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公開番号2024173670
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2024053817
出願日2024-03-28
発明の名称受信装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人レクスト国際特許事務所
主分類H04B 7/08 20060101AFI20241205BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ダイバーシティアンテナを用いたデータ受信の時間短縮及び消費電力の低減を図る受信装置を提供する。
【解決手段】第1のアンテナANT1及び第2のアンテナANT2と、アンテナ切替部11と、ベースバンド信号を得る周波数変換部15と、周波数検波部17と、データ再生部20と、同期検出部21と、信号強度取得部22と、信号強度に基づいてアンテナ切替部による切り替えを制御する切替制御部23と、を有する。切替制御部は、同期検出前は第1の所定時間おきに切り替えるようにアンテナ切替部を制御し、一方のアンテナで受信及び同期検出が行われた場合、同期検出部に同期検出状態を維持させるとともに、アンテナ切替部に受信アンテナを切り替えさせ、第2の所定時間経過後に、第1のアンテナ及び第2のアンテナの各々による受信の信号強度を比較した比較結果に基づいて、受信アンテナを第1のアンテナ又は第2のアンテナの一方に固定させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プリアンブル及び前記プリアンブルに続くデータ本体部からなるデータパケットを変調した無線送信波を受信する受信装置であって、
第１のアンテナ及び第２のアンテナと、
前記無線送信波の受信に用いる受信アンテナを、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのいずれか一方に選択的に切り替えるアンテナ切替部と、
前記無線送信波を前記第１のアンテナ又は前記第２のアンテナにより受信して得られた受信信号に周波数変換を施してベースバンド信号を得る周波数変換部と、
前記ベースバンド信号に周波数検波を施して周波数検波信号を得る周波数検波部と、
前記周波数検波信号からＤＣオフセットを除去するオフセット除去部と、
前記ＤＣオフセットが除去された前記周波数検波信号に基づいてデータ判定を行い、復調データを生成するデータ再生部と、
前記復調データと所定のプリアンブルパターンのデータとの相関をとることにより同期検出を行う同期検出部と、
前記ベースバンド信号に基づいて、前記受信信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、
前記アンテナ切替部による受信アンテナの切り替えを制御する切替制御部と、
を有し、
前記切替制御部は、
前記同期検出部による同期検出がなされる前は第１の所定時間おきに受信アンテナの切り替えを行うように前記アンテナ切替部を制御し、
前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのうちの一方のアンテナが受信アンテナである際に受信された前記無線送信波で前記同期検出部による同期検出が行われた場合、前記同期検出部に状態保持信号を供給して同期検出状態を維持させるとともに、受信アンテナを他方のアンテナに切り替えるように前記アンテナ切替部を制御し、
前記アンテナ切替部により前記他方のアンテナへの切り替えが行われてから第２の所定時間経過後に、前記受信信号が前記第１のアンテナによって受信されたときの信号強度である第１の信号強度と、前記受信信号が前記第２のアンテナによって受信されたときの信号強度である第２の信号強度と、を比較した比較結果に基づいて、受信アンテナを前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのいずれかに一方に固定するべく前記アンテナ切替部を制御することを特徴とする受信装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記データ再生部は、前記ＤＣオフセットが除去された前記周波数検波信号からシンボルタイミング値を抽出し、当該シンボルタイミング値を用いてデータ判定を行い、
前記切替制御部は、前記状態保持信号を前記データ再生部に供給し、前記同期検出部による同期検出がおこなわれたときの前記シンボルタイミング値を保持させることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記ＤＣオフセットを検出するオフセット検出部を有し、
前記切替制御部は、前記状態保持信号を前記オフセット検出部に供給し、前記同期検出部による同期検出がおこなわれたときの前記ＤＣオフセットの値を保持させることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記信号強度取得部は、Ｉ相及びＱ相の前記ベースバンド信号に基づいて、前記受信信号のＲＳＳＩ値を算出し、
前記切替制御部は、前記受信信号が前記第１のアンテナによって受信されたときの前記ＲＳＳＩ値及び前記受信信号が前記第２のアンテナによって受信されたときの前記ＲＳＳＩ値を保持する保持部を有し、前記ＲＳＳＩ値を比較した比較結果に基づいて前記アンテナ切替部を制御することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
前記無線送信波は、前記データパケットをＦＳＫ変調方式で変調した変調波であり、
前記周波数検波部は、前記ベースバンド信号に含まれる周波数変化を振幅変化に変換することにより、前記周波数検波信号を得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の受信装置。
【請求項６】
前記信号強度取得部は、
前記Ｉ相及びＱ相の前記ベースバンド信号に基づいて前記受信信号の大きさを表すレベル値信号を生成する信号レベル算出部と、
前記レベル値信号と、前記レベル値信号を平均化した平均化信号を生成する平均化回路と、
前記レベル値信号の変動量を検出する変動量検出部と、
を含み、
前記レベル値信号の変動量が閾値以上である場合には、前記レベル値信号に基づいて前記ＲＳＳＩ値を算出し、
前記レベル値信号の変動量が前記閾値未満である場合には、前記平均化信号に基づいて前記ＲＳＳＩ値を算出する、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項７】
