JPH0918456A

JPH0918456A - ダイバーシティ受信機

Info

Publication number: JPH0918456A
Application number: JP7163440A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Nishi; 竜三西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】装置規模を小さくでき、検波信号に誤りが多
いフェージング波が誤りが少ないフェージング波より大
きくなることを防止でき、従来よりも通信品質を向上さ
せることができるダイバーシティ受信機を提供すること
を目的とする。【構成】ベースバンド帯域の直交２相信号ｃ１、ｃ２
を生成する直交復調器２Ａと、信号ｃ１、ｃ２から異な
る遅延量を持つ複数の２相信号を同時に抽出するための
遅延素子部６Ａと、データパターンを重み付け係数とし
て用いてＳＮ比が改善された２相信号を生成するトラン
スバーサルフィルタ７と、通信データを抽出する検波器
８と、直交２相信号の振幅成分を抽出する振幅抽出器９
と、データパターンを抽出するデータパターン抽出部１
０と、通信データと振幅成分とを乗算する乗算器１１
ａ、１２ａ、１３ａと、乗算信号を加算する加算器１４
と、加算信号の極性を判定して復調データを得るデータ
判定部１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線通信システムの受
信側のダイバーシティ受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、アンテナの受信信号からフェージ
ングによる影響を取り除くのに有効な手段としてダイバ
ーシティ受信機が用いられている。

【０００３】図１０は従来のダイバーシティ受信機を示
すブロック図である。図１０に示すダイバーシティ受信
機は、例えば「移動通信のデジタル化技術、トリケップ
ス編集、発行（平成２年）」に記載されたものである。
図１０において、１は無線電波を受信するアンテナ、２
は高周波を中間周波に変換するＲＦ／ＩＦモジュール、
８は位相検波を行なう検波器、１８は包絡線検波を行な
う包絡線検波器、１９は２入力信号のレベルを比較する
コンパレータ、２０は２つの検波器出力のいずれかを選
択するスイッチ（ＳＷ）である。

【０００４】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、その動作を説明する。マルチパスフェー
ジング伝送路においては、異なる伝送路を経て到来する
複数の電波信号が２つのアンテナ１のそれぞれで多重化
されて受信され、アンテナ１から受信信号として出力さ
れる。受信信号はＲＦ／ＩＦモジュール２においてベー
スバンド帯域のベースバンド信号に周波数変換される。
２つのＲＦ／ＩＦモジュール２から出力されるベースバ
ンド信号はそれぞれ包絡線検波器１８においてその包絡
線レベルが抽出され、コンパレータ１９において、２つ
の包絡線検波器１８から出力される包絡線レベルが比較
される。一方、２つのＲＦ／ＩＦモジュール２から出力
されるベースバンド信号はそれぞれ検波器８において復
調される。そして、スイッチ２０においては、コンパレ
ータ１９の出力レベルに基づいて、包絡線レベルが大き
い方の検波器８から出力される検波信号が選択され、再
生データｓとして出力される。

【０００５】この場合、一方のアンテナ１において受信
された信号レベルが極めて小さいために一方の検波器８
の出力信号に誤りが多発しても、別のアンテナ１におい
て受信された信号レベルが許容する範囲以上であれば、
その受信信号を検波した検波信号がスイッチ２０におい
て再生データとして選択される。従って、ダイバーシテ
ィ受信機は、ダイバーシティを行なわない、１つのアン
テナ１だけで構成される受信機と比較して、ダイバーシ
ティ効果による通信品質の向上を図ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のダイバーシティ受信機では、ダイバーシティ効果を
得るために、空間的に異なる地点に２つのアンテナを配
置し、２つのアンテナからのそれぞれの受信信号を検波
するまでの処理を別々の系統で行なっており、装置規模
が大きくなるという問題点があった。

【０００７】また、従来のダイバーシティ受信機では、
受信信号のＳＮ比（信号レベル対雑音レベル比）が小さ
くなって“１”に近付いた場合、雑音成分が支配的とな
って信号成分が抑圧され、包絡線検波器１８が雑音成分
に対して応答するようになる。その結果、包絡線検波器
１８が信号成分に対して応答しなくなると、２つの検波
器出力信号（検波信号）のうち、誤りが多い方を選択す
る確率が高くなり、通信品質の劣化を招くという問題点
があった。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、従来に比べて装置規模を小さくすることができ、ま
た、マルチパスフェージング波の存在するＳＮ比の小さ
な無線伝送路に適用する場合であっても検波器出力信号
に誤りが多いフェージング波の成分が検波器出力信号に
誤りが少ないフェージング波の成分より大きくなること
を避けることができ、さらに、従来よりも通信品質を向
上させることができるダイバーシティ受信機を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載のダイバーシティ受信機は、変
復調方式として位相変復調方式を採用した無線通信シス
テムのダイバーシティ受信機であって、アンテナの受信
信号からベースバンド帯域の直交する２相信号を生成す
る直交復調器と、直交する２相信号から異なる遅延量を
持つ複数の２相信号を同時に抽出する遅延素子部と、送
信側で予め送信信号中に挿入されたデータパターンを重
み付け係数として用い、直交する２相信号からＳＮ比が
改善された２相信号を生成するトランスバーサルフィル
タと、直交する２相信号から受信信号に含まれる通信デ
ータを抽出する検波器と、ＳＮ比が改善された２相信号
からその振幅成分を抽出する振幅抽出器と、データパタ
ーンを通信データから抽出して振幅抽出器の出力タイミ
ング信号を生成するデータパターン抽出部と、通信デー
タと振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算器
と、乗算信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
加算信号の極性を判定して復調データを得るデータ判定
部とを備えた構成を有している。

