JP3098449B2

JP3098449B2 - 合成ダイバーシチ受信機

Info

Publication number: JP3098449B2
Application number: JP09102032A
Authority: JP
Inventors: 誠司豊田
Original assignee: 埼玉日本電気株式会社
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: JPH10294688A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、合成ダイバーシ
チ受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成ダイバーシチ受信機は、良好な通信
を行うことを目的として用いられる受信機であり、例え
ば、特開平２−１６５７９３号公報はコヒーレント光通
信に適用された合成ダイバーシチ受信機を開示してい
る。

【０００３】さらに詳述すると、同公報に開示されたコ
ヒーレント光通信では、各受信機において、受信信号の
一部をそれぞれ分岐し、分岐した各信号に対し、非線形
の重み付け関数を用いて各信号のパワーに応じた基づい
た重み付けをすることにより、各信号の利得を調整し、
この利得の調整された各信号を互いに合成する合成ダイ
バーシチ受信機が使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の合成ダイバーシチ受信機は、以下の問題を有してい
た。（１）従来の合成ダイバーシチ受信機では、受信信号に
対し復調振幅の重み付け処理を行う際、各受信系統毎に
重み付け処理を行っている。しかし、受信系統毎に極端
な受信電界レベルの差がない場合でも、受信電界レベル
に対し固定の重み付け関数により一律の復調振幅の重み
付け処理を行ってしまうため、受信電界レベルが高い系
統の受信信号が強調されない。このため、両系の重み付
け処理された受信信号を合成する際、受信電界レベルの
高い受信系統の正確な受信信号を活かすことができなく
なり、良好な受信特性が得られない。（２）従来の受信機の重み付けの処理は、入力された全
ての受信電界レベルに対して一様な重み関数で重み付け
の処理を行っている。しかし、受信電解レベル範囲の全
域の受信信号に対し、１つの重み付け関数だけで重み付
けをしてしまうと、増幅器の歪みにより位相が変わって
しまい、良好な受信特性が得られない。

【０００５】この発明は、以上説明した事情に鑑みてな
されたものであり、受信機の受信信号に対し、その受信
電界レベルに応じた適切な重み付けを行うことができる
合成ダイバーシチ受信機を提供することを第１の目的と
している。また、この発明は、全受信電界レベル範囲に
おいて良好な受信特性が得られる合成ダイバーシチ受信
機を提供することを第２の目的としている。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
受信電界検出値の過小入力レベル、適正入力レベル、過
大入力レベルの各々に対応した重み付け値のテーブルを
各々記憶したメモリ部を有し、合成される複数の受信信
号の受信電界検出値の各々について、前記メモリ部に記
憶された各テーブルの中から当該電界検出値に対応した
テーブルを選択し、かつ、当該テーブルにより当該電界
検出値に対応した重み付け値を求め、このようにして得
られた前記複数の受信信号の受信電界検出値の各々に対
応した各重み付け値により合成される複数の受信信号の
復調波振幅の重み付けを行い、合成ダイバーシチを行う
ことを特徴とする合成ダイバーシチ受信機を要旨とす
る。

【０００８】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。Ａ．第１の実施形態図１はこの発明の第１の実施形態である合成ダイバーシ
チ受信機の構成を示すブロック図である。図１におい
て、受信部１０１は、０系受信データおよび１系受信デ
ータと、０系受信電界レベルデータおよび１系受信電界
レベルデータとを出力する。制御部１０２は、受信部１
０１より出力された０系受信データ、１系受信データ、
０系受信電界レベルデータおよび１系受信電界レベルデ
ータを取り込んで処理する。

【００１０】制御部１０２は、重み付け決定回路２０１
と、加算回路２０２および２０３と、合成回路２０４と
により構成されている。重み付け決定回路２０１は、受
信部より出力された０系および１系の各受信電界レベル
データに基づき、０系および１系の受信電界レベルの差
分を算出する加減算回路と、この差分データに対応した
重み付け値をテーブルを参照することにより決定する決
定回路とにより構成されており、重み付け値を加算回路
２０２および２０３に出力する。ここで、０系、１系の
受信電界レベルの差分を算出する加減算回路は、例えば
オペアンプで構成することができる。

【００１１】加算回路２０２および２０３は、重み付け
決定回路２０１より出力された重み付け値と、無線部よ
り出力された受信データを入力し、復調データの振幅を
重み付け値に従って重み付け処理を行い合成回路２０４
に出力する。

