回路は一系統でよく回路が簡単になる
が、使用中のアンテナに受信されている電界強度しか観
測できないから、他方のアンテナでの受信状態がわから
ず常に良い状態にある方のアンテナを使用するのが難し
い。切換頻度を高くして他方のアンテナの状態を観測す
る方式も考えられるが、少なくとも一時的には悪い方の
アンテナを使用しなくてはならないこと、アンテナ切換
時に生じる受信信号位相の不連続性により雑音が発生す
る等の問題があるのであまり頻繁にアンテナを切換える
のは得策ではない。従って、従来はある一定の閾値を定
め受信電界がその閾値よりも低くなるとアンテナを切換
える方式がとられていた。　このよ　うな方式は１９７
４年シリ・ウィリー・アンド・サンズ（ＪｏｈｎＷｉｌ
ｅｙ　＆　５ｏｎｓ）社発行の一単行本「マイクロウＩ
−プ・千−ビｘ−コミスニケーシａ”／ズ（Ｍｉｃｒｏ
ｗａｖｅ　　Ｍｏｂｉｌｅ　　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎｓ　）　Ｊの４０１ページに詳述されている。

この方式の問題点は閾値の定め方にある。閾値が高すぎ
ると全体として受信電界が下がったときに両方のアンテ
ナとも受信電界が閾値よりも下になってしまう場合があ
り、このような場合には受信機はアンテナ切替えを繰り
返すばかりで受信電界の高い方のアンテナを固定して使
用することがなくいたずらに雑音を発生許せてしまう。

これに対する方策としてはアンテナを切換えた後に受信
電界が閾値より低くても再切換えは行なわず、一度受信
電界が閾値より高くなり再び閾値より下がったときに再
切換を行なう方式がある。しかｔ、このような方式では
両方とも閾値より受信電界が低い状態では偶然に選んだ
アンテナを固定的に使用することになり、十分なダイバ
ーシティ効果が得られないことになる。

逆に閾値が低すぎると他方のアンテナでは十分大きな信
号が受信されている場合にでもアンテナ切換えが起こら
ず、ダイバーシティの効果が出にくいという欠点がある
。

そこで、本発明の目的は、上述の従来のダイパ−シティ
受信機の欠点をなくし、全体的な受信電界レベルの変動
に応じて常に良好な状態のアンテナを使用するダイバー
シティ受信機を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決するために本発明が提供する手段は
、複数のアンテナを切替えて受信するダイバーシティ受
信機であって、前記アンテナの切換をするアンテナ切換
回路と、このアンテナ切換回路の出力の高周波電力を検
出する電力検出回路と、前記アンテナ切換の判断基準と
なる閾値を記憶するメモリと、前記電力検出回路の出力
と前記メモリーの出力とを比較し前記電力検出回路の出
力の方が小さい場合に切換信号を出力する第１の比較器
と、前記電力検出回路の出力と前記メモリの出力とを比
較し前記電力検出回路の出力の方が一定値以上大きい場
合にメモリ更新信号を出力する第２の比較器と、前記電
力検出回路の出力の関数でありこの電力検出回路の出力
より小さい更新閾値を求める更新量制御回路とからなり
、前記切換信号が出力きれたとき、前記アンテナ切換回
路は前記アンテナを切換え、前記メモリは前記電力検出
回路の出力を前記閾値として前記メモリに書込み、前記
メモリ更新信号が出力されたとき前記メモリは前記更新
量制御回路の出力を前記閾値として書込むことを特徴と
する。

（実施例） 以下図面を参照して本発明について詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。ア
ンテナ切換回路１で選択されたアンテナの信号１０１は
パワー検出回路２へ入力されるとともに端子１０から受
信部へ出力される。パワー検出回路２で受信信号のパワ
ーが求まると、メモリ５に記憶されている切換閾値と第
１の比較器である比較器３で比較され、受信信号パワー
が切換閾値より小さい場合には比較器３は切換信号１０
３をアンテナ切換回路１へ出力する。同時にパワー検出
回路出力１０２は切換閾値として“メモリ５へ書き込ま
れる。このようにすることで受信信号パワーが徐々に減
少してゆくときには切換閾値が次第に小さくなる。逆に
受信信号パワーが増大してゆくときにはパワー検出回路
２の出力１０２は常にメモリ５の切換閾値より大きいの
で切換信号１０３は発生しない。しかし第２の比較器で
ある比較器４では受信信号レベルと切換閾値の差が一定
値以上になると（以後この一定値を最大レベル差と呼ぶ
）メモリ更新信号１０４を出力する。更新量制御回路６
ではパワー検出回路２の出力１０２よりも最大レベル差
だげ低い値１０６をメモリ５へ出力し゛、メモリ更新量
＠１０４が出力されるとメモリ５では更新量制御回路６
の出力１０６を切換ＴＲ（Ｉ？ｆとして書き込む。この
ようにして切換閾値を増加きせる。

