JPS6218126A - ダイバ−シチ制御方式 - 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〕 本発明はダイバーシチ制御方式に関し、特にディジタル
無線回線において位相合成ダイバーシチの制御に用いら
れる摂動法によるダイバーシチ制御方式に関する。

〔従来の技術〕

マイクロ波等を用いた広帯域無線伝送方式の７エージン
グ対策にはダイバーシチ方式が用いられており、特にデ
ィジタル無線伝送方式においては、空間的に離して設置
された二つのアンテナからの受信信号全相互の位相差を
制御して合成する位相合成方式のスペースダイバーシチ
が用いられている。ディジタル無線伝送方式におけるス
ペースダイバーシチでは、単に合成信号の振幅または信
号対雑音電力比（Ｓ／Ｎ）が最大となるように合成する
のではなく、遅延時間差のある反射波などの間接波を小
さく抑えるように合成する必要があう、合成信号の伝送
帯域内の振幅周波数特性を常時監視して帯域内の振幅偏
差が最小となるような制御が行われている。このため、
位相差全制御する可変移相器に微小位相変化を与え、そ
の前後の振幅特性全比較判断して次の微小位相変化の方
向全決定する摂動法による制御が用いられる。この比較
判断の具体的なやシ方としては、帯域内の複数の周波数
における信号電力を選択検出し、この検出値のうちの最
大値と最小値との差が小さくなる方向に可変移相器全制
御する最小振幅偏差形（ＭＩＤ）曾成法が知られている
が、同一無線装置で複数のキャリヤを伝送するマルチキ
ャリヤ方式に適用可能で、これと同等の効果があ夛、且
つ制御アルゴリズムが簡単なノツチ同相合成法（例えば
電子通信学会技術研究報告Ｃ３８４−８５、Ｐ５７〜Ｐ
６４参照）が提案されている。この方法は検出値のうち
の最小値のレベルが増加する方向に可変移相器を制御す
るものである。

〔発明が解決すべき問題点〕

しかしながら、上述したマルチキャリヤ方式に対する従
来のノツチ同相合成法の制御では、フェージングによシ
帯域内にノツチ（振幅特性の谷）が現れたときには正常
に動作して部幅特性が改善されるが、マルチキャリヤの
うちの一波が送信側の故障により送信されなかった場合
には、可変移相器の制御によっては最／ト値が変化しな
いので正常な制御ができず、逆に帯域内の振幅特性全劣
化させるような異常動作をする欠点がある。このことは
マルチキャリヤ方式にＭＩＤ合成法を適用した場合も同
様である。又、マルチキャリヤ方式でなく単一キャリヤ
の場合においても、振幅特性全監視するためゑ検波器が
各監視周波数ごとに別々に設けられている場合には、検
波器の故障の場合に同様の問題が発生する。本発明の目
的は、上述の欠点を除去し、送信側の異常または検波器
の故障による異常動作全防止することのできるダイバー
シチ制御方式を提供することである。

〔問題？解決するための手段〕

本発明のダイバーシチ制御方式は、二つの受信信号間の
位相差全制御する可変移相器と、位相差全制御された前
記二つの受信信号全合成する合成器と、この合成器の出
力信号から伝送周波数帯域内の複数の周波数における信
号電力を選択検出する検出手段と、前記可変移相器に微
小位相変化を与えてその前伊の前記検出手段の出力を比
較判断して次の微小位相変化の方向全決定する制御手段
とを備えたディジタル無線回線のダイバーシチ制御方式
において、前記制御手段が、前記複数の周波数のうちの
ある特定周波数における前記検出手段の出力があらかじ
め定められた回数ヲ砿えてあらかじめ定められた下限値
以下となり且つその変化があらかじめ定められた範囲以
内のとき、前記特定周波数における前記検出手段の出力
を前記比較判断の対象から除外し、この除外された前記
特定周波数における前記検出手段の出力が前記下限値を
越えて増加したとき、前記特定周波数における前記検出
手段の出力全前記比較判断の対象に復帰させる機能金偏
えるように構成されている。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステム構成金示すブロッ
ク図である。第１図において、アンテナ１及び２から受
信された二つの受信信号１０１，１０２は周波数変換器
３及び４でそれぞれ中間周波数に変換され、合成器５で
合成されたのち中間周波増幅器６を経て復調器（図示せ
ず）に送られる。局部発振器７の出力は二分され、一方
はそのまま他方は可変移相器８を経てそれぞれ周波数変
換器３及び４に加えられており、可変移相器８七制御す
ることにより二つの受信信号間の位相差が制御される。

合成器５で合成された中間周波信号１０３の一部は分岐
して周波数変換器９に加えられ、ここで電圧制御発振器
（ＶＣＯ）１０ノ出力ｆ、（ｉ＝１〜８）と混合され、
低域フィルタ１１．検波器１２を経て制御回路１３に送
られる。制御回路１３はＣＰＵ’？含み、制御信号１０
４によシ可変移相器８に微小位相変化？与えると共に制
御信号１０５でｖｃｏｉｏの周波数ｆｉを変化させ、帯
域内の８波の信号電力全順次検出記憶して微小位相変化
の前後におけるこれらの値全比較判断し、各周波数にお
ける検波器１２の出力のうちの最小値が増加する方向に
可変移相器８の制御方向を決定するよう構成されてい名
。