【００１２】合成回路２０４は、加算回路２０２および
２０３から出力された復調振幅の重み付け処理を終えた
受信信号を入力し合成する。

【００１３】次に、第１の実施の形態の動作について説
明する。通常、受信部１０１から制御部１０２には、以
下の４つの信号が供給される。ａ．０系の受信信号ａ１（以後、ＩＦデータａ１とす
る。）ｂ．０系受信電界レベルデータａ２（以後、０系ＲＳＳ
Ｉａ２とする。）ｃ．１系受信電界レベルデータｂ２（以後、１系ＲＳＳ
Ｉｂ２とする。）ｄ．１系の受信信号ｂ１（以後、ＩＦデータｂ１とす
る。）

【００１４】本実施形態では、制御部１０２が０系およ
び１系の各受信電界レベルの差分を計算し、この受信電
界レベルの差分をもとに、復調時に使用する重み付け値
を決定する。この制御部１０２の動作を図２を参照して
説明すると次の通りである。

【００１５】まず、重み付け決定回路２０１（図１）の
加減算回路（図示略）は、次式に示す減算処理ｃ１を実
行する。０系ＲＳＳＩａ２−１系ＲＳＳＩｂ２＝ＲＳＳ
Ｉの差分データｃ２

【００１６】このとき、加減算回路は、ＲＳＳＩの差分
データｃ２として上記減算の結果の絶対値を求める。例
えば、０系ＲＳＳＩが１５ｄＢμ、１系ＲＳＳＩが１２
ｄＢμの時、差分データは３ｄＢとなる。

【００１７】次に、重み付け決定回路２０１（図１）
は、重み付け決定処理ｃ３を実行する。すなわち、内蔵
のテーブルを参照することにより、減算処理ｃ１により
得られたＲＳＳＩの差分データｃ２に対応した０系およ
び１系の各重み付け値ａ３およびｂ３を求める。

【００１８】図３は重み付け決定回路２０１が内蔵する
テーブルの内容を例示するものである。例えばＲＳＳＩ
の差分データｃ２が３ｄＢである場合、この差分データ
ｃ２に対応した０系の重み付け値ａ３が１．００とな
り、１系の重み付け値ｂ３は０．８５となる。

【００１９】次に加算回路２０２（図１）は、０系の重
み付け値ａ３＝１．００を０系のＩＦデータａ１に加え
る加算処理ａ４を行うことにより、０系のＩＦデータａ
１に対する重み付けを行う。加算回路２０３（図１）も
同様に、１系の重み付け値ｂ３＝０．８５を１系ＩＦデ
ータｂ１に加える加算処理ｂ４を行うことにより、１系
ＩＦデータｂ１に対する重み付け処理を行う。０系およ
び１系の重み付け処理を行ったＩＦデータは、合成回路
２０４（図１）により合成処理ｃ４が施される。

【００２０】以上のように、本実施形態によれば、０
系、１系の受信電界レベルの差分データを求め、差分に
よる重み付けテーブルを使用して重み付け値を決定する
ので、より高い受信電界レベルが入力された系に、より
大きな復調振幅の重み付け処理を行うことができるとい
う効果がある。

【００２１】Ｂ．第２の実施形態次に第２の実施形態について説明する。この第２の実施
形態は、重み付け決定回路２０１（図１）の構成以外は
第１の実施形態と同様である。本実施形態において、重
み付け決定回路２０１は、数種類の重み付けテーブル
と、受信部より出力された０系および１系の受信電界レ
ベルを受け取り、これらの各受信系統毎に、受信電界レ
ベルに合った重み付けテーブルを数種類の重み付けテー
ブルの中から１つ選択する切り換え回路と、各受信系統
毎に選択した重み付けテーブルにより各受信系統毎に重
み付け値を決定する重み付け決定回路により構成されて
いる。重み付け決定回路２０１により決定された各受信
系統毎の重み付け値は加算回路２０２、２０３に与えら
れる。

【００２２】次に図４を参照し、本実施形態の動作につ
いて説明する。本実施形態において、重み付け決定回路
２０１（図１）には、０系ＲＳＳＩａ２、１系受信電界
レベルデータｂ２が入力される。

