JP2000353998A - ダイバーシティ受信機およびダイバーシティ送信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成でダイバーシティ効果を維持する
ことができるダイバーシティ受信機および簡単な構成で
ダイバーシティ効果を維持することができるダイバーシ
ティ送信機を提供することを目的とする。 【解決手段】 伝送信号を受信して受信信号を出力する
複数のアンテナ１１、１２、１３と、複数のアンテナを
順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り換え器
２と、アンテナ切り換え器２を介して得られる受信信号
を検波して復調信号に変換する受信回路３、５、６と、
アンテナ切り換え器２を制御する切り換え制御部８とを
有し、切り換え制御部８は、受信信号の伝送帯域幅の逆
数よりも低速の切り換え頻度でアンテナを切り換えるよ
うにアンテナ切り換え器２を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として音声デジ
タルデータ等のデジタルデータ信号の無線伝送に用いら
れるダイバーシティ受信機およびダイバーシティ送信機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイバーシティ受信は、無線通信におけ
るフェージングの影響を軽減する手段として知られてお
り、近年では、電波伝播路がマルチパスとなるために深
いフェージングが発生する自動車電話・携帯電話等の移
動体通信の無線装置に広く用いられている。最も一般的
なダイバーシティ受信は、複数のアンテナにより受信す
る空間ダイバーシティもしくは偏波ダイバーシティであ
り、各アンテナ毎に設けられた複数系統の受信回路を有
し、同受信回路の出力を例えば受信信号強度が高い等の
条件で選択・合成して受信出力を得るものである。しか
し、この構成では、上記のように複数系統の受信回路が
必要となり、装置価格も高価となる等の欠点がある。ま
た、パーソナルハンディホンシステム（ＰＨＳ）のよう
な送受信に同じ周波数を用いるＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ、時分割複信）方式におい
ては、送受信における伝搬路の特性の相関が強いので、
受信時に最も受信状態が良好であったアンテナを用いて
送信する送信ダイバーシティが可能である。基地局で送
信ダイバーシティを行えば、移動局側ではダイバーシテ
ィ受信を行わずともダイバーシティ効果が得られる。し
かし、送受信の伝搬路の特性に相関がないＦＤＤ（Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐ−ｌｅｘ、
周波数分割複信）や、基地局からの一方送信となる報知
情報の伝送や放送等の場合には、送信ダイバーシティは
できない。

【０００３】ところで、近年、周波数ホッピング方式に
よるスペクトラム拡散変調を用いたデジタルデータの無
線伝送が検討されている。例えば我が国でも２．４ＧＨ
ｚ帯を用いた無線ローカルエリアネットワーク（以下、
「無線ＬＡＮ」と記載する）に関する規格が「小電力デ
ータ通信システム／ワイヤレスＬＡＮシステム標準規格
ＲＣＲ ＳＴＤ−３３」として社団法人電波産業会によ
り制定されており、周波数ホッピング方式による伝送が
規定されている。

【０００４】この周波数ホッピング方式は、送信側およ
び受信側が同期して搬送波周波数を切り換えながら（例
えば図４に示すように切り換えながら）信号を伝送する
ものである。図４は８波の搬送波周波数を切り換えなが
ら伝送する例を示すタイミング図であり、斜線部分は周
波数の切り替えのため、有効なデータが伝送できない部
分を示す。さらに、周波数ホッピング方式は、伝送デー
タを誤り訂正符号により符号化したり、誤り検出を行っ
て誤りが生じた場合の再送制御を組み合わせることで、
周波数ダイバーシティ効果が得られる。即ち、マルチパ
ス伝播路の伝搬遅延時間の分散が大きく、ホッピング帯
域内において受信信号強度が不均一となる環境では、た
とえある搬送波周波数においてフェージングにより受信
レベルが落ち込んでいても、他の搬送波周波数で伝送さ
れている期間は落ち込んでいないことが多い。特に無線
ＬＡＮのようにフェージングが低速となる環境では、長
期間にわたる受信レベルの落ち込みを回避でき、誤りビ
ットが一定期間に集中するバースト誤りを回避できるの
で、誤り訂正符号が有効に作用し、周波数ダイバーシテ
ィ効果が得られる。あるいは、誤りが多発した部分の再
送を行う場合、他の搬送波周波数の部分で行うことによ
り、周波数ダイバーシティ効果が得られる。従って、周
波数ホッピング方式による伝送は、ホッピング周波数の
帯域を十分広く確保できるならば、空間ダイバーシティ
や偏波ダイバーシティ受信を行うことなく単一のアンテ
ナ、単一の受信回路によりダイバーシティ効果が得られ
る。

