JPH01278130A - ダイバシティ受信装置 - 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、見通外通信システム等の伝搬回線によりマル
チパスの影響を受ける受信システムや、他のシステムか
らの電波干渉を受ける受信システムに用いられるダイバ
シテイ受信装置に関する。

〔従来の技術］ 従来、見通外通信システム等の電波伝搬路の不安定な回
線を用いる通信方式では、伝送回線の信鯨度を向上させ
るためダイバシティ技術が用いられている。第２図に従
来のこの種のダイバシティ受信装置の構成を示す。

第２図は２重ダイバシティの場合を示しているが、以下
の議論はＮ重ダイバシティ（Ｎ≧２）の全ての場合につ
いて成立ち、かつ、ダイバシティが空間１周波数、角度
、偏波等のいずれの組合わせの場合であっても一般性は
失われない。

アンテナ１．１．２１で受信された信号はダウンコンバ
ータ１２，２２で中間周波数に変換され、自動利得制御
（ＡＧＣ）機能を有するＡＧＣ増幅器１３．２３で規定
の増幅制御を受けた後、合成制御器１４．２４で制御を
受ける。更に、この２つの信号は合成器１において信号
合成され、復調器２でベースバンド信号に復調され、出
力端子３から出力される。

一般に見通外通借方式等では、合成利得が最大となる最
大比合成方式が採用されているため、この合成制御器１
４．２４では最大比合成制御方式を満足するように振幅
制御がなされるが、同時にこの振幅制御のみならず、各
ダイバシティのパスのキャリヤの位相とタイミングとを
合わせる機能をも有する。これは、伝搬路の影響でキャ
リヤの位相がパス間で相違し、かつ時間的に変動するこ
とと、伝送路のマルチパスにより信号時間軸方向に拡散
されるため、拡散した信号を元の信号に戻すためのタイ
ミングの修正が要求されるからである。

そして、キャリヤの位相及びタイミングの基準は基準信
号発生器１４から供給される基準信号によって与えられ
る。基準信号は基準信号発生器４において中間周波キャ
リアをベースバンド信号で変調して形成される。

この基準信号は相関器１５．２５に供給され、相関器１
５．２５において合成制御器１４．２４の入力側で取り
込まれた信号と相関がとられる。

相関器１５．２５はタップ付遅延線と乗算器からなって
おり、基準信号との間で相関がとられるが、乗算器は遅
延線毎に設けられ、相関出力は合成制御器へ送出され合
成制御器の乗算器をドライブする。

前記した合成制御器１４．２４もタップ付遅延線と乗算
器とから構成され、相関器の遅延量と対応したタップの
乗算器に前記した相関出力が加えられる。この相関出力
は、そのタップにおける信号のレベルと基準信号に対す
る相対位相情報を有するため、これを乗算器に加えて入
力信号と乗算を行うことにより、入力信号の振幅と位相
とが制御可能となる。本方式では振幅は最大比合成方式
を満足するように、又、位相は基準信号と同一となるよ
うに制御される。

この結果、伝搬路のマルチパスにより時間軸方向に拡散
した各パスの信号は基準信号を基準として一点に集中さ
れ、キャリヤ位相も正しく基準信号に合わされる。

ところでこの方式では、ＡＧＣ増幅器で利得制御を行っ
ているが、ここでは送信側で送られた伝送信号の内容の
如何に関係なく信号の電力のみで制御を行っている。

一般にＡＧＣ増幅器はアンテナで受信された信号のレベ
ル変動を圧縮し、出力レベルが一定となる様に自動利得
制御を行うが、本ダイバシティ受信装置はこの機能以外
に共通自動利得動作をもたせ、ダイバシティ信号の最大
比合成制御の前処理を行っている。

即ち、２つのパスのうち、アンテナ入力でのレベルの強
いパスの信号を規定のレベルまで増幅し、反対のパスに
対しては強いパスの信号側と同一の利得を与えるように
共通利得制御を行わせるものである。

結果的に、強い信号入力のパスのＡＧＣ増幅器の出力レ
ベルは一定値に、弱いパスの出力レベルはアンテナ入力
における２つのパスの信号レベル差分だけ低いレベルに
夫々制御される。