【００１０】請求項２記載のダイバーシティ受信機は、
伝送方式、変復調方式としてＴＤＤ方式、位相変復調方
式を採用した無線通信システムのダイバーシティ受信機
であって、アンテナの受信信号からベースバンド帯域の
直交する２相信号を生成する直交復調器と、直交する２
相信号から異なる遅延量を持つ複数の２相信号を同時に
抽出する遅延素子部と、ＴＤＤフレームのプリアンブル
パターンを重み付け係数として用い、直交する２相信号
からＳＮ比が改善された２相信号を生成するトランスバ
ーサルフィルタと、直交する２相信号から受信信号に含
まれる通信データを抽出する検波器と、ＳＮ比が改善さ
れた２相信号からその振幅成分を抽出する振幅抽出器
と、ＴＤＤフレームのプリアンブルパターンを通信デー
タから抽出して振幅抽出器の出力タイミング信号を生成
するＴＤＤプリアンブルパターン抽出部と、通信データ
と振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算器と、
乗算信号を加算して加算信号を出力する加算器と、加算
信号の極性を判定して復調データを得るデータ判定部と
を備えた構成を有している。

【００１１】請求項３記載のダイバーシティ受信機は、
疑似雑音信号により直接拡散方式でスペクトラム拡散さ
れた信号を送受信し、変復調方式として位相変復調方式
を採用した無線通信システムのダイバーシティ受信機で
あって、アンテナの受信信号からベースバンド帯域の直
交する２相信号を生成する直交復調器と、直交する２相
信号から異なる遅延量を持つ複数の２相信号を同時に抽
出する遅延素子部と、直交する２相信号から逆拡散され
た２相信号を生成する逆拡散部と、逆拡散された２相信
号から受信信号に含まれる通信データを抽出する検波器
と、逆拡散された２相信号からその振幅成分を抽出する
振幅抽出器と、通信データと振幅成分とを乗算して乗算
信号を出力する乗算器と、乗算信号を加算して加算信号
を出力する加算器と、加算信号の極性を判定して復調デ
ータを得るデータ判定部とを備えた構成を有している。

【００１２】請求項４記載のダイバーシティ受信機は、
請求項１および２のいずれか１に記載のダイバーシティ
受信機において、振幅抽出器が、ＳＮ比が改善された２
相信号のレベルの大きい方に対して、ＳＮ比が改善され
た２相信号のレベルの小さい方の信号の最下位ビットを
削除し、最下位ビット以外のビットを下位方向に１ビッ
トシフトして生成された信号を加算したものを振幅成分
とする構成を有している。

【００１３】

【作用】上記構成によって、アンテナの受信信号からベ
ースバンド帯域の直交する２相信号を生成するようにし
たので、受信信号の処理を高集積のＩＣ化が容易なベー
スバンド帯域でのダイバーシティ処理とすることができ
るので、装置規模の小形化を図ることができる。また、
データパターン、プリアンブルパターン又は疑似雑音信
号の位相が一致するときのみ検波信号を出力することと
したので、本機をマルチパスフェージング波の存在する
ＳＮ比の小さな無線伝送路に適用する場合であっても、
検波器出力信号に誤りが多いフェージング波の成分が検
波器出力信号に誤りが少ないフェージング波の成分より
大きくなることを避けることができる。さらに、トラン
スバーサルフィルタ又は逆拡散部でＳＮ比が改善された
２相信号を生成し、振幅抽出器で入力信号に対してＳＮ
比を改善し、加算器で検波信号をＳＮ比で重み付けして
合成することにより再生データのＳＮ比を向上させるこ
とができるので、従来よりも通話品質を向上させること
ができる。さらに、１／２の乗算器を実現するのに、Ｓ
Ｎ比が改善された２相信号のレベルの小さい方の信号の
最下位ビットを削除し、最下位ビット以外のビットを下
位方向に１ビットシフトするようにしたので、演算処理
を容易なものとすることができ、更に装置規模を縮小す
ることができる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図を
用いて説明する。

【００１５】図１は本発明の第１の実施例に係るダイバ
ーシティ受信機を示すブロック図である。

【００１６】図１において、１はアンテナ、２はＲＦ／
ＩＦモジュール、８は検波器であり、これらは図１０と
同様のものなので、同一符号を付して説明は省略する。
３は２入力信号を乗算する乗算器、４はπ／２移相（遅
相）するπ／２移相器、５は受信中間周波数の信号を発
生する発振器、２Ａは直交する２相の信号を生成する直
交復調器、６は所定時間たとえば１μ秒の遅延を与える
遅延素子、６Ａは遅延素子群から成る遅延素子部、７は
直交復調器２Ａで生成した直交する２相信号からＳＮ比
が改善された２相信号を生成するトランスバーサルフィ
ルタ、９はＳＮ比が改善された２相信号からその振幅成
分を抽出する振幅抽出器、１０は予め送信信号中に挿入
されたデータパターンを検波器８から出力される通信デ
ータから抽出して振幅抽出器９の出力タイミング信号を
生成するデータパターン抽出部、１１、１２、１３はモ
ジュール、１１ａ、１２ａ、１３ａは通信データと振幅
成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算器、１４は乗
算信号を加算して加算信号を出力する加算器、１５は加
算信号の極性を判定して復調データを得るデータ判定部
である。