第２図は第１図の動作全説明するためのマルチキャリヤ
及びＶＣＯＩＯの発振周波数ｆｉの関係を示す周波数配
置図である。第２図において％Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄは同一無線装置で伝送される４波のマルチキ
ャリヤの信号電力分布であり、ｉｔ　〜ｆ。

は帯域内の信号電力全監視検出する周波数でＶｃＯｌｏ
の発振周波数ｆ、に相当する。又、Ｅは信号電力を選択
検出する検出手段の帯域特性（主に低域フィルタの特性
による）である。振幅特性監視用の周波数ｆｉは、第２
図に示すように正常時に等出力となるように選定されて
いる。第１図の実施例では、振幅特性監視用の信号電力
検出手段は１個の検波器１２のみ全含み、制御信号１０
５によ、！＞ＶＣＯＩＯの周波数ｆｉ金順次ｆ１からｆ
、まで変化させて８波の信号電力を検出するよう構成さ
れている。

第３図は第１図の制御回路１３の７０−チャートであり
、以下このフローチャートを参照して制御動作全詳細に
説明する。第３図のフローチャートにおいて、Ｇｉは上
記各周波数ｆｉにおける検波器１２の出力ｋＡ／Ｄ変換
した検出値、Ｓ、は各周波数ｆ、の状態を示す関数（Ｓ
ｉ＝１は正常、５ｉ＝Ｏは異常全表す）、自は各周波数
ｆ、ごとに設けられ九カウンタ、ＤｉＨ及びＤｉＬは周
波数ｆ。

の低レベル時の検出値の上限および下限値全記憶するメ
モリである。又、制御回路１３には可変移相器８に微小
位相変化を与えた後の値を記憶するＡメモリと、変化の
前の値全記憶するＢメモリとが設けられている。

制御回路１３が動作を開始すると、まずステップ２０１
で初期設定が行われ各メモリ値は初期値に設定される。

ステップ２０２でＡメモリの各データ（Ｇ、　　ｅ　Ｇ
ｍ１ｎ　＊　ｆＮ）　全Ｂメモリに移したのち、ステッ
プ２０３〜２０５で可変移相器８にある方向の微小位相
変化を与え１周波数ｆ、からｆ、まで順次変化させて検
波器１２の出力’ｋＡ／Ｄ変換後人メモリに記憶させ、
Ａメモリの各Ｇｒ１ｆｒ、比較して最小値Ｇ　ｍｉｎと
その周波数ｆＮｋ求めて記憶さ、せる。次にステップ２
０６でＡ、Ｂ両メモリのＧｍ１ｎ金比較し、変化後のＧ
ｍ１ｎが変化前のＧｍ　ｉｎよりも太きいときは、この
変化の方向は７エージングによるノツチを改善する方向
であると判断して再び同一方向の微小位相変化を繰り返
し、変化後の−Ｇｍｉｎが変化前のＧｍｉ。よりも小さ
いときは、次の微小位相変化の方向を逆転させるように
制御する。

従来のノツチ同相合成法は上述したステップ２０２〜２
０６の操作金繰シ返し行うこと罠より、二つの受信信号
１０１．１０２の位相関係全最適値に制御するものでろ
り、ステップ２０６からステップ２０２に戻るように構
成されている。このため、送信側の故障により例えば第
２図のキャリヤＣが断となるとＧｍｔｎはｆ、又はｆ、
■いずれかとなシ、可変移相器８をいかに調整してもこ
の値に変化がなく正常な制御が行われないばかりか、場
合によっては特性全劣化させる方向に制御することがあ
る０すなわち、他の周波数、例えばｆ３にノツチが発生
しても、ｆｓの検出値が最小値Ｇ、はｆ、又はｆ、の検
出値Ｇ、又はＧ、よシも大きく最小値とはならないため
、これ全改善する有効な制御は行われない。

このような欠点全除去するため、第３図の７０−チャー
トにはステップ２０７からステップ２２３までの制御が
追加されている。すなわちｓ　Ｇｍ１ｎがあらかじめ定
められた値α以下となると、ステップ２０８に進んでそ
の周波数ｆＨのカウンタＣＭからｌｋ減じ、減算金繰り
返した結果ＣＮの値がＯとな！ｌ）　（２１３）且つレ
ベル変動が一定値以下のとき（２１４）、この周波数ｆ
　Ｎｆ　ｙ、　ｆ　ｙプ２ｏ５゜２０６における比較判
断の対象から除外してアラームを出すように構成されて
いる（２１７，２１８）。