本方式によれば、一種の正規化がなされたことになり入
力信号レベル差を保持したまま、ＡＧＣ増幅器の出力で
の信号を一定のレベル範囲に収めることができ、次段の
最大比合成制御を容易ならしめている。

ＡＧＣ増幅器の出力レベルを電力検出器１７゜２７で検
出し、その検出した電圧を最大電力検出器６に加える。

最大電力検出器６では２つのパスのうち信号レベルの強
い方の電圧を検出し、この電圧が規定の一定値となるよ
う２つのＡＧＣ増幅器１３．２３に共通にＡＧＣ電圧を
加える。この負帰還動作により、強いパスのＡＧＣ増幅
器出力の信号レベルは一定値に保たれると共に、２つの
ＡＧＣ増幅器に共通に利得を配分することから上述した
正規化が可能となる。

【発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のダイバシティ受信装置のＡＧＣ増幅作用
は、ＡＧＣ増幅器１３．２３の出力信号の全電力が一定
となるように制御し、信号の内容についての注意が一切
払われていない。

即ち、電力検出器１７．２７は、ＡＧＣ増幅器１３．２
３の出力信号を検波しているのみであるから例えば、強
い干渉波が受信されている場合や、信号そのものが受信
はされているが、伝搬路の強い選択性フェーデングによ
り、後段の合成制御器１４．２４のタップ付遅延線の遅
延量よりも遥かに遅れている信号が受信されている場合
にも強い信号が受信されていると判断してしまう問題を
有している。

最悪のケースとしてこの干渉波、又は非常に遅れた遅延
波のバスの信号レベルが、他方の干渉もなく遅延も生じ
ていない信号レベルよりも高い場合、共通利得増幅動作
により、前者が正規のレベルに、後者が低いレベルに夫
々押さえられて、ＡＧＣ増幅器から合成制御器に送られ
る。

合成制御器１４．２４では相関器の出力電圧に基づいて
振幅１位相、タイミングの制御が行われるが、相関は、
ＡＧＣ増幅器１３．２３の出力と基準信号との間でとら
れるため、前記の干渉波や相関器内のタップ付遅延線の
タップ外に拡がった前者のバスの信号との間に相関はな
いため、相関器の出力電圧は非常に小となる。

合成制御器の乗算器では、ＡＧＣ増幅器からの信号と、
相関器の出力電圧との乗算が行われるが、相関器の出力
は上記の通り零又は非常に小さな値であるから、このパ
スの合成制御器の出力は、非常に小さなものとなる。

一方、後者の干渉や遅延の受けていないがレベルの低い
パスの信号は共通利得制御により低いレベルに押さえら
れているため、基準信号との間で相関はあるものの、そ
の電圧はＡＧＣ増幅器の出力でレベルの下がった分だけ
低い電圧となる。合成制御器では、この低い信号レベル
と、低い相関電圧との積となるため、合成制御器の出力
は非常に低いレベルに制御されてしまう。一般に最大比
合成方式では、２乗合成制御を行うため、合成制御器の
出力におけるバス間のレベル差は入力におけるレベル差
の２倍拡大される。例えば、合成制御器入力におけるパ
ス間の信号レベル差（アンテナ入力におけるパス間の信
号レベル差と同一）が１０ｄＢの場合、合成制御器出力
における信号レベル差は２　Ｘ１０＝２０ｄ　Ｂに拡大
される。

以上の動作により、両バス共に合成制御器の出力レベル
は非常に小か或いは信号断の状態となり、最終的にダイ
バシティ受信装置の構成が不可となる。

本発明は各パスに含まれている有効な伝送信号そのもの
のレベルを検出して自動利得制御を行うダイバシティ受
信装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のダイバシティ受信装置は、受信された信号をダ
ウンコンバートし、中間周波数帯で共通自動利得制御を
行う際の制御電圧として、最大比合成制御を行うための
合成制御器を通り、合成器にて合成され、復調器にて復
調されたベースバンド信号で、中間周波数のキャリヤを
変調した基準信号と、ＡＧＣ増幅器の出力信号との間で
の相関電圧を用いる構成としている。