【００１７】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、以下その動作を説明する。送信側におい
て、受信側つまりダイバーシティ受信機には既知である
データパターンを予め送信信号中に挿入して送信する。
マルチパスフェージング伝送路においては、異なる伝送
路を経て遅延時間の異なる複数の信号がアンテナ１で多
重化されて受信され、アンテナ１から受信信号ａが出力
される。高周波帯域の受信信号ａはＲＦ／ＩＦモジュー
ル２においてベースバンド帯域のベースバンド信号ｂに
周波数変換される。ＲＦ／ＩＦモジュール２から出力さ
れるベースバンド信号ｂは、乗算器３とπ／２移相器４
と発振器５とから構成される直交復調器２Ａへ入力さ
れ、直交する２相の信号ｃ１、ｃ２を生成する。生成さ
れた直交２相信号ｃ１、ｃ２は１段の遅延素子６を経た
ものがモジュール１１へ、遅延素子を経ないものがモジ
ュール１２へ、２段の遅延素子６、６を経たものがモジ
ュール１３へ入力される。モジュール１１に入力される
直交２相信号の遅延時間を基準にすると、マルチパスフ
ェージング伝送路における遅延時間がモジュール１１に
入力される信号よりも長い遅延波信号がモジュール１２
に入力され、マルチパスフェージング伝送路における遅
延時間がモジュール１１に入力される信号よりも短い先
行波信号がモジュール１３に入力されることになる。

【００１８】上述したことから、モジュール１１には基
準遅延量を持つ直交２相信号が入力され、この直交２相
信号がトランスバーサルフィルタ７に入力される。図４
は図１の装置を構成するトランスバーサルフィルタ７を
示すブロック図である。図４において、２２はデータパ
ターン長と同じ時間長さ（ビットレートとビット長によ
り定まる時間長さ）を有し、直交２相信号が入力される
遅延線、２３は後述の乗算器２４から出力される乗算信
号を加算した加算信号を次段の振幅抽出器９へ出力する
加算器、２４はタップ利得を形成する「１…０１１」と
いうデータパターンの各データと遅延線２２の出力信号
とを乗算する乗算器である。トランスバーサルフィルタ
７は図４に示すように「１…０１１」というデータパタ
ーンに基づくタップ利得により遅延線２２上の信号に重
み付けし、その結果を一括して加算器２３で加算して出
力する。この重み付けにより、直交する２相信号からＳ
Ｎ比が改善された２相信号を生成することができる。

【００１９】

【数１】

【００２０】２つのトランスバーサルフィルタ７からは
値Ｉ、Ｑを有する２つの出力信号ｉ、ｑが出力される。
振幅抽出器９は、例えばＲＯＭやデジタルシグナルプロ
セッサ（ＤＳＰ、Digital Signal Processor）を用い
て、信号ｉとｑとの振幅である（数１）を演算する。直
交２相信号は又、遅延検波型の検波器８に入力され、検
波器８は検波信号としての通信データを復調する。図５
は図１，図２，図３の装置を構成する検波器８を示すブ
ロック図である。図５において、２５は２入力信号を乗
算する乗算器、２６は遅延量がＴｂ＝１／ビットレート
の遅延素子、２７は乗算器２５から出力される乗算信号
を加算する加算器である。

【００２１】検波器８から出力される検波信号はデータ
パターン抽出部１０および乗算器１１ａに入力される。
データパターン抽出部１０は検波信号により上述の「１
…０１１」というデータパターンを抽出し、出力タイミ
ング信号を振幅抽出器９へ出力する。振幅抽出器９は、
上記出力タイミング信号に基づき、タップ利得のデータ
パターンと乗算器３で対応する遅延線２２上のデータパ
ターンとの位相が一致するときの信号ｉとｑの振幅値
（数１）のみを保持し、この振幅値の信号を乗算器１１
ａへ出力する。そして振幅抽出器９は、データパターン
抽出部１０が検波信号から上述の「１…０１１」のデー
タパターンを抽出する度に、信号ｉとｑの振幅値を更新
した信号を出力する。乗算器１１ａは、検波器８からの
検波信号と、上述のデータパターンの位相が一致すると
きのｉ、ｑの振幅値すなわち振幅抽出器９からの出力信
号の振幅値とを乗算してモジュール１１の出力信号とす
る。この場合、上述のデータパターン長をＮ秒とする
と、振幅抽出器９の出力信号のＳＮ比は振幅抽出器９の
入力信号のＳＮ比に対してＮ倍に改善される。従って、
受信信号ａのＳＮ比が小さく“１”に近いときは、上述
のデータパターンの位相が一致しないときの信号ｉとｑ
の振幅値（数１）は雑音成分が支配的となってＳＮ比に
比例した量とならないが、データパターン長Ｎが十分に
大きければ、データパターンの位相が一致するときの信
号ｉとｑの振幅値すなわち振幅抽出器９の出力信号レベ
ルは受信信号ａのＳＮ比に比例した量となる。

【００２２】モジュール１２、１３とモジュール１１と
の相違点は、モジュール１２、１３がデータパターン抽
出部１０を有しないという点である。すなわち、モジュ
ール１２、１３の振幅抽出器９は、モジュール１１の振
幅抽出器９と同様、モジュール１１のデータパターン抽
出部１０から出力される出力タイミングに基づいて、信
号ｉとｑの振幅値（数１）を出力する。

【００２３】各モジュール１１〜１３からは、各モジュ
ール１１〜１３の検波器８からの検波信号に対して、モ
ジュール１１で生成された上述のデータパターンの位相
が一致するときの出力タイミングで、振幅値（数１）で
重み付けされた信号が出力され、それらが加算器１４で
合成（加算）され、加算器１４から合成波信号が出力さ
れる。そして、データ判定部１５において、その合成波
信号の極性が判定され、再生データｓとして出力され
る。

【００２４】この場合、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、上述の理由により、加算器１４から
出力される合成波信号の合成量（振幅値）は、遅延量の
異なる各フェージング波に対して、そのＳＮ比で重み付
けして合成した量と等価な量となる。すなわち、データ
判定部１５の入力信号のＳＮ比は、マルチパスフェージ
ング波（マルチパスフェージング伝送路を経由した電
波）が存在することにより、一波だけに対するＳＮ比よ
りもかえって改善されることになる。そして、通信品質
がデータ判定部１５の入力信号のＳＮ比によって決定さ
れることを考慮すると、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、マルチパスフェージング波が存在す
ることにより、通信品質が改善されることになる。