第２図（ａ）〜（ｃ〕には第１図実施例と従来のダイバ
ーシティ受信機の受信信号ｌ・ベルの変化する様子を示
す。第２図（Ｑ）及び（ｂ）は従来のダイバーシティ受
信機によるものであり、（Ｃ）は第１図実施例の受信機
によるものである。簡単のためアンテナに受信される電
界はどちらも三角波状に変化するとしている。第２図（
ａ）、（ｂ）および（ｃ）において■、■の三角波はそ
れぞれアンテナ７およびアンテナ８から受信される電界
の大きさであり、太線の部分が実際にダイバーシティ後
に得られる受信電界強度である。また、破線は選択され
なかったアンテナの受信電界を示す。そして、細線■は
切換閾値を示す。まず従来のダイバーシティ回路の動作
を説明する。

初期状態としてレベルの高いアンテナ７が選択されてい
るとする。アンテナ７からの受信信号は時刻Ｔａ、で切
換閾値を下方向に向かって横切る。

このときアンテナ切換がおこりアンテナ８が選択される
。次に時刻Ｉａ、においてアンテナ８の受信電界も切換
閾値以下になり再びアンテナ７に切換える。このときア
ンテナ７における受信電界は既に切換閾値以下であるの
で、これが上昇し再び切換閾値を下方向によぎるまでは
アンテナ切換は起こらない。アンテナ切換の効果がある
のはＴａ２とＴ８．の間の部分だけになる。第２図（ｂ
）は同じ受信機で切換閾値を低く設定した場合である。

受信電界がより低い状態でダイバーシティ効果がみられ
るほかは（ａ）と同じである。

第２図（ｃ）は本実施例のダイバーシティ回路の動作を
示している。最初アンテナ７が選択されておりアンテナ
７の受信電界は上昇しているので判定閾値はアンテナ７
のレベルから最大レベル差だけを保って上昇する。これ
は、受信電界が上昇し受信電界と切換閾値との間に最大
レベル差だけの差があるときには比較器４は常にメモリ
更新信号１０４を出し続けるからである。時刻Ｔｃ、に
おいて受信電界の上昇は止まり、比較器４はメモリ更新
信号１０４を出さなくなるので切換閾値は一定値となる
。時刻Ｔｅ、において受信電界が切換閾値以下になるの
で、比較器３は切換信号１０３を出力しアンテナを切換
えると同時にメモリ５の切換閾値を書き換える。このと
き切換閾値はわずかに下がるがこれは受信電界の検出が
速ければ／Ｊ＼さくなるので本図では無視している。次
に時刻Ｉｃｓにおいてアンテナ８の受信電界が切換閾値
を下回りアンテナは７へ切り換わる。切換閾値も更新き
れるがこのときの変化はわずかである。この場合にはア
ンテナ７での受信電界はアンテナ８よりも小さいのでパ
ワー検出回路２でパワーが測定されると比較器３は再び
アンテナ８へ切換える。同時に７−モリ５にはアンテナ
７のＴｃｓにおける受信電界が記憶される。更にＴｃ４
においてアンテナ８の受信電界がメモリ５の切換閾値以
下になると同様のことが起きる。

このようにアンテナを切換えた場合に切換えた先での受
信電界の方が小さいとすぐにもとのアンテナに戻すよう
に切換動作が起きるのが本発明の特徴である。従って従
来のダイバーシティよりも効果の大きなダイバーシティ
受信機が実現できる。第３図にはパワー検出回路２の一
具体例を示す。入力端子１１からはアンテナ切換回路１
からの出力１０１が入力される。この値はログアンプ２
１で対数に変換され検波器２２で検波された後アナログ
・デジタル変換器２３でデジタル信号に変換きれ端子１
２から出力される。こうすることで以下の処理は全てデ
ジタル回路で処理することができる。また対数に変換さ
れているのでレベルの調整は加算によって実現すること
ができる。切換回路１はスイッチで比較器３は通常の比
較器で、更新量制御回路６は減算器でそれぞれ実現でき
るので特に詳述はしない。