〔作用〕

上述した構成では、ＡＧＣ増幅器動作の信号レベルの検
出を、単に信号電力のみによらず、基準信号との相関値
を用いて検出し、各バスに含まれている有効な伝送信号
そのもののレベルを検出して自動利得制御を実行する。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるグイパシティ受信装置の一実施例
のブロック図である。

この図において、受信アンテナ１１．２１で夫々受信さ
れた信号は、ダウンコンバーター１２゜２２で中間周波
数に変換され、共通利得増幅機能を有するＡＧＣ増幅器
１３．２３で増幅された後、合成制御器１４．２４で最
大比合成が満足されるように振幅９位相、タイミングの
制御がなされる。

その後、合成器１で合成され、かつ復調器２で復調され
てベースバンド信号として出力端子３より出力される。

この復調器２で得られたベースバンド信号は、基準信号
発生器４において中間周波のキャリアを変調し、相関器
１５．２５の基準信号を作成する。

この相関器１５．２５では前記ＡＧＣ増幅器１３゜２３
からの信号と基準信号との間で相関がとられ、その出力
電圧で前記した共通利得制御、及び最大比合成制御を行
っている。

相関器１５．２５は前述の通りタップ付遅延線と乗算器
から構成されており、各タップの乗算器でそのタップの
信号と、基準信号との間で相関がとられる。各タップの
相関出力は、人力信号と基準信号との相関値であるから
各タップの電圧の２乗和はそのパスのＡＧＣ増幅器出力
において、本来伝送さた信号のみに着目した電力に比例
した値を示すことになる。

従って、例えば一方のパスのＡＧＣ増幅器出力における
信号の全電力が大であっても、その信号の中に干渉波が
含まれていたり相関器の有するタップは遅延線の外側に
拡散した信号であったりした場合には、相関器出力は現
れず、そのパスの本来の伝送された信号は低いものと判
断される。あくまでも本来の伝送されるべき信号レベル
に対応した電圧としてとり出されることになる。

これにより、相関器１５．２５の相関出力を電力検出器
１６．２６に加え、ここで各タップの電圧の２乗和を求
めて各パスの本来の信号レベルを検出し、更にこれを最
大電力検出器５において２つのパスのうち信号レベルの
強い方の電圧を検出し、この電圧が規定の値となるよう
に２つのＡＧＣ増幅器１３．２３に共通にＡＧＣ電圧を
加える。

この負帰還動作により、強いパスのＡＧＣ増幅器出力の
信号レベルは一定値に保たれ、２つのＡＧＣ増幅器に共
通に利得を配分して正規化を実現する。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、ＡＧＣ増幅器の制御電圧
に相関器の出力電圧を利用しているので、受信信号中、
本来伝送されるべき信号に着目して共通利得制御が行わ
れることになり、従来の方式でみられた共通利得制御の
誤動作に基づく合成動作不良や信号断を回避することが
可能となり、特に強い干渉波やマルチパスに基づく強い
選択性フェーデングを受ける回線においてその効果は大
であり、理想的なダイバシティ受信装置を構成すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は従来の
ブロック図を示す。 １・・・合成器、２・・・復調器、３・・・出力端子、
４・・・基準信号発生器、５．６・・・最大電力検出器
、１１゜２１・・・？ンｆｔ、１２．２２・・・ダウン
コンバータ、１３．２３・・・ＡＧＣ増幅器、１４．２
４・・・合成制御器、１５．２５・・・相関器、１６．
２６・・・電力検出器、１７．２７・・・電力検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、空間、周波数、角度、偏波等の任意の次数のダイバ
   シティ受信装置において、受信された信号をダウンコン
   バートし、中間周波数帯で共通自動利得制御を行う際の
   制御電圧として、最大比合成制御を行うための合成制御
   器を通り、合成器にて合成され、復調器にて復調された
   ベースバンド信号で、中間周波数のキャリヤを変調した
   基準信号と、ＡＧＣ増幅器の出力信号との間での相関電
   圧を用いることを特徴とするダイバシティ受信装置。