【００２５】以上のように本実施例によれば、アンテナ
１の受信信号ａからベースバンド帯域の直交する２相信
号ｃ１、ｃ２を生成するようにしたので、受信信号ａの
処理を高集積のＩＣ化が容易なベースバンド帯域でのダ
イバーシティ処理とすることができるので、装置規模の
小形化を図ることができる。また、データパターンの位
相が一致するときのみ検波信号を出力することとしたの
で、本機をマルチパスフェージング波の存在するＳＮ比
の小さな無線伝送路に適用する場合であっても、検波器
出力信号に誤りが多いフェージング波の成分が検波器出
力信号に誤りが少ないフェージング波の成分より大きく
なることを避けることができる。さらに、トランスバー
サルフィルタ７で直交する２相信号からＳＮ比が改善さ
れた２相信号を生成し、加算器１４で検波信号をＳＮ比
で重み付けして合成することにより、再生データのＳＮ
比を向上させることができ、従来よりも通話品質を向上
させることができる。

【００２６】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
に係るダイバーシティ受信機について説明する。図２は
本発明の第２の実施例に係るダイバーシティ受信機を示
すブロック図である。図２において、１はアンテナ、２
はＲＦ／ＩＦモジュール、２Ａは直交復調器、３、１１
ａ、１２ａ、１３ａは乗算器、４はπ／２移相器、５は
発振器、６は遅延素子、６Ａは遅延素子部、７はトラン
スバーサルフィルタ、８は検波器、９は振幅抽出器、１
１、１２、１３はモジュール、１４は加算器、１５はデ
ータ判定部であり、これらは図１と同様のものなので、
同一符号を付して説明は省略する。１６はＴＤＤ（Time
Division Duplex、時分割複信（ピンポン伝送））フレ
ームのプリアンブルパターンを通信データから抽出して
振幅抽出器９の出力タイミング信号を生成するＴＤＤプ
リアンブルパターン抽出部である。本実施例と第１の実
施例との相違点は、本実施例では送信信号中に予め受信
側に既知のデータパターンを挿入することを行なわず、
伝送方式としてＴＤＤを採用することにより、受信側に
おいて、ＴＤＤフレームのプリアンブルパターンを実施
例１のデータパターンと同様に扱うようにした点にあ
る。

【００２７】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、以下その動作を説明する。各モジュール
１１〜１３に直交２相信号が入力されるまでは第１の実
施例と同様の動作であるので、その説明は省略する。第
１の実施例と同様、モジュール１１には基準遅延量を持
つ直交２相信号が入力され、この直交２相信号がトラン
スバーサルフィルタ７に入力される。図６は図２の装置
を構成するトランスバーサルフィルタ７を示すブロック
図である。図６のトランスバーサルフィルタは図４と同
一構成であるが、乗算器２４に入力される信号が、デー
タパターンの各データではなく、プリアンブルパターン
の各データである点が異なる。トランスバーサルフィル
タ７は、図６に示すように、「１…１１０」というＴＤ
Ｄフレームのプリアンブルパターンに基づくタップ利得
により、プリアンブルパターン長と同じ時間長さの遅延
線２２上の信号に重み付けし、その結果を一括して加算
器２３で加算して出力する。この重み付けにより、直交
する２相信号からＳＮ比が改善された２相信号を生成す
ることができる。

【００２８】２つのトランスバーサルフィルタ７からは
値Ｉ、Ｑを有する２つの出力信号ｉ、ｑが出力される。
振幅抽出器９は、例えばＲＯＭやデジタルシグナルプロ
セッサ（ＤＳＰ、Digital Signal Processor）を用い
て、信号ｉとｑとの振幅である（数１）を演算する。直
交２相信号は又、図５の遅延検波型の検波器８に入力さ
れ、検波器８は検波信号としての通信データを復調す
る。

【００２９】検波器８から出力される検波信号はＴＤＤ
プリアンブルパターン抽出部１６および乗算器１１ａに
入力される。ＴＤＤプリアンブルパターン抽出部１６は
検波信号により上述の「１…１１０」というプリアンブ
ルパターンを抽出し、出力タイミング信号を振幅抽出器
９へ出力する。振幅抽出器９は、上記出力タイミング信
号に基づき、タップ利得のプリアンブルパターンと乗算
器３で対応する遅延線２２上のプリアンブルパターンと
の位相が一致するときの信号ｉとｑの振幅値（数１）の
みを保持し、この振幅値の信号を乗算器１１ａへ出力す
る。そして振幅抽出器９は、ＴＤＤプリアンブルパター
ン抽出部１６が検波信号から上述の「１…１１０」のプ
リアンブルパターンを抽出する度に、信号ｉとｑの振幅
値を更新した信号を出力する。乗算器１１ａは、検波器
８からの検波信号と、上述のプリアンブルパターンの位
相が一致するときのｉ、ｑの振幅値すなわち振幅抽出器
９からの出力信号の振幅値とを乗算してモジュール１１
の出力信号とする。この場合、上述のプリアンブルパタ
ーン長をＮ秒とすると、振幅抽出器９の出力信号のＳＮ
比は振幅抽出器９の入力信号のＳＮ比に対してＮ倍に改
善される。従って、受信信号ａのＳＮ比が小さく“１”
に近いときは、上述のプリアンブルパターンの位相が一
致しないときの信号ｉとｑの振幅値（数１）は雑音成分
が支配的となってＳＮ比に比例した量とならないが、プ
リアンブルパターン長Ｎが十分に大きければ、プリアン
ブルパターンの位相が一致するときの信号ｉとｑの振幅
値すなわち振幅抽出器９の出力信号レベルは受信信号ａ
のＳＮ比に比例した量となる。

