JPH03210830A - 指向性ダイバーシティ受信装置 - Google Patents
指向性ダイバーシティ受信装置Info
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- JPH03210830A JPH03210830A JP2005904A JP590490A JPH03210830A JP H03210830 A JPH03210830 A JP H03210830A JP 2005904 A JP2005904 A JP 2005904A JP 590490 A JP590490 A JP 590490A JP H03210830 A JPH03210830 A JP H03210830A
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- JP
- Japan
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- antenna
- directivity
- antennas
- reception signal
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
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。
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］
本発明は指向性ダイバーシティ受信装置の改良に関する
。
。
［発明の概要］
車両用の指向性ダイバーシティ受信装置において、放送
局の方向に対応するアンテナを識別する手段を設け、識
別された指向性アンテナに重みづけをすることにより、
アンテナの切換頻度を少なくするようにしたものである
。
局の方向に対応するアンテナを識別する手段を設け、識
別された指向性アンテナに重みづけをすることにより、
アンテナの切換頻度を少なくするようにしたものである
。
［従来の技術］
移動受信では、受信点の移動に伴い様々な方向から到来
する多重波の干渉によって激しいフェージングを生じ、
通信品質を著しく劣化させる。このようなフェージング
の低減対策として、空間。
する多重波の干渉によって激しいフェージングを生じ、
通信品質を著しく劣化させる。このようなフェージング
の低減対策として、空間。
周波数、指向性などのダイバーシティがよく知られてい
る。
る。
このうち指向性ダイバーシティは、指向性アンテナによ
って多数到来する多重波を分離して受信するので、多重
波による干渉を大幅に減らすことができ、フェージング
低減効果は大きいと考えられる。
って多数到来する多重波を分離して受信するので、多重
波による干渉を大幅に減らすことができ、フェージング
低減効果は大きいと考えられる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし都市部における指向性ダイバーシティ受信の場合
、第６図に示す如く電波の入射方向と道路方向とのなす
角（道路角θ）に依存するところが大きい。
、第６図に示す如く電波の入射方向と道路方向とのなす
角（道路角θ）に依存するところが大きい。
道路角により電波の伝搬状態は次のように近似されるこ
とが知られている。
とが知られている。
（ｉ）道路角θが小さい（電波入射方向と道路方向が平
行に近い）場合、 第７図（ａ）に示す幾何光学モデルで近似され。
行に近い）場合、 第７図（ａ）に示す幾何光学モデルで近似され。
２波モデルに近い。
（ｆｉ）道路角θが大きい（電波入射方向と道路方向が
垂直に近い）場合、 第７図（ｂ）に示すランダムモデル（等振幅で位相がラ
ンダムな多数の波が水平面内全方向から一様な確率で到
来する統計的モデル）で近似される。
垂直に近い）場合、 第７図（ｂ）に示すランダムモデル（等振幅で位相がラ
ンダムな多数の波が水平面内全方向から一様な確率で到
来する統計的モデル）で近似される。
（ｉ）の場合、指向性アンテナによる受信では、多重波
の分離受信が可能となり、無指向性アンテナ受信に対し
、フェージングの低減効果は大きくなる。
の分離受信が可能となり、無指向性アンテナ受信に対し
、フェージングの低減効果は大きくなる。
第８図の→方向から電波が到来する場合、受信点でＡ及
びＢの指向性をもつアンテナで電波を受信すると、Ｂア
ンテナでは２波を受信してしまうため干渉が起こるが、
Ａアンテナでは１波のみ受信することになりフェージン
グは発生しない（無指向性アンテナでは３波を同時に受
信してしまうため、Ｂアンテナ受信時より劣化は大きい
）。
びＢの指向性をもつアンテナで電波を受信すると、Ｂア
ンテナでは２波を受信してしまうため干渉が起こるが、
Ａアンテナでは１波のみ受信することになりフェージン
グは発生しない（無指向性アンテナでは３波を同時に受
信してしまうため、Ｂアンテナ受信時より劣化は大きい
）。
（五）の場合には、水平面内から一様に電波が到来する
ため、フェージングが統計的に定常とみなせる長区間で