【０００５】しかしながら、無線ＬＡＮやコードレス電
話のような屋内の電波伝播をはじめとするマルチパス伝
播路の伝搬遅延時間の分散が小さく、同分散の逆数に対
してホッピング帯域幅が狭い場合には、ホッピング帯域
の全域において受信信号強度がほぼ均一となる周波数一
様フェージングがしばしば発生する。従って、周波数ダ
イバーシティ効果が失われ、フェージングによって受信
信号品質（例えば平均ビット誤り率）が著しく低下す
る。特にコードレス電話や無線ＬＡＮのように移動局
（通信端末）の移動速度が遅く、フェージングも低速と
なる場合は、信号品質の低い状態が長時間持続するた
め、誤り訂正符号や再送制御を行っても正しい受信デー
タが得られなくなる。このため、周波数ホッピング方式
による無線伝送を行う場合でも、空間ダイバーシティ受
信が併用される場合が多い。

【０００６】図５は周波数ホッピング方式による従来の
ダイバーシティ受信機を示すブロック図である。

【０００７】図５において１１、１２、１３はアンテ
ナ、３はアンテナ１１、１２、１３で受信された高周波
信号を増幅する高周波増幅器、４は位相同期ループ（Ｐ
ＬＬ）回路により構成され、周波数変換のための局部発
振信号を発生させる周波数シンセサイザ、５は高周波信
号を中間周波信号もしくはベースバンド（基底帯域）信
号へ周波数変換する混合器、６は混合器５の出力を所要
レベルまで増幅して検波する増幅・検波器、７は各アン
テナ毎の受信信号を合成する合成器、８０はホッピング
制御部である。図５で、高周波増幅器３と混合器５と増
幅・検波器６とは受信回路を構成する。また、高周波増
幅器３は受信感度を高くするためには低雑音のものが用
いられる。さらに、合成器７における合成の方法として
は例えば、受信信号強度（以下「ＲＳＳＩ」と記載す
る）が最も強いアンテナに対応する信号を選択出力する
選択合成や、各アンテナ毎の受信信号をＲＳＳＩに応じ
て重み付け加算する最大比合成が用いられる。さらに、
ホッピング制御部８０は、送信周波数の切り換え（ホッ
ピング）に同期した周波数切り換え信号を周波数シンセ
サイザ４に設定するものである。

【０００８】以上のように構成された従来のダイバーシ
ティ受信機について、その動作を説明する。

【０００９】アンテナ１１、１２、１３で受信された高
周波信号はそれぞれ、高周波増幅器３、混合器５、増幅
・検波器６により処理されてベースバンド信号に変換さ
れる。このとき、ホッピング制御部８０では、相手局の
送信周波数の切り換えと同期して周波数シンセサイザ４
の局部発振周波数を切り換えることによって受信周波数
を切り換える。具体的には、先ずホッピング制御部８０
に記憶されたホッピング周波数の切り換えパターンに従
って非同期で受信を開始する。そして、その切り換えパ
ターンの切り換えの位相をずらしながら、平均ＲＳＳＩ
が最大となる位相を探し、固定する。以後は、受信デー
タの特定の位置に含まれるユニークワードと称する既知
のデータ位置を監視し、所定の位置で受信できるようト
ラッキング動作を行う。

【００１０】このように周波数ホッピングのトラッキン
グ動作が良好に行われていれば、混合器５の出力である
中間周波信号またはベースバンド信号の搬送波周波数は
それぞれ一定または零に保たれるので、以後の信号処理
はスペクトル拡散を用いない無線通信のダイバーシティ
受信機と同様に動作する。すなわち、各アンテナ１１、
１２、１３におけるＲＳＳＩに応じ、検波後のベースバ
ンド信号もしくは復調データが合成、選択される。従っ
てフェージングにより何れかのアンテナにおけるＲＳＳ
Ｉが低くなった場合でも、他の良好に受信しているアン
テナに対応する信号が合成器７から出力され、良好な信
号品質で受信できる。

【００１１】図６は、ＴＤＤによる周波数ホッピング方
式を用いるダイバーシティ受信機およびダイバーシティ
送信機を示すブロック図である。

【００１２】図６において、アンテナ１１、１２、１
３、高周波増幅器３、周波数シンセサイザ４、混合器
５、増幅・検波器６、合成器７、ホッピング制御部８０
は、図５と同様のものなので、同一符号を付し、説明は
省略する。９は送信データに応じて変調された送信信号
を出力する送信回路、２２は送受信期間に応じてアンテ
ナを送信回路９または受信回路の入力段である高周波増
幅器３に接続するための送受切り換えスイッチ、２３は
送信時のアンテナを選択する送信アンテナ切り換え器で
ある。上記送信回路９は、送信周波数に応じた局部発振
信号を周波数シンセサイザ４から供給される。