【００３０】モジュール１２、１３とモジュール１１と
の相違点は、モジュール１２、１３がＴＤＤプリアンブ
ルパターン抽出部１６を有しないという点である。すな
わち、モジュール１２、１３の振幅抽出器９は、モジュ
ール１１の振幅抽出器９と同様、モジュール１１のＴＤ
Ｄプリアンブルパターン抽出部１６から出力される出力
タイミング信号に基づいて、信号ｉとｑの振幅値（数
１）を出力する。

【００３１】各モジュール１１〜１３からは、各モジュ
ール１１〜１３の検波器８からの検波信号に対して、モ
ジュール１１で生成された上述のプリアンブルパターン
の位相が一致するときの出力タイミングで、振幅値（数
１）で重み付けされた信号が出力され、それらが加算器
１４で合成（加算）され、加算器１４から合成波信号が
出力される。そして、データ判定部１５において、その
合成波信号の極性が判定され、再生データｓとして出力
される。

【００３２】この場合、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、上述の理由により、加算器１４から
出力される合成波信号の合成量（振幅値）は、遅延量の
異なる各フェージング波に対して、そのＳＮ比で重み付
けして合成した量と等価な量となる。すなわち、データ
判定部１５の入力信号のＳＮ比は、マルチパスフェージ
ング波（マルチパスフェージング伝送路を経由した電
波）が存在することにより、一波だけに対するＳＮ比よ
りもかえって改善されることになる。そして、通信品質
がデータ判定部１５の入力信号のＳＮ比によって決定さ
れることを考慮すると、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、マルチパスフェージング波が存在す
ることにより、通信品質が改善されることになる。

【００３３】以上のように本実施例によれば、アンテナ
１の受信信号ａからベースバンド帯域の直交する２相信
号ｃ１、ｃ２を生成するようにしたので、受信信号ａの
処理を高集積のＩＣ化が容易なベースバンド帯域でのダ
イバーシティ処理とすることができるので、装置規模の
小形化を図ることができる。また、プリアンブルパター
ンの位相が一致するときのみ検波信号を出力することと
したので、本機をマルチパスフェージング波の存在する
ＳＮ比の小さな無線伝送路に適用する場合であっても、
検波器出力信号に誤りが多いフェージング波の成分が検
波器出力信号に誤りが少ないフェージング波の成分より
大きくなることを避けることができる。さらに、トラン
スバーサルフィルタ７で直交する２相信号からＳＮ比が
改善された２相信号を生成し、加算器１４で検波信号を
ＳＮ比で重み付けして合成することにより、再生データ
のＳＮ比を向上させることができ、従来よりも通話品質
を向上させることができる。

【００３４】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
に係るダイバーシティ受信機について説明する。図３は
本発明の第３の実施例に係るダイバーシティ受信機を示
すブロック図である。図３において、１はアンテナ、２
はＲＦ／ＩＦモジュール、２Ａは直交復調器、３、１１
ａ、１２ａ、１３ａは乗算器、４はπ／２移相器、５は
発振器、６は遅延素子、６Ａは遅延素子部、８は検波
器、９は振幅抽出器、１１、１２、１３はモジュール、
１４は加算器、１５はデータ判定部であり、これらは図
１と同様のものなので、同一符号を付して説明は省略す
る。１７は直交する２相信号から後述の逆拡散された２
相信号を生成する逆拡散部である。本実施例と実施例
１、２との相違点は、本実施例では疑似雑音信号により
直接拡散方式でスペクトラムを拡散するスペクトラム拡
散通信方式を用いることにより、その復調処理の過程で
用いる逆拡散部１７を振幅抽出部９の入力信号のＳＮ比
改善手段とした点にある。

【００３５】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、以下その動作を説明する。モジュール１
１〜１３への直交２相信号の入力までは実施例１と同様
であるので、その説明は省略する。実施例１の場合と同
様、モジュール１１には基準遅延量を持つ直交２相信号
が入力され、この直交２相信号が逆拡散部１７に入力さ
れる。図７は図３の装置を構成する逆拡散部１７を示す
ブロック図である。図７において、２８は入力信号であ
る直交２相信号と後述の疑似雑音信号発生器２９から出
力される疑似雑音信号とを乗算して乗算信号を出力する
乗算器、２９は送信側でスペクトラムの拡散のために用
いる疑似雑音信号と同一の疑似雑音信号を発生出力する
疑似雑音信号発生器、３０は乗算信号を積分する積分器
である。図７の逆拡散部１７においては、入力の直交２
相信号に対して、疑似雑音信号発生器２９から出力され
る疑似雑音信号が乗ぜられ、その結果を積分器３０は１
ビット毎に積分する。これにより、スペクトラムが広帯
域に拡散された信号を狭帯域に戻し、ＳＮ比を改善す
る。そして、振幅抽出器９においては、２つの逆拡散部
１７の出力信号ｉとｑとから、例えばＲＯＭやＤＳＰを
用いて、信号ｉとｑの振幅値（数１）が演算される。信
号ｉ、ｑは又、図５の遅延検波器型の検波器８に入力さ
れ、検波器８は検波信号としての通信データを復調す
る。