は、指向性アンテナで受信される多重波の合成出力もレ
イリー分布となってしまう。
ため、フェージングが統計的に定常とみなせる長区間で
は、指向性アンテナで受信される多重波の合成出力もレ
イリー分布となってしまう。
第９図に示すように、各アンテナに一様に多重波が到来
すれば、夫々同じようにフ二一ソングが発生するため、
アンテナ間の相関性が大きくなってしまい、指向性ダイ
バーシティによる切換を行っても、その効果は得られに
くいと考えられる。
すれば、夫々同じようにフ二一ソングが発生するため、
アンテナ間の相関性が大きくなってしまい、指向性ダイ
バーシティによる切換を行っても、その効果は得られに
くいと考えられる。
指向性ダイバーシティは、各アンテナの指向性を鋭くし
てブランチ数を増やせばその効果は向上するが、これに
伴い切換頻度も増加してしまうため、切換によって発生
する歪の影響も考慮する必要がある。
てブランチ数を増やせばその効果は向上するが、これに
伴い切換頻度も増加してしまうため、切換によって発生
する歪の影響も考慮する必要がある。
［発明の目的］
本発明の目的は移動受信において、道路角によって変化
する伝搬状態に対応して、安定した受信状態を得られ、
かつダイバーシティの切換頻度を最小限に抑えるように
した指向性ダイバーシティ受信方式を提供することにあ
る。
する伝搬状態に対応して、安定した受信状態を得られ、
かつダイバーシティの切換頻度を最小限に抑えるように
した指向性ダイバーシティ受信方式を提供することにあ
る。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明のダイバーシティ受信
装置は、車両を中心として異なった方向に指向性を有す
る複数のアンテナと、上記アンテナの出力から、所望レ
ベルのアンテナ出力を択一的に選択し受信機に供給せし
めるアンテナ選択手段と、車両の進行方向データ及び受
信放送局位置データに基づき放送局の方向に対応するア
ンテナを識別する手段と、上記識別手段により識別され
たアンテナに対し指向性の重みづけをする重みづけ手段
と、を有することを要旨とする。
装置は、車両を中心として異なった方向に指向性を有す
る複数のアンテナと、上記アンテナの出力から、所望レ
ベルのアンテナ出力を択一的に選択し受信機に供給せし
めるアンテナ選択手段と、車両の進行方向データ及び受
信放送局位置データに基づき放送局の方向に対応するア
ンテナを識別する手段と、上記識別手段により識別され
たアンテナに対し指向性の重みづけをする重みづけ手段
と、を有することを要旨とする。
［作用コ
放送局の方向に対応するアンテナが識別されると、その
識別されたアンテナに対する重みづけが行われる。その
結果、指向性ダイバーシティの切換が減少する。
識別されたアンテナに対する重みづけが行われる。その
結果、指向性ダイバーシティの切換が減少する。
［実施例］
以下図面に示す実施例を参照して本発明を説明する。第
１図は本発明による指向性ダイバーシティ受信装置の一
実施例を示す。同図において、１は車両に設けられた複
数の指向性アンテナ、２及び３は第１及び第２のアンテ
ナ切換スイッチ、４は受信信号検出部、５は第１のマイ
クロコンピュータ、６は受信機、７は第２のコンピュー
タ、８はナビゲーションシステム、９はＣＤ−ＲＯＭな
どのメモリ、１０は重みづけ回路、１１は加算回路であ
る。
１図は本発明による指向性ダイバーシティ受信装置の一
実施例を示す。同図において、１は車両に設けられた複
数の指向性アンテナ、２及び３は第１及び第２のアンテ
ナ切換スイッチ、４は受信信号検出部、５は第１のマイ
クロコンピュータ、６は受信機、７は第２のコンピュー
タ、８はナビゲーションシステム、９はＣＤ−ＲＯＭな
どのメモリ、１０は重みづけ回路、１１は加算回路であ
る。
第１図において、１〜６は指向性ダイバーシティを構成
する。車両に取付けられた指向性アンテナ１は、同じ半
値幅（［３６０／ｎ］” ）をもち、３６０°全方向を
カバーするように配置する。これらのアンテナで受信さ
れた電波は、２系統に分岐し、夫々切換スイッチ２及び
３へ入力される。
する。車両に取付けられた指向性アンテナ１は、同じ半
値幅（［３６０／ｎ］” ）をもち、３６０°全方向を
カバーするように配置する。これらのアンテナで受信さ
れた電波は、２系統に分岐し、夫々切換スイッチ２及び
３へ入力される。
切換スイッチ２は常にスイッチングを行い、検出部４で
各アンテナの受信信号を検出し、第１のマイクロコンピ
ュータ５において各受信信号のレベル監視を行う、監視
されている信号のうち、レベルが最大となるアンテナ受
信信号が選択され、そのアンテナ受信信号に対応する制
御信号が第１のマイクロコンピュータ５から切換スイッ
チ３に与えられることによって、もう一方の切換スイッ
チ３が制御され、受信機６へは最大レベルのアンテナ受
信信号が入力される。このようなシステムを構成するこ
とで、複数のアンテナの受信レベルは常に監視されてお
り、最大レベルのアンテナが選択されるので、受信機は
１台でよい。
各アンテナの受信信号を検出し、第１のマイクロコンピ