【００１３】以上のように構成された従来のダイバーシ
ティ受信機およびダイバーシティ送信機について、その
動作を受信期間および送信期間として説明する。

【００１４】まず受信期間においては、送受切り換えス
イッチ２２は高周波増幅器３側に接続される。従って、
アンテナ１１、１２、１３で受信された高周波信号は、
高周波増幅器３、混合器５、増幅・検波器６により処理
されてベースバンド信号に変換される。このとき、ホッ
ピング制御部８０では、図５のダイバーシティ受信機と
同様に、相手局の送信周波数の切り換えと同期して周波
数シンセサイザ４を制御して受信周波数を切り換え、図
５のダイバーシティ受信機と同様の動作を行う。

【００１５】次に、送信時においては、送受切り換えス
イッチ２２は送信回路９側が接続され、送信回路９から
の送信信号が送信アンテナ切り換え器２３を介しアンテ
ナ１１、１２または１３から送信される。送信アンテナ
切り換え器２３は合成器７により制御され、直前の受信
期間において最も受信状態が良好、例えばＲＳＳＩが最
大であったアンテナに接続される。このとき、ホッピン
グ制御部８０では、従来の周波数ホッピング方式の送信
機と同様に、周波数シンセサイザ４を制御し、予め定め
られたホッピングパターンに従って送信周波数を切り換
える。

【００１６】以上の動作により、ダイバーシティ受信お
よびダイバーシティ送信を行っていた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のダイバーシティ受信機および送信機では、アンテ
ナ毎に設けられた複数の受信回路３、５、６および合成
器７が必要となり、構成が複雑になるという問題点を有
していた。特に、大きなダイバーシティ利得を得るため
にはアンテナの本数すなわちダイバーシティ枝数を増や
す必要があり、さらに構成が複雑になるという問題点を
有していた。

【００１８】このダイバーシティ受信機およびダイバー
シティ送信機では、簡単な構成でダイバーシティ効果を
維持することが要求されている。

【００１９】本発明は、簡単な構成でダイバーシティ効
果を維持することができるダイバーシティ受信機および
簡単な構成でダイバーシティ効果を維持することができ
るダイバーシティ送信機を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のダイバーシティ受信機は、伝送信号を受信し
て受信信号を出力する複数のアンテナと、複数のアンテ
ナを順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り換
え器と、アンテナ切り換え器を介して得られる受信信号
を検波して復調信号に変換する受信回路と、アンテナ切
り換え器を制御する切り換え制御部とを有し、切り換え
制御部は、受信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低速の切
り換え頻度でアンテナを切り換えるようにアンテナ切り
換え器を制御する構成を備えている。

【００２１】これにより、簡単な構成でダイバーシティ
効果を維持することができるダイバーシティ受信機が得
られる。

【００２２】上記課題を解決するために本発明のダイバ
ーシティ送信機は、複数のアンテナと、複数のアンテナ
を順次切り換えて接続するアンテナ切り換え器と、アン
テナ切り換え器に送信信号を出力する送信回路と、アン
テナ切り換え器を制御する切り換え制御部とを有し、切
り換え制御部は、送信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低
速の切り換え頻度でアンテナを切り換えるようにアンテ
ナ切り換え器を制御する構成を備えている。

【００２３】これにより、簡単な構成でダイバーシティ
効果を維持することができるダイバーシティ送信機が得
られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のダイバ
ーシティ受信機は、伝送信号を受信して受信信号を出力
する複数のアンテナと、複数のアンテナを順次切り換え
て受信信号を出力するアンテナ切り換え器と、アンテナ
切り換え器を介して得られる受信信号を検波して復調信
号に変換する受信回路と、アンテナ切り換え器を制御す
る切り換え制御部とを有し、切り換え制御部は、受信信
号の伝送帯域幅の逆数よりも低速の切り換え頻度でアン
テナを切り換えるようにアンテナ切り換え器を制御する
こととしたものである。

【００２５】この構成により、フェージングにより特定
のアンテナにおいて受信レベルが落ち込んだ場合でも、
アンテナの切り換えにより他のアンテナで受信する期間
は良好に受信される確率が高く、ダイバーシティ効果が
維持され、良好な伝送品質が得られるという作用を有す
る。

【００２６】請求項２に記載のダイバーシティ受信機
は、周波数ホッピング方式による伝送信号を受信して受
信信号を出力する複数のアンテナと、複数のアンテナを
順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り換え器
と、アンテナ切り換え器を介して得られる受信信号を検
波して復調信号に変換する受信回路と、アンテナ切り換
え器を制御する切り換え制御部とを有し、切り換え制御
部は、周波数ホッピングと同期してアンテナを切り換え
るようにアンテナ切り換え器を制御することとしたもの
である。

【００２７】この構成により、周波数一様フェージング
により、特定のアンテナにおいていずれのホッピング周
波数においても受信レベルが落ち込んだ場合でも、アン
テナの切り換えにより、他のアンテナで受信する期間は
良好に受信される確率が高く、ダイバーシティ効果が維
持され、良好な伝送品質が得られるという作用を有す
る。