【００３６】信号ｉ、ｑが入力される振幅抽出器９は、
逆拡散部１７で受信信号ａと疑似雑音信号発生器２９出
力の疑似雑音信号との位相が一致するときの信号ｉとｑ
の振幅値（数１）のみを保持し、この振幅値の信号を乗
算器１１ａへ出力する。乗算器１１ａは、検波器８から
の検波信号と、上述の疑似雑音信号の位相が一致すると
きのｉ、ｑの振幅値すなわち振幅抽出器９からの出力信
号の振幅値とを乗算してモジュール１１の出力信号とす
る。この場合、上述の疑似雑音信号長をＮ秒とすると、
振幅抽出器９の出力信号のＳＮ比は振幅抽出器９の入力
信号のＳＮ比に対してＮ倍に改善される。従って、受信
信号ａのＳＮ比が小さく“１”に近いときは、上述の疑
似雑音信号の位相が一致しないときの信号ｉとｑの振幅
値（数１）は雑音成分が支配的となってＳＮ比に比例し
た量とならないが、疑似雑音信号長Ｎが十分に大きけれ
ば、疑似雑音信号の位相が一致するときの信号ｉとｑの
振幅値すなわち振幅抽出器９の出力信号レベルは受信信
号ａのＳＮ比に比例した量となる。

【００３７】モジュール１２、１３とモジュール１１と
の動作上の相違点は、モジュール１２、１３はモジュー
ル１１の振幅抽出器９の出力タイミング信号を共有し、
そのタイミングに基づいて、モジュール１２、１３の振
幅抽出器９における信号ｉとｑの振幅値（数１）を出力
する点にあり、他の構成と動作は全てのモジュールにつ
いて同一である。

【００３８】各モジュール１１〜１３からは、各モジュ
ール１１〜１３の検波器８からの検波信号に対して、上
述の疑似雑音信号の位相が一致するときの信号ｉとｑの
振幅値で重み付けされた信号が出力され、それらが加算
器１４で合成（加算）され、加算器１４から合成波信号
が出力される。そして、データ判定部１５において、そ
の合成波信号の極性が判定され、再生データｓとして出
力される。

【００３９】この場合、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、上述の理由により、加算器１４から
出力される合成波信号の合成量（振幅値）は、遅延量の
異なる各フェージング波に対して、そのＳＮ比で重み付
けして合成した量と等価な量となる。すなわち、データ
判定部１５の入力信号のＳＮ比は、マルチパスフェージ
ング波（マルチパスフェージング伝送路を経由した電
波）が存在することにより、一波だけに対するＳＮ比よ
りもかえって改善されることになる。そして、通信品質
がデータ判定部１５の入力信号のＳＮ比によって決定さ
れることを考慮すると、受信信号ａのＳＮ比が小さく
“１”に近くても、マルチパスフェージング波が存在す
ることにより、通信品質が改善されることになる。

【００４０】以上のように本実施例によれば、アンテナ
１の受信信号ａからベースバンド帯域の直交する２相信
号ｃ１、ｃ２を生成するようにしたので、受信信号ａの
処理を高集積のＩＣ化が容易なベースバンド帯域でのダ
イバーシティ処理とすることができるので、装置規模の
小形化を図ることができる。また、疑似雑音信号の位相
が一致するときのみ検波信号を出力することとしたの
で、本機をマルチパスフェージング波の存在するＳＮ比
の小さな無線伝送路に適用する場合であっても、検波器
出力信号に誤りが多いフェージング波の成分が検波器出
力信号に誤りが少ないフェージング波の成分より大きく
なることを避けることができる。さらに、逆拡散部１７
でスペクトラムが広帯域に拡散された信号を狭帯域に戻
し、振幅抽出器９でＳＮ比をＮ倍に改善し、加算器１４
で検波信号をＳＮ比で重み付けして合成することによ
り、再生データのＳＮ比を向上させることができ、従来
よりも通話品質を向上させることができる。

【００４１】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
に係るダイバーシティ受信機について説明する。図８、
図９は本発明の第４の実施例に係る振幅抽出器の一例、
及び他の例を示すブロック図である。図８、図９におい
て、３１はトランスバーサルフィルタ７又は逆拡散部１
７でＳＮ比が改善された入力信号としての直交２相信号
ｉとｑとのレベルを比較するコンパレータ、３２ａ、３
２ｂはコンパレータ３１の出力信号レベルに応じて２入
力信号ｉ、ｑのいずれかを選択するセレクタ、３３はセ
レクタ３２ｂの出力信号に１／２を乗じる乗算器、３４
はセレクタ３２ａの出力信号と乗算器３３の出力信号と
を加算して振幅成分出力信号ｍを出力する加算器、３６
ａは信号ｉに１／２を乗算した乗算信号と信号ｑとを加
算する加算器、３６ｂは信号ｑに１／２を乗算した乗算
信号と信号ｉとを加算する加算器、３７はコンパレータ
３１の出力信号レベルに応じて加算器３６ａ、３６ｂの
いずれかの出力信号を選択して振幅成分出力信号ｍを出
力するセレクタである。

【００４２】上記実施例１〜３の振幅抽出器９において
は、トランスバーサルフィルタ７又は逆拡散部１７でＳ
Ｎ比が改善された入力信号としての直交２相信号ｉとｑ
に対して、その振幅量として（数１）を演算するが、本
実施例では、（数１）の近似解であるＭＡＸ（Ｉ，Ｑ）
＋０．５×ＭＩＮ（Ｉ，Ｑ）を振幅量として演算する構
成としている。ここで、ＭＡＸ（Ｉ，Ｑ）はＩ、Ｑのう
ちレベルの大きい方の値であり、ＭＩＮ（Ｉ，Ｑ）は
Ｉ、Ｑのうちレベルの小さい方の値である。