ュータ５において各受信信号のレベル監視を行う、監視
されている信号のうち、レベルが最大となるアンテナ受
信信号が選択され、そのアンテナ受信信号に対応する制
御信号が第１のマイクロコンピュータ５から切換スイッ
チ３に与えられることによって、もう一方の切換スイッ
チ３が制御され、受信機６へは最大レベルのアンテナ受
信信号が入力される。このようなシステムを構成するこ
とで、複数のアンテナの受信レベルは常に監視されてお
り、最大レベルのアンテナが選択されるので、受信機は
１台でよい。
なお、第１０図及び第１１図は夫々第１のマイクロコン
ピュータ５の動作のフローチャートである。第１０図は
切換スイッチ２の各アンテナ受信信号を順次比較して最
大レベルＲ０を決定してからスイッチ３によりこの受信
レベルのアンテナ受信信号を選択させる場合の動作を示
す。
ピュータ５の動作のフローチャートである。第１０図は
切換スイッチ２の各アンテナ受信信号を順次比較して最
大レベルＲ０を決定してからスイッチ３によりこの受信
レベルのアンテナ受信信号を選択させる場合の動作を示
す。
第１１図はスイッチ２のアンテナ受信信号Ｒ１〜Ｒｎを
順次マイクロコンピュータ５内のＲＡＭにメモリしてお
いてから、これらＲ工〜Ｒｎを読出して比較し、最大レ
ベルのアンテナをスイッチ３により選択する場合の動作
を示す。
順次マイクロコンピュータ５内のＲＡＭにメモリしてお
いてから、これらＲ工〜Ｒｎを読出して比較し、最大レ
ベルのアンテナをスイッチ３により選択する場合の動作
を示す。
一方、第２のマイクロコンピュータ７には、受信機６で
選択された放送局の情報、ナビゲーションシステム８よ
り得られる車両の現在位置及び進行方向、メモリ９にあ
らかじめインプットされている放送局の位置情報が入力
される。第２のマイクロコンピュータ７では、これらの
データの照合を行い、放送局方向（電波発射方向）に対
し、現在、車両がどのような方向（角度）を走っている
かを検出する。
選択された放送局の情報、ナビゲーションシステム８よ
り得られる車両の現在位置及び進行方向、メモリ９にあ
らかじめインプットされている放送局の位置情報が入力
される。第２のマイクロコンピュータ７では、これらの
データの照合を行い、放送局方向（電波発射方向）に対
し、現在、車両がどのような方向（角度）を走っている
かを検出する。
この検出結果から、放送局方向（電波発射方向）を向い
ている指向性アンテナに重みづけ回路１０によって重み
づけを行う０例えば、第２図（ａ）に示すように８つの
方向に指向性アンテナを配置しておき、同図（ｂ）のよ
うに送信局方向が見つかれば、第２のマイクロコンピュ
ータの指令によりその方向に指向性をもつアンテナに重
みづけＷをする。
ている指向性アンテナに重みづけ回路１０によって重み
づけを行う０例えば、第２図（ａ）に示すように８つの
方向に指向性アンテナを配置しておき、同図（ｂ）のよ
うに送信局方向が見つかれば、第２のマイクロコンピュ
ータの指令によりその方向に指向性をもつアンテナに重
みづけＷをする。
第１２図は第２のマイクロコンピュータ７の動作のフロ
ーチャートを示す、同図及び第１３図から明らかなよう
に、車両の位置（Ｘａｔ Ｆｔ）−その進行方向（Ｘ＊
ｗＶ□′）から車両の進行方向θ□を算出し、放送局の
位置（Ｘａｔ ｙ２）からその方向θ２を算出して道路
角θ＝０２−０１を検出する。このθが正か負かで第１
４図に示すように車両の進行方向に対して放送局が車両
の右側か左側かが判別できる。
ーチャートを示す、同図及び第１３図から明らかなよう
に、車両の位置（Ｘａｔ Ｆｔ）−その進行方向（Ｘ＊
ｗＶ□′）から車両の進行方向θ□を算出し、放送局の
位置（Ｘａｔ ｙ２）からその方向θ２を算出して道路
角θ＝０２−０１を検出する。このθが正か負かで第１
４図に示すように車両の進行方向に対して放送局が車両
の右側か左側かが判別できる。
道路角θが小さい（電波入射方向と道路方向が平行に近
い）場合には、送信局と受信点の間は見通し内伝搬に近
く直接波が支配的になってくる。
い）場合には、送信局と受信点の間は見通し内伝搬に近
く直接波が支配的になってくる。
よって送信局方向（直接波到来方向）に指向性をもつア
ンテナに重みづけをしておけば、その方向からの電波の
受信ですむため、指向性ダイバーシティの切換の必要性
がほとんどなくなる。
ンテナに重みづけをしておけば、その方向からの電波の
受信ですむため、指向性ダイバーシティの切換の必要性
がほとんどなくなる。
道路角が大きい（電波入射方向と道路方向が垂直に近い
）場合には、第８図のランダムモデルで示されるように
様々な方向から電波が入射するため、指向性ダイバーシ
ティによる切換頻度は増加してくる。しかし、この場合
にも送信局方向に指向性をもつアンテナに重みづけをし
ておけば、直接波を優先的に受信する。もし直接波が完
全に遮られるような状況となれば、他のアンテナを選択
するので、切換の頻度は少なくでき、かつ安定した受信
状態を得ることができる。
）場合には、第８図のランダムモデルで示されるように
様々な方向から電波が入射するため、指向性ダイバーシ