【００２８】請求項３に記載のダイバーシティ受信機
は、請求項２に記載のダイバーシティ受信機において、
複数のアンテナの数は、周波数ホッピング方式の搬送波
周波数の数と互いに素な関係であることとしたものであ
る。

【００２９】この構成により、ホッピング時の周波数と
アンテナとの組み合わせの数が多くなり、周波数選択性
フェージングの伝播環境において等価的なダイバーシテ
ィ枝数が増加し、ダイバーシティ効果が向上するという
作用を有する。

【００３０】請求項４に記載のダイバーシティ送信機
は、複数のアンテナと、複数のアンテナを順次切り換え
て接続するアンテナ切り換え器と、アンテナ切り換え器
に送信信号を出力する送信回路と、アンテナ切り換え器
を制御する切り換え制御部とを有し、切り換え制御部
は、送信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低速の切り換え
頻度でアンテナを切り換えるようにアンテナ切り換え器
を制御することとしたものである。

【００３１】この構成により、フェージングにより、特
定のアンテナ送信したときに、相手局の受信レベルが落
ち込んだ場合でも、アンテナの切り換えにより他のアン
テナで送信する期間は良好に送信される確率が高く、ダ
イバーシティ効果が維持され、良好な伝送品質が得られ
るという作用を有する。また、移動局等の受信局側では
ダイバーシティ受信のためのアンテナや受信回路を複数
持つこと無くダイバーシティ効果が得られ、移動局の無
線装置が小型・安価になるという作用を有する。

【００３２】請求項５に記載のダイバーシティ送信機
は、周波数ホッピング方式による伝送信号を送信する複
数のアンテナと、複数のアンテナを順次切り換えて接続
するアンテナ切り換え器と、アンテナ切り換え器に送信
信号を出力する送信回路と、アンテナ切り換え器を制御
する切り換え制御部とを有し、切り換え制御部は、周波
数ホッピングの間隔と同一または低速の切り換え頻度に
より、周波数ホッピングと同期してアンテナを切り換え
るようにアンテナ切り換え器を制御することとしたもの
である。

【００３３】この構成により、周波数一様フェージング
により、特定のアンテナで送信したときに、いずれのホ
ッピング周波数においても相手局の受信レベルが落ち込
んだ場合でも、アンテナの切り換えにより他のアンテナ
で送信する期間は相手局において良好に受信される確率
が高く、ダイバーシティ効果が維持され、良好な伝送品
質が得られるという作用を有する。また、移動局等の受
信局側ではダイバーシティ受信のためのアンテナや受信
回路を複数持つこと無くダイバーシティ効果が得られ、
移動局の無線装置が小型・安価になるという作用を有す
る。

【００３４】請求項６に記載のダイバーシティ送信機
は、請求項５に記載のダイバーシティ送信機において、
複数のアンテナの数は、周波数ホッピング方式の搬送波
周波数の数と互いに素な関係であることとしたものであ
る。

【００３５】この構成により、ホッピング時の周波数と
アンテナとの組み合わせの数が多くなり、周波数選択性
フェージングの伝播環境において等価的なダイバーシテ
ィ枝数が増加し、ダイバーシティ効果が向上するという
作用を有する。

【００３６】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図３を参照しながら説明する。

【００３７】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１によるダイバーシティ受信機を示すブロック図であ
り、周波数ホッピング方式によるダイバーシティ受信機
を示す。

【００３８】図１において、１１、１２、１３はアンテ
ナ、２はアンテナ１１、１２、１３のうちの１つを順次
に接続するアンテナ切り換え器、３はアンテナ１１〜１
３で受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器、４
は位相同期ループ（ＰＬＬ）回路により構成され、周波
数変換のための局部発振信号を発生させる周波数シンセ
サイザ、５は高周波信号を中間周波信号もしくはベース
バンド信号へ周波数変換する混合器、６は混合器５の出
力を所要レベルまで増幅して検波する増幅・検波器、８
は送信周波数の切り換え（ホッピング）に同期した周波
数切り換え信号ａを周波数シンセサイザ４に設定し、周
波数シンセサイザ４の周波数を切り換えると同時に、ア
ンテナ切り換え器２をアンテナ切り換え信号ｂにより制
御して受信アンテナを切り換える切り換え制御部として
のホッピング制御部である。図１において、アンテナ１
１〜１３、高周波増幅器３、周波数シンセサイザ４、混
合器５、増幅・検波器６は図５、図６と同様のものであ
り、同一符号が付されている。ここで、アンテナ１１〜
１３は、３枝の空間、偏波または指向性ダイバーシティ
の枝を構成するものであり、高周波増幅器３は受信感度
を高くするためには低雑音のものが用いられる。以上の
構成は、アンテナ切り換え器２を除去して単一のアンテ
ナで受信するようにすれば、通常の周波数ホッピング方
式の受信機と同一のものである。