【００４３】以上のように本実施例によれば、例えば１
／２を乗算する乗算器３３、３５は、信号の最下位ビッ
トを削除して他のビットを下位方向に１ビットシフトす
るだけで実現することができ、また他の構成部分につい
ても少ないゲート数で容易に実現することができるの
で、装置規模を更に小さなものとすることができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明は、アンテナの受信
信号からベースバンド帯域の直交する２相信号を生成す
る直交復調器と、直交する２相信号から異なる遅延量を
持つ複数の２相信号を同時に抽出する遅延素子部と、送
信側で予め送信信号中に挿入されたデータパターンを重
み付け係数として用い、直交する２相信号からＳＮ比が
改善された２相信号を生成するトランスバーサルフィル
タと、直交する２相信号から受信信号に含まれる通信デ
ータを抽出する検波器と、ＳＮ比が改善された２相信号
からその振幅成分を抽出する振幅抽出器と、データパタ
ーンを通信データから抽出して振幅抽出器の出力タイミ
ング信号を生成するデータパターン抽出部と、通信デー
タと振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算器
と、乗算信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
加算信号の極性を判定して復調データを得るデータ判定
部とを設けたことにより、アンテナの受信信号からベー
スバンド帯域の直交する２相信号を生成するようにした
ので、受信信号の処理を高集積のＩＣ化が容易なベース
バンド帯域でのダイバーシティ処理とすることができる
ので、装置規模の小形化を図ることが可能なダイバーシ
ティ受信機を実現することができる。また、データパタ
ーンの位相が一致するときのみ検波信号を出力するよう
にすることができるので、本機をマルチパスフェージン
グ波の存在するＳＮ比の小さな無線伝送路に適用する場
合であっても、検波器出力信号に誤りが多いフェージン
グ波の成分が検波器出力信号に誤りが少ないフェージン
グ波の成分より大きくなることを避けることが可能なダ
イバーシティ受信機を実現することができる。さらに、
トランスバーサルフィルタおよび振幅抽出器において信
号のＳＮ比を改善することができ、加算器で検波信号を
ＳＮ比で重み付けして合成することによりＳＮ比を改善
することができるので、再生データのＳＮ比を向上させ
ることができ、従来よりも通話品質を向上させることが
可能なダイバーシティ受信機を実現することができる。

【００４５】また、アンテナの受信信号からベースバン
ド帯域の直交する２相信号を生成する直交復調器と、直
交する２相信号から異なる遅延量を持つ複数の２相信号
を同時に抽出する遅延素子部と、ＴＤＤフレームのプリ
アンブルパターンを重み付け係数として用い、直交する
２相信号からＳＮ比が改善された２相信号を生成するト
ランスバーサルフィルタと、直交する２相信号から受信
信号に含まれる通信データを抽出する検波器と、ＳＮ比
が改善された２相信号からその振幅成分を抽出する振幅
抽出器と、ＴＤＤフレームのプリアンブルパターンを通
信データから抽出して振幅抽出器の出力タイミング信号
を生成するＴＤＤプリアンブルパターン抽出部と、通信
データと振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算
器と、乗算信号を加算して加算信号を出力する加算器
と、加算信号の極性を判定して復調データを得るデータ
判定部とを設けたことにより、アンテナの受信信号から
ベースバンド帯域の直交する２相信号を生成するように
したので、受信信号の処理を高集積のＩＣ化が容易なベ
ースバンド帯域でのダイバーシティ処理とすることがで
きるので、装置規模の小形化を図ることが可能なダイバ
ーシティ受信機を実現することができる。また、プリア
ンブルパターンの位相が一致するときのみ検波信号を出
力するようにすることができるので、本機をマルチパス
フェージング波の存在するＳＮ比の小さな無線伝送路に
適用する場合であっても、検波器出力信号に誤りが多い
フェージング波の成分が検波器出力信号に誤りが少ない
フェージング波の成分より大きくなることを避けること
が可能なダイバーシティ受信機を実現することができ
る。さらに、トランスバーサルフィルタおよび振幅抽出
器において信号のＳＮ比を改善することができ、加算器
で検波信号をＳＮ比で重み付けして合成することにより
ＳＮ比を改善することができるので、再生データのＳＮ
比を向上させることができ、従来よりも通話品質を向上
させることが可能なダイバーシティ受信機を実現するこ
とができる。

【００４６】さらに、アンテナの受信信号からベースバ
ンド帯域の直交する２相信号を生成する直交復調器と、
直交する２相信号から異なる遅延量を持つ複数の２相信
号を同時に抽出する遅延素子部と、直交する２相信号か
ら逆拡散された２相信号を生成する逆拡散部と、逆拡散
された２相信号から受信信号に含まれる通信データを抽
出する検波器と、逆拡散された２相信号からその振幅成
分を抽出する振幅抽出器と、通信データと振幅成分とを
乗算して乗算信号を出力する乗算器と、乗算信号を加算
して加算信号を出力する加算器と、加算信号の極性を判
定して復調データを得るデータ判定部とを設けたことに
より、アンテナの受信信号からベースバンド帯域の直交
する２相信号を生成するようにしたので、受信信号の処
理を高集積のＩＣ化が容易なベースバンド帯域でのダイ
バーシティ処理とすることができるので、装置規模の小
形化を図ることが可能なダイバーシティ受信機を実現す
ることができる。また、疑似雑音信号の位相が一致する
ときのみ検波信号を出力するようにすることができるの
で、本機をマルチパスフェージング波の存在するＳＮ比
の小さな無線伝送路に適用する場合であっても、検波器
出力信号に誤りが多いフェージング波の成分が検波器出
力信号に誤りが少ないフェージング波の成分より大きく
なることを避けることが可能なダイバーシティ受信機を
実現することができる。さらに、逆拡散部および振幅抽
出器において信号のＳＮ比を改善することができ、加算
器で検波信号をＳＮ比で重み付けして合成することによ
りＳＮ比を改善することができるので、再生データのＳ
Ｎ比を向上させることができ、従来よりも通話品質を向
上させることが可能なダイバーシティ受信機を実現する
ことができる。