【００２３】ここで、重み付け決定回路２０１は、重み
付けテーブルとして、十分な受信電界レベルがないとき
（低い受信電界レベルの時）の重み付けテーブルＡと、
十分な受信電界レベルがあるときの重み付けテーブルＢ
と、十分過ぎる受信電界レベルがあるとき（高い受信電
界レベルの時）の重み付けテーブルＣの３つの重み付け
テーブルを有する。例えば、図５に示すように、十分な
受信電界レベルがない時の重み付けテーブルＡは、０ｄ
Ｂμまでの受信電界レベルの範囲に対応し、十分な受信
電界レベルがある時の重み付けテーブルＢは、１ｄＢμ
〜５５ｄＢμの範囲に対応し、十分過ぎる受信電界レベ
ルがある時の重み付けテーブルＣは、５６ｄＢμ以上の
範囲に対応している。

【００２４】重み付け決定回路２０１における重み付け
テーブル切り換え回路は、０系受信電界レベルデータａ
２および１系受信電界レベルデータｂ２の各々につい
て、重み付けテーブルの切り換え処理ｃ３を行う。この
切り換え処理ｃ３により、０系受信電界レベルデータａ
２および１系受信電界レベルデータｂ２の各々について
重み付けテーブルが選択され、これらの選択された各重
み付けテーブルにより０系および１系の各重み付け値が
決定される。

【００２５】例えば０系の受信電界レベルが０ｄＢμ、
１系の受信電界レベルが１０ｄＢμである場合、０系に
ついては図６におけるテーブルＡが選択され、重み付け
値ａ３が０．６と決定され、１系についてはテーブルＢ
が選択され、重み付け値ｂ３が１．０と決定される。以
後の処理は上記第１の実施形態と同様である。

【００２６】以上のように、本実施形態によれば、受信
機に入力される受信電界レベルが低受信電界レベルの時
と、十分な受信電界レベルの時と、高受信電界レベルの
時とで、重み付けの割合を変化させることができる。従
って、高い受信電界レベルが受信機に入力された時、復
調振幅の重み付けの割合を少なくすることで、増幅器の
歪みの影響による受信特性の劣化をさせる問題を解決で
きるという効果が得られる。

【００２７】Ｃ．第３の実施形態次に第３の実施形態について説明する。本実施形態は、
重み付け決定回路２０１（図１）の構成以外は上記第１
の実施形態と同様である。本実施形態における重み付け
決定回路２０１は、受信部１０１より出力された０系お
よび１系の受信電界レベルを受け取り、変換関数により
０系および１系の重み付け値を決定する。

【００２８】次に図６を参照し、本実施形態の制御部１
０２（図１）の動作について説明する。本実施形態にお
いても、重み付け決定回路２０１（図１）には、０系Ｒ
ＳＳＩａ２、１系ＲＳＳＩｂ２が入力される。そして、
本実施形態における重み付け決定回路２０１は、変換関
数による重み付け決定処理ｃ５を実行する。

【００２９】この変換関数による重み付け決定処理ｃ５
では、低い受信電界レベルから高受信電界レベルに連続
的に適応できる変換関数を使用する。

【００３０】この変換関数は、図７にグラフで示すよう
に、ある受信電界レベルまでは、受信電界レベルに対し
て重み付けが増加し、ある受信電界レベル以上になる
と、重み付けが減少する特性を持っている。この場合、
ある受信電界レベルは、受信機が増幅器により歪みの影
響を受けはじめる受信電界レベルと一致している。

【００３１】図７に示すような広範囲の受信電界レベル
について適切な重み付け値を決定するため、本実施形態
では、図７に示す変換関数を上記のある受信電界レベル
以下の部分とある受信電界レベル以上の部分に分割し、
この分割された２つの変換関数を切り換えて使用する。
これらの分割された２つの変換関数はリニア変換関数と
みなすことが可能なので簡単な演算により重み付け値を
求めることができる。

【００３２】例えば、ある受信電界レベルをλとしたと
き、ここで使用される変換関数は、入力される受信電界
レベルがλ以下の場合、重み付け値ＭＬは、ＭＬ＝（α×（（ＥＬ）²／１００００）＋β）ＭＬ：復調振幅に重み付けする値ＥＬ：入力受信電界レベル（〜λｄＢμ） α ：傾き β ：重み付け値のオフセット値なる関数式Ａを使って求め、入力される受信電界レベル
に比例し、重み付け値を増加させる。