【００３９】以上のように構成されたダイバーシティ受
信機について、その動作を図２を用いて説明する。図２
はホッピング搬送波周波数（周波数ホッピング方式の搬
送波周波数）とアンテナ１１〜１３との組み合わせを示
すタイミング図である。

【００４０】アンテナ１１、１２、１３で受信された高
周波信号は、アンテナ切り換え器２により何れか１つの
アンテナが選択・接続されることにより、高周波増幅器
３、混合器５、増幅・検波器６により処理されて、ベー
スバンド信号に変換される。このときホッピング制御部
８では、従来の周波数ホッピング方式のダイバーシティ
受信機と同様に、相手局の送信周波数の切り換えと同期
して周波数シンセサイザ４を制御し、局部発振周波数を
切り換えることにより、受信周波数を切り換える。従っ
て、混合器５の出力である中間周波信号またはベースバ
ンド信号の搬送波周波数は、それぞれ一定または零に保
たれる。ホッピング制御部８は、受信周波数の切り換え
と同時にアンテナ切り換え器２を制御してアンテナを順
次切り換える。例えばホッピングの搬送波周波数の数
（周波数ホップ数）がｆ₁、ｆ₂、ｆ ₃、・・・、ｆ₈の８
個の場合、図２に示すように、ホッピング搬送波周波数
とアンテナとの組み合わせが順次切り替わり、周波数ホ
ップ数８とアンテナ数３の最小公倍数である合計２４通
りの組み合わせにより切り替わっていく。周波数および
アンテナが切り換えられると、図４で説明した従来の周
波数ホッピング方式と同様に、図２の斜線部分で示した
切り換えのため有効なデータが受信できない期間が生
じ、その長さは受信機の中間周波増幅部または復調部に
おけるフィルタの通過帯域幅の逆数、すなわち伝送に要
する帯域幅の逆数に比例する。従って、周波数およびア
ンテナの切り換え頻度は上記帯域幅の逆数よりも十分長
い時間毎に行われるものである。もし、低速な周波数一
様フェージング（周波数一様フェージングとは、伝送帯
域すなわち当該無線システムに割り当てられ、空いてい
れば利用可能な周波数全域において、位相と振幅がほぼ
等しい（一様フラットである）ことをいう）が発生し、
アンテナ１１におけるＲＳＳＩが低く伝送誤りが多発し
た場合、搬送波周波数が異なること及び位置が異なるこ
とにより、他のアンテナ１２および１３においては良好
に受信できる確率が高い。従って、誤り訂正符号を用い
るか、データの再送制御を行うことにより、正しい受信
データを得ることができる。さらに、周波数選択性フェ
ージングが発生している場合には、通常の周波数ホッピ
ング方式と同様の周波数ダイバーシティ効果も得られる
ため、さらに伝送特性が向上する。本実施の形態のよう
に、周波数ホップ数とアンテナ数とが互いに素になる関
係に選べば、より多くの周波数とアンテナとの組み合わ
せが得られ、等価的なダイバーシティ枝数が多く得られ
る。

【００４１】なお、本実施の形態においては周波数ホッ
プ数を８としたが、ホップ数を０、即ちホッピングを行
わないバースト伝送の場合でも、ダイバーシティ効果の
維持という点において本装置は有効に作用する。この場
合は、本実施の形態で説明した周波数一様フェージング
が発生した場合と同様の効果が、周波数一様フェージン
グおよび周波数選択性フェージングのいずれの場合でも
得られる。また、本実施の形態ではアンテナ数を３本と
したが、通常のダイバーシティと同様に本数を増やすほ
どダイバーシティ効果が向上する。

【００４２】以上のように本実施の形態によれば、複数
のアンテナ１１〜１３と、複数のアンテナ１１〜１３を
順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り換え器
２と、アンテナ切り換え器２を介して得られる受信信号
を検波して復調信号に変換する受信回路３、５、６と、
アンテナ切り換え器２を制御する切り換え制御部８とを
設け、切り換え制御部８は、周波数ホッピングと同期し
てアンテナ１１〜１３を切り換えるようにアンテナ切り
換え器２を制御するようにしたことにより、周波数一様
フェージングにより、特定のアンテナにおいていずれの
ホッピング周波数においても受信レベルが落ち込んだ場
合でも、アンテナの切り換えにより、他のアンテナで受
信する期間は良好に受信される確率が高くなるので、一
系統の受信回路という簡単な構成でダイバーシティ効果
を維持することができ、良好な伝送品質を得ることがで
きる。

【００４３】また、周波数ホップ数０の場合において
も、フェージングにより特定のアンテナにおいて受信レ
ベルが落ち込んだ場合でも、アンテナの切り換えにより
他のアンテナで受信する期間は良好に受信される確率が
高くなるので、一系統の受信回路という簡単な構成でダ
イバーシティ効果を維持することができ、良好な伝送品
質を得ることができる。