ティによる切換頻度は増加してくる。しかし、この場合
にも送信局方向に指向性をもつアンテナに重みづけをし
ておけば、直接波を優先的に受信する。もし直接波が完
全に遮られるような状況となれば、他のアンテナを選択
するので、切換の頻度は少なくでき、かつ安定した受信
状態を得ることができる。
なお、重みづけの具体的方法としては第３図に示すよう
に、第２のマイクロコンピュータ７の指令により重みづ
け選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ口の何れかをオンにして重
みづけ回路１０の出力を選択されたアンテナ出力に加算
して重みづけをする。
に、第２のマイクロコンピュータ７の指令により重みづ
け選択スイッチＳＷ１〜ＳＷ口の何れかをオンにして重
みづけ回路１０の出力を選択されたアンテナ出力に加算
して重みづけをする。
その他のアンテナの重みづけの方法としては次のものが
ある。
ある。
（ｉ）簡単な方法としては、第４図に示す如く放送局方
向に指向性をもつアンテナ１１が選択されたとき、第２
のマイクロコンピュータ７の指令により対応するスイッ
チＳＷ１をオンにしてアンテナ伸縮モータＭ工を駆動し
てそのアンテナを他のアンテナより一段高くする。
向に指向性をもつアンテナ１１が選択されたとき、第２
のマイクロコンピュータ７の指令により対応するスイッ
チＳＷ１をオンにしてアンテナ伸縮モータＭ工を駆動し
てそのアンテナを他のアンテナより一段高くする。
（ｉｔ）放送局方向に指向性をもつアンテナの指向性を
鋭くするようにしてもよい、指向性を鋭くすることで、
アンテナ利得が上がり、また不要電波の入射も防げる。
鋭くするようにしてもよい、指向性を鋭くすることで、
アンテナ利得が上がり、また不要電波の入射も防げる。
（ｉｉｉ）第５図（ａ）に示す如く本来の指向性ダイバ
ーシティ用アンテナ１とは別に、可変指向性（指向方向
が変えられる）アンテナ１′を用いる。
ーシティ用アンテナ１とは別に、可変指向性（指向方向
が変えられる）アンテナ１′を用いる。
マイクロコンピュータ７により放送局からの電波に対し
１選択された指向性アンテナ１と、放送局方向に指向性
を変化させた可変指向性アンテナ１′との両方で受信し
、これらの受信出力を合成すれば、同図（ｂ）に示すよ
うにアンテナ１の指向特性とアンテナ１′の指向特性が
合成された同図（ｃ）の指向特性が得られるので、他方
向のアンテナより利得を上げることができる。このよう
に重みづけ回路１０はある一方向の指向性アンテナの利
得を上げるためのものであるから、上述した（ｉ）〜（
ｎｉ）のような重みづけ方法を用いれば、特に重みづけ
回路を用いる必要はない。
１選択された指向性アンテナ１と、放送局方向に指向性
を変化させた可変指向性アンテナ１′との両方で受信し
、これらの受信出力を合成すれば、同図（ｂ）に示すよ
うにアンテナ１の指向特性とアンテナ１′の指向特性が
合成された同図（ｃ）の指向特性が得られるので、他方
向のアンテナより利得を上げることができる。このよう
に重みづけ回路１０はある一方向の指向性アンテナの利
得を上げるためのものであるから、上述した（ｉ）〜（
ｎｉ）のような重みづけ方法を用いれば、特に重みづけ
回路を用いる必要はない。
［発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、検出された道路角
方向の指向性アンテナに重みづけをすることにより、反
射波が多数到来するような電波環境においても、指向性
ダイバーシティの切換頻度を少なくし、かつダイバーシ
ティの効果が得られ、安定した移動受信が可能となる。
方向の指向性アンテナに重みづけをすることにより、反
射波が多数到来するような電波環境においても、指向性
ダイバーシティの切換頻度を少なくし、かつダイバーシ
ティの効果が得られ、安定した移動受信が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図。
第２図は指向性アンテナの重みづけの説明図、第３図は
重みづけ方法の一具体例を示す図、第４図及び第５図は
夫々重みづけ方法の他の具体例を示す図、第６図は道路
角の説明図、第７図は都市内道路上の電波伝搬モデルの
図、第８図は幾何光学モデルにおける指向性アンテナの
多重波分離受信の説明図、第９図はランダムモデルにお
ける指向性アンテナの多重波分離受信の説明図、第１０
図及び第１１図は夫々第１のマイクロコンピュータの動
作を示すフローチャート、第１２図は第２のマイクロコ
ンピュータの動作を示すフローチャート、第１３図及び
第１４図は夫々道路角の演算方法の説明図である。 １・・・・・・・・・指向性アンテナ、２，３・・・・
・・・・・アンテナ切換スイッチ、４・・・・・・・・
・受信信号検出部、５０．。 ・・・・・・第１のマイクロコンピュータ、６・旧・・
・・・受信機、７・・・・・・・・・第２のマイクロコ
ンピュータ、８・・・・・・・・・ナビゲーションシス
テム、１ｏ・旧・・・・・重みづけ回路、ＳＷ、〜ＳＷ
ｎ・・・・・・・・・スイッチ。
重みづけ方法の一具体例を示す図、第４図及び第５図は