前記信号強度取得部は、
信号レベルの対数変換を行う対数変換回路を含み、
前記レベル値信号の変動量が前記閾値以上である場合には、前記レベル値信号を遅延させた信号の信号レベルを対数変換することにより前記ＲＳＳＩ値を算出し、
前記レベル値信号の変動量が前記閾値未満である場合には、前記平均化信号を遅延させた信号の信号レベルを対数変換することにより前記ＲＳＳＩ値を算出する、
ことを特徴とする請求項６に記載の受信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置に関し、特にダイバーシティ受信を行う受信装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
移動通信において高品質伝送を実現する手段として、ダイバーシティ受信技術が用いられている。ダイバーシティ受信を、周波数偏移変調（ＦＳＫ：Frequency Shift Keying）を用いた通信システムに適用する場合、ダイバーシティ受信技術の一つであるアンテナダイバーシティが採用される。
【０００３】
アンテナダイバーシティでは、プリアンブル及びデータ本体部からなるデータパケットのプリアンブルの部分を複数のアンテナで受信して受信電波強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を取得し、取得した受信電波強度の高いアンテナでデータ本体部を受信する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０００－５９２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アンテナダイバーシティ受信機では、所定の時間間隔でアンテナの切り替えを行い、受信を希望する信号波（以下、希望波と称する）の探索を行う。そして、希望波がアンテナに入力され、同期検出が行われたタイミングでＲＳＳＩ値を保持する。例えば、第１のアンテナ及び第２のアンテナを有するアンテナダイバーシティ受信機において、最初に第２のアンテナを用いて希望波を受信する場合、同期検出を行った後に、ＲＳＳＩ値を保持する。同期状態をクリア（初期化）した後、受信するアンテナを第１のアンテナに切り替え、第１のアンテナによる希望波の受信を行う。第１のアンテナに入力された希望波に基づいて同期検出が行われた場合又は同期検出されずに所定時間が経過した場合に、取得したＲＳＳＩ値を第１のアンテナのＲＳＳＩ値として保持する。第１のアンテナのＲＳＳＩ値と第２のアンテナで取得したＲＳＳＩ値とを比較し、大きなＲＳＳＩ値を得られた方のアンテナをその後のデータを受信するアンテナとして決定する。その後、同期状態を初期化して、最終的に決定されたアンテナで再び同期検出を行い、データ部分を受信する。
【０００６】
このように、従来のアンテナダイバーシティ受信機では、アンテナの切り替えを同期検出毎に行う。このため、データ部分を受信するアンテナを決定するまでには、アンテナの数×同期検出時間の分の時間が必要となる。また、最後のアンテナ切り替え時に同期状態が初期化されるため、再び同期状態となるまでにもう一度同期検出の時間が必要となる。
【０００７】
アンテナダイバーシティの受信はデータパケットのプリアンブルの部分で行うことを前提としているため、アンテナ決定までに要する時間が長くなると、その分だけ長いプリアンブルが必要となる。したがって、データの送信時間及び受信時間が長くなってしまうという問題があった。また、データの送受信に要する時間が長いため、消費電力も大きくなってしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ダイバーシティアンテナを用いたデータ受信の時間短縮及び消費電力の低減を図ることが可能な受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る受信装置は、プリアンブル及びデータ本体部からなるデータパケットを変調した無線送信波を受信する受信装置であって、第１のアンテナ及び第２のアンテナと、前記無線送信波の受信に用いる受信アンテナを、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのいずれか一方に選択的に切り替えるアンテナ切替部と、前記無線送信波を前記第１のアンテナ又は前記第２のアンテナにより受信して得られた受信信号に周波数変換を施してベースバンド信号を得る周波数変換部と、前記ベースバンド信号に周波数検波を施して周波数検波信号を得る周波数検波部と、前記周波数検波信号からＤＣオフセットを除去するオフセット除去部と、前記ＤＣオフセットが除去された前記周波数検波信号に基づいてデータ判定を行い、復調データを生成するデータ再生部と、前記復調データと所定のプリアンブルパターンのデータとの相関をとることにより同期検出を行う同期検出部と、前記ベースバンド信号に基づいて、前記受信信号の信号強度を取得する信号強度取得部と、前記受信信号の信号強度に基づいて、前記アンテナ切替部による受信アンテナの切り替えを制御する切替制御部と、を有し、前記切替制御部は、前記同期検出部による同期検出がなされる前は第１の所定時間おきに受信アンテナの切り替えを行うように前記アンテナ切替部を制御し、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのうちの一方のアンテナで前記無線送信波の受信が行われ、前記同期検出部による同期検出が行われた場合、前記同期検出部に状態保持信号を供給して同期検出状態を維持させるとともに、受信アンテナを他方のアンテナに切り替えるように前記アンテナ切替部を制御し、前記アンテナ切替部により前記他方のアンテナへの切り替えが行われてから第２の所定時間経過後に、前記受信信号が前記第１のアンテナによって受信されたときの信号強度である第１の信号強度と、前記受信信号が前記第２のアンテナによって受信されたときの信号強度である第２の信号強度と、を比較した比較結果に基づいて、受信アンテナを前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナのいずれかに一方に固定するべく前記アンテナ切替部を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る受信装置によれば、ダイバーシティアンテナを用いたデータ受信の時間短縮及び消費電力の低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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