【００４４】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２によるダイバーシティ受信機およびダイバーシティ
送信機（すなわちダイバーシティ送受信機）を示すブロ
ック図であり、ＴＤＤの周波数ホッピング方式によるダ
イバーシティ受信機およびダイバーシティ送信機を示
す。

【００４５】図３において、アンテナ１１、１２、１
３、アンテナ切り換え器２、高周波増幅器３、周波数シ
ンセサイザ４、混合器５、増幅・検波器６、ホッピング
制御部８は、図１と同様のものなので、同一符号を付
し、説明は省略する。９は送信データに応じて変調され
た送信信号を出力する送信回路、２１は送受信期間に応
じてアンテナを送信回路９または受信回路の入力段であ
る高周波増幅器３に接続するための送受切り換えスイッ
チである。送信回路９は送信周波数に応じた局部発振信
号を周波数シンセサイザ４から供給される。

【００４６】以上のように構成されたダイバーシティ受
信機およびダイバーシティ送信機について、その動作を
受信期間および送信期間として説明する。

【００４７】まず受信期間においては、送受切り換えス
イッチ２１は高周波増幅器３側に接続される。従って、
アンテナ１１、１２、１３で受信された高周波信号は、
高周波増幅器３、混合器５、増幅・検波器６（受信回
路）により処理されてベースバンド信号に変換される。
このときホッピング制御部８では、従来および実施の形
態１のダイバーシティ受信機と同様に、相手局の送信周
波数の切り換えと同期して周波数シンセサイザ４を制御
し、受信周波数を切り換える。ホッピング制御部８は、
受信周波数の切り換えと同時にアンテナ切り換え器２を
制御してアンテナを順次切り換え、実施の形態１と全く
同様の受信動作を行う。

【００４８】次に、送信期間においては、送受切り換え
スイッチ２１は送信回路９側に接続され、送信回路９か
らの送信信号がアンテナ切り換え器２を介し、アンテナ
１１、１２または１３から送信される。このときホッピ
ング制御部８では、従来の周波数ホッピング方式の送信
機と同様に、周波数切り換え信号ａにより周波数シンセ
サイザ４を制御し、予め定められたホッピングパターン
に従って送信周波数を切り換える。ホッピング制御部８
は、送信周波数の切り換えと同時にアンテナ切り換え器
２を制御して送信アンテナを順次切り換える。このよう
に送受信共にアンテナを順次切り換えると、受信時は実
施の形態１と全く同様の効果が得られる。さらに、送信
時においてアンテナ１１で送信した場合の相手局でのＲ
ＳＳＩが低く、伝送誤りが多発した場合には、他のアン
テナ１２および１３においては良好に通信できる確率が
高い。従って、誤り訂正符号を用いるか、データの再送
制御を行うことにより、送受信共に正しい受信データを
得ることができる。即ち送受信共にダイバーシティ効果
が得られる。特に、本実施の形態を基地局装置やコード
レス電話の親機に適用すると、移動局側ではダイバーシ
ティ受信のためのアンテナや受信回路を複数持つこと無
くダイバーシティ効果（送信ダイバーシティ効果）が得
られるので、移動局の無線装置を小型・安価に製造する
ことができる。

【００４９】なお、ＦＤＤの場合には、送受切り換えス
イッチ２１に代えて、帯域フィルタから構成されるアン
テナ共用器（デュープレクサ）を用いれば全く同様に動
作する。しかも、送信アンテナの切り換え動作には、受
信時に得られるＲＳＳＩ等の情報を一切用いず、単にア
ンテナを順次切り換えるだけの簡単な制御なので、ＦＤ
Ｄにおいても送信ダイバーシティが可能である。また、
本実施の形態においては周波数ホップ数を８としたが、
実施の形態１と同様に、ホッピングを行わないバースト
伝送の場合でも、ダイバーシティ効果の維持という点に
おいて本装置は有効に作用する。さらに、本実施の形態
ではアンテナ数は３本としたが、通常のダイバーシティ
と同様に本数を増やすほどダイバーシティ効果が向上す
る。

【００５０】以上のように本実施の形態によれば、複数
のアンテナ１１〜１３と、複数のアンテナ１１〜１３を
順次切り換えて接続するアンテナ切り換え器２と、アン
テナ切り換え器２に送信信号を出力する送信回路９と、
アンテナ切り換え器２を制御する切り換え制御部８とを
設け、切り換え制御部８は、周波数ホッピングの間隔と
同一または低速の切り換え頻度により、周波数ホッピン
グと同期してアンテナを切り換えるようにアンテナ切り
換え器２を制御するようにしたことにより、周波数一様
フェージングにより、特定のアンテナで送信したとき
に、いずれのホッピング周波数においても相手局の受信
レベルが落ち込んだ場合でも、アンテナの切り換えによ
り他のアンテナで送信する期間は相手局において良好に
受信される確率が高くなるので、送信回路という簡単な
構成でダイバーシティ効果を維持することができ、良好
な伝送品質を得ることができる。また、移動局等の受信
局側ではダイバーシティ受信のためのアンテナや受信回
路を複数持つこと無くダイバーシティ効果が得られ、移
動局の無線装置を小型・安価なものとすることができ
る。