一方、除外された周波数に対しても信号電力の検出は継
続して行われ、その検出値が一定値α會越えると再び比
較判断の対象に復帰させる（２２０〜２２３）。従って
、前述したように″マルチキャリヤＣが送信断となると
、ｆ、及びｆ、はαを割ってこのいずれかがＧｍ１ｎと
なシ（雑音変動によ５ｆｓとｆ６がランダムにＧｍｔｎ
となる）、それぞれのカウンタＣ１１、Ｃ６（初期値は
それぞれβに設定されている）が減算金繰り返し、２β
回の微小位相変化を繰り返す間にＣｓ　　、Ｃｏ共にＯ
となって比較判断の対象から除外され、ｆ＊　　、ｆａ
’ｔ”除く６周波によって摂動法によるノツチ同相合成
の制御が継続される。ステップ２０９〜２１２はα全開
りたＧｍ１ｎの最大変動＠を検出記憶させるためのもの
であり、ステップ２１４でこの最大変動幅全判定して一
定値γ（雑音による変動偏よｐ大きめに設定される）全
越えない場合には比較判断の対象から除外するが、γを
越えたときは除外しないようになっておシ、７エージン
グによるレベル低下全送信断と誤りて除外することのな
いように構成されている。ステップ２１５，２１６はす
べての周波数が比較判断の対象から除外されるの全防止
するために設けられたものであり、これがなくても通常
の動作には支障がない。

第４図は本発明の他の実施例のシステム構成の示すブロ
ック口であり、帯域内の信号電力の検出手段として複数
個の検出器を備えた実施例である。

第４図では、二つの受信信号の位相差全制御する可変移
相器１４は、第１図の場合と異なジ、周波数変換器４の
出力の中間中間周波数段に設けられ、信号電力の検出手
段としては４個の検出器１５〜１８（それぞれ帯域フィ
ルタと検波器または局部発振器と周波数変換器と低域フ
ィルタと検波器で構成される）が設けられ、制御回路１
９は最小振幅偏差形の制御全行うように構成されている
。制御回路１９の動作は第３図の場合とほぼ同様である
が、４個の検出器の検出値のうちの最大と最小の差（Ｇ
ｖｎａｘ　−Ｇｍ１ｎ　）　’ｅ算出して記憶させ、こ
の差が小さくなる方向に可変移相器１４の制御方向全決
定する。この場合、受信信号は単一キャリヤのディジタ
ル変調信号であっても、上述した検出器１５〜１８の一
つが故障したときに発生する誤制御全防止できる効果が
ある。

上述の実施例において、＠１図の場合に複数の検出器を
用い、第４図の場合に１台の検波器で処理できることは
いうまでもない。又、第３図のフローチャートでは、各
微小位相変化ごとにαを割る周波数が二つ以上あったと
き、最小のＧｍＬｎのみを比較判断の対象から除くべき
か否かの判定（ステップ２０７〜２１９）の対象として
処理するようになっているが、Ｇｍ１ｎのみでなくαを
割った複数の周波数に対してこの判定処理を同時に行う
ように構成してもよい０更に、上述の説明ではスペース
ダイバーシチ全対象として説明したが、本発明の技術思
想は角度ダイバーシチ又は偏波ダイノく一シチに対して
も同様に適用することができるＯ〔発明の効果〕 以上詳細に説−明したように、本発明のダイノ（−シチ
制御方式によれば、マルチキャリヤ方式の位相合成ダイ
バーシチにおいてマルチキャリヤの一つが送信断となっ
た場合や、複数の検出器の一つが故障した場合に、これ
らを自動的に除外して動作全継続することができ、従来
方式の制御で発生する誤動作全防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の動作を説明するための周波数配置図、第３図は第１
図の制御動作のフローチャート、第４図は本発明の他の
実施例のブロック図である。 １．２・・・・・・アンテナ、３，４．９・・・・・・
周波数変換器、５・・・・・・合成器、６・・・・・・
中間周波増幅器、７・・・・・・局部発振器、８．１４
・・・・・・可変移相器、１０・・・・・・電圧制御発
振器（ＶＣＯ）、１１・・・・・・低域フィルタ、１２
・・・・・・検波器、１３．１９・・・・・・制御回路
、１５〜１８・・・・・・検出器。 第１区 ■２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 二つの受信信号間の位相差を制御する可変移相器と、位
   相差を制御された前記二つの受信信号を合会する合成器
   と、この合成器の出力信号から伝送周波数帯域内の複数
   の周波数における信号電力を選択検出する検出手段と、
   前記可変移相器に微小位相変化を与えてその前後の前記
   検出手段の出力を比較判断して次の微小位相変化の方向
   を決定する制御手段とを備えたディジタル無線回線のダ
   イバーシチ制御方式において、前記制御手段が、前記複
   数の周波数のうちのある特定周波数における前記検出手
   段の出力があらかじめ定められた回数を越えてあらかじ
   め定められた下限値以下となり且つその変化があらかじ
   め定められた範囲以内のとき、前記特定周波数における
   前記検出手段の出力を前記比較判断の対象から除外し、
   この除外された前記特定周波数における前記検出手段の
   出力が前記下限値を越えて増加したとき、前記特定周波
   数における前記検出手段の出力を前記比較判断の対象に
   復帰させる機能を備えたことを特徴とするダイバーシチ
   制御方式。