【００４７】さらに、振幅抽出器が、ＳＮ比が改善され
た２相信号のレベルの大きい方に対して、ＳＮ比が改善
された２相信号のレベルの小さい方の信号の最下位ビッ
トを削除し、最下位ビット以外のビットを下位方向に１
ビットシフトして生成された信号を加算したものを振幅
成分とすることにより、演算処理を容易なものとするこ
とができ、更に装置規模を縮小したダイバーシティ受信
機を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るダイバーシティ受
信機を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例に係るダイバーシティ受
信機を示すブロック図

【図３】本発明の第３の実施例に係るダイバーシティ受
信機を示すブロック図

【図４】図１の装置を構成するトランスバーサルフィル
タを示すブロック図

【図５】図１、図２、図３の装置を構成する検波器を示
すブロック図

【図６】図２の装置を構成するトランスバーサルフィル
タを示すブロック図

【図７】図３の装置を構成する逆拡散部を示すブロック
図

【図８】本発明の第４の実施例に係る振幅抽出器の一例
を示すブロック図

【図９】本発明の第４の実施例に係る振幅抽出器の他の
例を示すブロック図

【図１０】従来のダイバーシティ受信機を示すブロック
図

【符号の説明】

１アンテナ２ＲＦ／ＩＦモジュール２Ａ直交復調器３、１１ａ、１２ａ、１３ａ、２４、２５、２８、３
３、３５乗算器４ π／２移相器５発振器６、２６遅延素子６Ａ遅延素子部７トランスバーサルフィルタ８検波器９振幅抽出器１１、１２、１３モジュール１４、２３、２７、３４、３６ａ、３６ｂ加算器１５データ判定部１６ＴＤＤプリアンブルパターン抽出部１７逆拡散部２２遅延線２９疑似雑音信号発生器３０積分器３１コンパレータ３２ａ、３２ｂ、３７セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変復調方式として位相変復調方式を採用し
た無線通信システムのダイバーシティ受信機であって、
アンテナの受信信号からベースバンド帯域の直交する２
相信号を生成する直交復調器と、前記直交する２相信号
から異なる遅延量を持つ複数の２相信号を同時に抽出す
る遅延素子部と、送信側で予め送信信号中に挿入された
データパターンを重み付け係数として用い、前記直交す
る２相信号からＳＮ比が改善された２相信号を生成する
トランスバーサルフィルタと、前記直交する２相信号か
ら前記受信信号に含まれる通信データを抽出する検波器
と、前記ＳＮ比が改善された２相信号からその振幅成分
を抽出する振幅抽出器と、前記データパターンを前記通
信データから抽出して前記振幅抽出器の出力タイミング
信号を生成するデータパターン抽出部と、前記通信デー
タと前記振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算
器と、前記乗算信号を加算して加算信号を出力する加算
器と、前記加算信号の極性を判定して復調データを得る
データ判定部とを備えたことを特徴とするダイバーシテ
ィ受信機。
【請求項２】伝送方式、変復調方式としてＴＤＤ方式、
位相変復調方式を採用した無線通信システムのダイバー
シティ受信機であって、アンテナの受信信号からベース
バンド帯域の直交する２相信号を生成する直交復調器
と、前記直交する２相信号から異なる遅延量を持つ複数
の２相信号を同時に抽出する遅延素子部と、ＴＤＤフレ
ームのプリアンブルパターンを重み付け係数として用
い、前記直交する２相信号からＳＮ比が改善された２相
信号を生成するトランスバーサルフィルタと、前記直交
する２相信号から前記受信信号に含まれる通信データを
抽出する検波器と、前記ＳＮ比が改善された２相信号か
らその振幅成分を抽出する振幅抽出器と、ＴＤＤフレー
ムのプリアンブルパターンを前記通信データから抽出し
て前記振幅抽出器の出力タイミング信号を生成するＴＤ
Ｄプリアンブルパターン抽出部と、前記通信データと前
記振幅成分とを乗算して乗算信号を出力する乗算器と、
前記乗算信号を加算して加算信号を出力する加算器と、
前記加算信号の極性を判定して復調データを得るデータ
判定部とを備えたことを特徴とするダイバーシティ受信
機。
【請求項３】疑似雑音信号により直接拡散方式でスペク
トラム拡散された信号を送受信し、変復調方式として位
相変復調方式を採用した無線通信システムのダイバーシ
ティ受信機であって、アンテナの受信信号からベースバ
ンド帯域の直交する２相信号を生成する直交復調器と、
前記直交する２相信号から異なる遅延量を持つ複数の２
相信号を同時に抽出する遅延素子部と、前記直交する２
相信号から逆拡散された２相信号を生成する逆拡散部
と、前記逆拡散された２相信号から前記受信信号に含ま
れる通信データを抽出する検波器と、前記逆拡散された
２相信号からその振幅成分を抽出する振幅抽出器と、前
記通信データと前記振幅成分とを乗算して乗算信号を出
力する乗算器と、前記乗算信号を加算して加算信号を出
力する加算器と、前記加算信号の極性を判定して復調デ
ータを得るデータ判定部とを備えたことを特徴とするダ
イバーシティ受信機。
【請求項４】前記振幅抽出器は、前記ＳＮ比が改善され
た２相信号のレベルの大きい方に対して、前記ＳＮ比が
改善された２相信号のレベルの小さい方の信号の最下位
ビットを削除し、最下位ビット以外のビットを下位方向
に１ビットシフトして生成された信号を加算したものを
振幅成分とすることを特徴とする請求項１および２のい
ずれか１に記載のダイバーシティ受信機。