【００５１】また、周波数ホップ数０の場合において
も、フェージングにより、特定のアンテナ送信したとき
に、相手局の受信レベルが落ち込んだ場合でも、アンテ
ナの切り換えにより他のアンテナで送信する期間は良好
に送信される確率が高くなり、送信回路という簡単な構
成でダイバーシティ効果を維持することができ、良好な
伝送品質を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載のダイバーシティ受信機によれば、伝送信号を受信
して受信信号を出力する複数のアンテナと、複数のアン
テナを順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り
換え器と、アンテナ切り換え器を介して得られる受信信
号を検波して復調信号に変換する受信回路と、アンテナ
切り換え器を制御する切り換え制御部とを有し、切り換
え制御部は、受信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低速の
切り換え頻度でアンテナを切り換えるようにアンテナ切
り換え器を制御することにより、フェージングにより特
定のアンテナにおいて受信レベルが落ち込んだ場合で
も、アンテナの切り換えにより他のアンテナで受信する
期間は良好に受信される確率が高くなるので、一系統の
受信回路という簡単な構成でダイバーシティ効果を維持
することができ、良好な伝送品質を得ることができると
いう有利な効果が得られる。

【００５３】請求項２に記載のダイバーシティ受信機に
よれば、周波数ホッピング方式による伝送信号を受信し
て受信信号を出力する複数のアンテナと、複数のアンテ
ナを順次切り換えて受信信号を出力するアンテナ切り換
え器と、アンテナ切り換え器を介して得られる受信信号
を検波して復調信号に変換する受信回路と、アンテナ切
り換え器を制御する切り換え制御部とを有し、切り換え
制御部は、周波数ホッピングと同期してアンテナを切り
換えるようにアンテナ切り換え器を制御することによ
り、周波数一様フェージングにより、特定のアンテナに
おいていずれのホッピング周波数においても受信レベル
が落ち込んだ場合でも、アンテナの切り換えにより、他
のアンテナで受信する期間は良好に受信される確率が高
くなるので、一系統の受信回路という簡単な構成でダイ
バーシティ効果を維持することができ、良好な伝送品質
を得ることができるという有利な効果が得られる。

【００５４】請求項３に記載のダイバーシティ受信機に
よれば、請求項２に記載のダイバーシティ受信機におい
て、複数のアンテナの数は、周波数ホッピング方式の搬
送波周波数の数と互いに素な関係であることにより、ホ
ッピング時の周波数とアンテナとの組み合わせの数が多
くなるので、周波数選択性フェージングの伝播環境にお
いて等価的なダイバーシティ枝数が増加し、ダイバーシ
ティ効果を向上させることができるという有利な効果が
得られる。

【００５５】請求項４に記載のダイバーシティ送信機に
よれば、複数のアンテナと、複数のアンテナを順次切り
換えて接続するアンテナ切り換え器と、アンテナ切り換
え器に送信信号を出力する送信回路と、アンテナ切り換
え器を制御する切り換え制御部とを有し、切り換え制御
部は、送信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低速の切り換
え頻度でアンテナを切り換えるようにアンテナ切り換え
器を制御することにより、フェージングにより、特定の
アンテナ送信したときに、相手局の受信レベルが落ち込
んだ場合でも、アンテナの切り換えにより他のアンテナ
で送信する期間は良好に送信される確率が高くなるの
で、送信回路という簡単な構成でダイバーシティ効果を
維持することができ、良好な伝送品質を得ることができ
るという有利な効果が得られる。また、移動局等の受信
局側ではダイバーシティ受信のためのアンテナや受信回
路を複数持つこと無くダイバーシティ効果が得られるの
で、移動局の無線装置を小型・安価なものにすることが
できるという有利な効果が得られる。

【００５６】請求項５に記載のダイバーシティ送信機に
よれば、周波数ホッピング方式による伝送信号を送信す
る複数のアンテナと、複数のアンテナを順次切り換えて
接続するアンテナ切り換え器と、アンテナ切り換え器に
送信信号を出力する送信回路と、アンテナ切り換え器を
制御する切り換え制御部とを有し、切り換え制御部は、
周波数ホッピングの間隔と同一または低速の切り換え頻
度により、周波数ホッピングと同期してアンテナを切り
換えるようにアンテナ切り換え器を制御することによ
り、周波数一様フェージングにより、特定のアンテナで
送信したときに、いずれのホッピング周波数においても
相手局の受信レベルが落ち込んだ場合でも、アンテナの
切り換えにより他のアンテナで送信する期間は相手局に
おいて良好に受信される確率が高くなるので、送信回路
という簡単な構成でダイバーシティ効果を維持すること
ができ、良好な伝送品質を得ることができるという有利
な効果が得られる。また、移動局等の受信局側ではダイ
バーシティ受信のためのアンテナや受信回路を複数持つ
こと無くダイバーシティ効果が得られるので、移動局の
無線装置を小型・安価なものにすることができるという
有利な効果が得られる。