夫々重みづけ方法の他の具体例を示す図、第６図は道路
角の説明図、第７図は都市内道路上の電波伝搬モデルの
図、第８図は幾何光学モデルにおける指向性アンテナの
多重波分離受信の説明図、第９図はランダムモデルにお
ける指向性アンテナの多重波分離受信の説明図、第１０
図及び第１１図は夫々第１のマイクロコンピュータの動
作を示すフローチャート、第１２図は第２のマイクロコ
ンピュータの動作を示すフローチャート、第１３図及び
第１４図は夫々道路角の演算方法の説明図である。 １・・・・・・・・・指向性アンテナ、２，３・・・・
・・・・・アンテナ切換スイッチ、４・・・・・・・・
・受信信号検出部、５０．。 ・・・・・・第１のマイクロコンピュータ、６・旧・・
・・・受信機、７・・・・・・・・・第２のマイクロコ
ンピュータ、８・・・・・・・・・ナビゲーションシス
テム、１ｏ・旧・・・・・重みづけ回路、ＳＷ、〜ＳＷ
ｎ・・・・・・・・・スイッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 車両を中心として異なった方向に指向性を有する複数
のアンテナと、上記アンテナの出力から所望レベルのア
ンテナ出力を択一的に選択し受信機に供給せしめるアン
テナ選択手段と、 車両の進行方向データ及び受信放送局位置データに基づ
き放送局の方向に対応するアンテナを識別する手段と、 上記識別手段により識別されたアンテナに対し指向性の
重みづけをする重みづけ手段と、を有することを特徴と
する指向性ダイバーシティ受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005904A JPH03210830A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 指向性ダイバーシティ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005904A JPH03210830A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 指向性ダイバーシティ受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03210830A true JPH03210830A (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=11623888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005904A Pending JPH03210830A (ja) | 1990-01-12 | 1990-01-12 | 指向性ダイバーシティ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03210830A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0713262A3 (en) * | 1994-11-18 | 1996-09-11 | Symbios Logic Inc | Antenna and method for changing the direction of its directional diagram |
| DE10109359A1 (de) * | 2001-02-27 | 2002-09-12 | Bosch Gmbh Robert | Diversity-Antennenanordnung |
-
1990
- 1990-01-12 JP JP2005904A patent/JPH03210830A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0713262A3 (en) * | 1994-11-18 | 1996-09-11 | Symbios Logic Inc | Antenna and method for changing the direction of its directional diagram |
| US5617102A (en) * | 1994-11-18 | 1997-04-01 | At&T Global Information Solutions Company | Communications transceiver using an adaptive directional antenna |
| DE10109359A1 (de) * | 2001-02-27 | 2002-09-12 | Bosch Gmbh Robert | Diversity-Antennenanordnung |
| DE10109359C2 (de) * | 2001-02-27 | 2003-01-16 | Bosch Gmbh Robert | Diversity-Antennenanordnung |
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