第４図は第２の比較器４の一具体例を示す図である。入
力端子１３からはパワー検出器２の出力である受信パワ
ーが、入力端子１４からはメモリ５に記憶されている切
換閾値がそれぞれ入力される。

まず減算器４１で受信パワーから切換閾値を減算し、減
算結果が最大レベル差より大きいかどうかを比較器４２
で比較する。減算結果が最大レベル差より大きいときに
はメモリ更新信号１０４を端子１５から出力する。

第５図にはメモリ５の一共体例を示す。入力端子１６か
らは切換信号１０３、入力端子１７からはメモリ更新信
号１０４、入力端子１８からは更新量制御回路６の出力
１０６、入力端子１９からはパワー検出器２の出力１０
２がそれぞれ入力される。切換信号１０３およびメモリ
更新信号１０４はそれぞれ”１“の状態のときに信号入
力があるものとみなす。メモリ更新信号１０４が入力さ
れるとゲート回路５１で更新量制御回路６の出力１０６
を追過させる。それ以外の場合にはゲート回路５１の出
力は全て“０”となる。

ゲート回路５２では同様に切換信号１０３が”１“のと
きにパワー検出器２の出力が出力される。ゲート回路５
１の出力とゲート回路５２の出力は論理和回路５４で論
理和が求められレジスタ５５へ出力される。

従ってメモリ更新信号１０４が“１“のときには更新量
制御回路６の出力１０６がレジスタ５５へ入力され、逆
に切換信号１０３が”１”のときにはパワー検出回路２
の出力１０２がレジスタ５５へ入力される。

゛メモリ更新信号１０４と切換信号１０３が同時に“１
“になることは有り得ない。また、メモリ更新信号１０
４と切換信号１０３の論理和として論理和回路５３で求
められた書換信号１５３によりレジスタ５５の内容を書
き換える。従ってメモリ更新信号１０４と切換信号１０
３のどちらか一方が入力きれるとレジスタ５５の内容が
書き換えられる。レジスタ５５の内容は端子２０から切
換閾値１０５として出力される。

（発明の効果） ＝１１− 以上詳細に記したように、本発明によれば、切換閾値を
受信電界の変動に合わせて変化させダイバーシティ効果
を向上したダイバーシティ受信機が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ）〜（ｂ）は従来のダイバーシティ受信機の動作を示
す図、同図（ｃ）は第１図実施例の動作を示す図、第３
図は第１図実施例のパワー検出回路２の一具体例を示す
図、第４図はその実施例の比較器４の一具体例を示す図
、第５図はその実施例のメモリ５の一其体例を示す図で
ある。 １・・・アンテナ切換回路、２・・・パワー検出回路、
３・・・第１の比較器、４・・・第２の比較器、５・・
・メモリ、６・・・更新量制御回路、７，８・・・アン
テナ。 代理人　弁理士　本　庄　伸　介 第１図 第２図 ＴＣＩ　　　Ｔｅ３　　Ｔｅ３　　ＴＣ４第３図 第４図 ４ご＝自ダ；５５　２゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のアンテナを切替えて受信するダイバーシティ受信
   機において、前記アンテナの切換をするアンテナ切換回
   路と、このアンテナ切換回路の出力の高周波電力を検出
   する電力検出回路と、前記アンテナ切換の判断基準とな
   る閾値を記憶するメモリと、前記電力検出回路の出力と
   前記メモリーの出力とを比較し前記電力検出回路の出力
   の方が小さい場合に切換信号を出力する第１の比較器と
   、前記電力検出回路の出力と前記メモリの出力とを比較
   し前記電力検出回路の出力の方が一定値以上大きい場合
   にメモリ更新信号を出力する第２の比較器と、前記電力
   検出回路の出力の関数でありこの電力検出回路の出力よ
   り小さい更新閾値を求める更新量制御回路とからなり、
   前記切換信号が出力されたとき、前記アンテナ切換回路
   は前記アンテナを切換え、前記メモリは前記電力検出回
   路の出力を前記閾値として前記メモリに書込み、前記メ
   モリ更新信号が出力されたとき前記メモリは前記更新量
   制御回路の出力を前記閾値として書込むことを特徴とし
   たダイバーシティ受信機。