【００５７】請求項６に記載のダイバーシティ送信機に
よれば、請求項５に記載のダイバーシティ送信機におい
て、複数のアンテナの数は、周波数ホッピング方式の搬
送波周波数の数と互いに素な関係であることにより、ホ
ッピング時の周波数とアンテナとの組み合わせの数が多
くなるので、周波数選択性フェージングの伝播環境にお
いて等価的なダイバーシティ枝数を増加させることがで
き、ダイバーシティ効果を向上させることができるとい
う有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１によるダイバーシティ受
信機を示すブロック図

【図２】ホッピング搬送波周波数とアンテナとの組み合
わせを示すタイミング図

【図３】本発明の実施の形態２によるダイバーシティ受
信機およびダイバーシティ送信機を示すブロック図

【図４】８波の搬送波周波数を切り換えながら伝送する
例を示すタイミング図

【図５】周波数ホッピング方式による従来のダイバーシ
ティ受信機を示すブロック図

【図６】ＴＤＤによる周波数ホッピング方式を用いるダ
イバーシティ受信機およびダイバーシティ送信機を示す
ブロック図

【符号の説明】

２ アンテナ切り換え器 ３ 高周波増幅器 ４ 周波数シンセサイザ（ＰＬＬシンセサイザ） ５ 混合器 ６ 増幅・検波器 ８ ホッピング制御部（切り換え制御部） ９ 送信回路 １１、１２、１３ アンテナ ２１ 送受切り換えスイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】伝送信号を受信して受信信号を出力する複
   数のアンテナと、前記複数のアンテナを順次切り換えて
   前記受信信号を出力するアンテナ切り換え器と、前記ア
   ンテナ切り換え器を介して得られる前記受信信号を検波
   して復調信号に変換する受信回路と、前記アンテナ切り
   換え器を制御する切り換え制御部とを有し、前記切り換
   え制御部は、前記受信信号の伝送帯域幅の逆数よりも低
   速の切り換え頻度で前記アンテナを切り換えるように前
   記アンテナ切り換え器を制御することを特徴とするダイ
   バーシティ受信機。
2. 【請求項２】周波数ホッピング方式による伝送信号を受
   信して受信信号を出力する複数のアンテナと、前記複数
   のアンテナを順次切り換えて前記受信信号を出力するア
   ンテナ切り換え器と、前記アンテナ切り換え器を介して
   得られる前記受信信号を検波して復調信号に変換する受
   信回路と、前記アンテナ切り換え器を制御する切り換え
   制御部とを有し、前記切り換え制御部は、周波数ホッピ
   ングと同期して前記アンテナを切り換えるように前記ア
   ンテナ切り換え器を制御することを特徴とするダイバー
   シティ受信機。
3. 【請求項３】前記複数のアンテナの数は、周波数ホッピ
   ング方式の搬送波周波数の数と互いに素な関係であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のダイバーシティ受信
   機。
4. 【請求項４】複数のアンテナと、前記複数のアンテナを
   順次切り換えて接続するアンテナ切り換え器と、前記ア
   ンテナ切り換え器に送信信号を出力する送信回路と、前
   記アンテナ切り換え器を制御する切り換え制御部とを有
   し、前記切り換え制御部は、前記送信信号の伝送帯域幅
   の逆数よりも低速の切り換え頻度で前記アンテナを切り
   換えるように前記アンテナ切り換え器を制御することを
   特徴とするダイバーシティ送信機。
5. 【請求項５】周波数ホッピング方式による伝送信号を送
   信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナを順次切
   り換えて接続するアンテナ切り換え器と、前記アンテナ
   切り換え器に送信信号を出力する送信回路と、前記アン
   テナ切り換え器を制御する切り換え制御部とを有し、前
   記切り換え制御部は、周波数ホッピングの間隔と同一ま
   たは低速の切り換え頻度により、周波数ホッピングと同
   期して前記アンテナを切り換えるように前記アンテナ切
   り換え器を制御することを特徴とするダイバーシティ送
   信機。
6. 【請求項６】前記複数のアンテナの数は、周波数ホッピ
   ング方式の搬送波周波数の数と互いに素な関係であるこ
   とを特徴とする請求項５に記載のダイバーシティ送信
   機。