【００３３】また、入力される受信電界レベルがλ以上
の場合、重み付け値ＭＨは、ＭＨ＝（１／（α×（ＥＨ））×１００＋β）ＭＨ：復調振幅に重み付けする値ＥＨ：入力受信電界レベル（λｄＢμ〜） α ：傾き β ：重み付け値のオフセット値なる関数式Ｂを使って求め、入力受信電界レベルに反比
例し、重み付け値を減少させていく。

【００３４】このような処理を行うことにより、増幅器
が歪んで受信データが誤ってしまう受信電界レベルが入
力された時、重み付けの割合を少なくすることができ、
高い受信電界レベルが入力されることによる増幅器の歪
みの影響を受けることを防ぐことができる。

【００３５】次に具体的な演算例を示す。まず、ある受
信電界レベルを５５ｄＢμとしたとき、入力される受信
電界レベルが５５ｄＢμ以下の場合、変換関数Ａとし
て、重み付け値＝（２×（（ＲＳＳＩ）²／１０００
０）＋０．４）の関数式を使い、入力される受信電界レ
ベルに比例し、重み付け値を増加させる。また、入力さ
れる受信電界レベルが５５ｄＢμ以上の場合、変換関数
Ｂとして、重み付け値＝（１／（２×（ＲＳＳＩ）））
×１００＋０．１）の関数式を使い、入力受信電界レベ
ルに対し反比例し、重み付け値を減少させていく。例え
ば、０系ＲＳＳＩが２０ｄＢμの時は、５５ｄＢμ以下
なので変換関数Ａを使用し、重み付け値０．４８を決定
できる。

【００３６】

【発明の効果】この発明によれば、重み付けテーブルを
受信電界レベルにより、切り換えることで、高受信電界
レベル入力時に増幅器の歪みによる影響を防ぐことによ
り、受信信号の劣化を防ぐ効果がある。この効果を図８
〜図１０を参照して具体的に説明すると、次の通りであ
る。これらの図のうち図９は、受信機において本来受信
されるべき正確な受信データを示している。また、この
正確な受信データは、図８〜図１０において破線によっ
て示されている。従来は、高受信電界レベルが入力され
て受信データが歪んでしまう場合、受信電界が高ければ
より正確な受信データがあると仮定し重み付けを多くし
ていたため、図１０に示すような重み付け合成が行わ
れ、図９に示す本来受信機に入力された受信データとは
かけ離れたものとなってしまう。これに対し、本発明で
は、図８に示すように重み付けテーブルを切り換えてい
るため、高受信電界レベル入力際の重み付けの割合を減
らし、高受信電界レベル入力時による増幅器の歪みによ
る影響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態である合成ダイバ
ーシチ受信機の構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態における制御部の処理内容を示す
図である。

【図３】同実施形態における重み付けテーブルを例示
する図である。

【図４】この発明の第２の実施形態である合成ダイバ
ーシチ受信機の制御部の処理内容を示す図である。

【図５】同実施形態における重み付けテーブルを例示
する図である。

【図６】この発明の第３の実施形態である合成ダイバ
ーシチ受信機の制御部の処理内容を示す図である。

【図７】同実施形態において使用する変換関数を例示
する図である。

【図８】この発明の効果を説明する図である。

【図９】この発明の効果を説明する図である。

【図１０】この発明の効果を説明する図である。

【符号の説明】

１０１…受信部１０２…制御部２０１…重み付け決定回路２０２，２０３…加算回路２０４…合成回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−219031（ＪＰ，Ａ) 特開平２−165739（ＪＰ，Ａ) 特開平８−195705（ＪＰ，Ａ) 特開平８−79146（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−27752（ＪＰ，Ａ) 特開平10−41867（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04L 1/02 - 1/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】受信電界検出値の過小入力レベル、適正
入力レベル、過大入力レベルの各々に対応した重み付け
値のテーブルを各々記憶したメモリ部を有し、合成され
る複数の受信信号の受信電界検出値の各々について、前
記メモリ部に記憶された各テーブルの中から当該電界検
出値に対応したテーブルを選択し、かつ、当該テーブル
により当該電界検出値に対応した重み付け値を求め、こ
のようにして得られた前記複数の受信信号の受信電界検
出値の各々に対応した各重み付け値により合成される複
数の受信信号の復調波振幅の重み付けを行い、合成ダイ
バーシチを行うことを特徴とする合成ダイバーシチ受信
機。