JP2004015089A

JP2004015089A - アンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機

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Publication number: JP2004015089A
Application number: JP2002161474A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Tanaka; 田中　智久
Original assignee: Toa Corp
Current assignee: Toa Corp
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15
Also published as: TW200407005A; US7245678B2; US20060067442A1; TWI237959B; AU2003241948A1; WO2003103186A1

Abstract

【課題】単方向デジタル通信用アンテナダイバシティ方式の受信機において、円滑にアンテナの切換を行う。
【解決手段】受信アンテナ２ａ、２ｂがデジタルワイヤレスマイクロホンからのデジタル変調信号を受信する。デジタル変調信号は、連続的に生成されるデジタル信号列によって搬送波信号を変調したものである。アンテナ２ａ、２ｂのうち１つを、選択信号に応動して切換スイッチ４が選択する。選択されたアンテナによって受信されたデジタル変調信号を高周波部８及び、復調部１０、復号部１２が、受信復調する。高周波部８からの受信レベル信号を閾値とアナログ比較器２４ａ、２４ｂが比較して、その比較結果に基づいて、ダイバシティ判定部２８が前記選択信号を変更する。デジタル信号列は、連続する複数のフレームからなり、各フレームは、情報データと、この情報データの同期を確立するために情報データに先行したプリアンブルと、情報データに後続するガードビットとを、具備し、選択信号の変更及びアンテナ選択が、ガードビットの受信ごとに行われる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル無線受信機に関し、特にアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイバシティ方式の受信機は、例えばワイヤレスマイクロホンのように通信エリア内を移動しながら送信する送信源からの電波を、デッドポイントの影響を軽減して、良好に電波を受信するためのものである。ダイバシティ方式には、種々のものがあるが、最もコストメリットが期待できるものとして、複数の受信アンテナと１台の受信部とを使用するアンテナダイバシティ受信機がある。即ち、通信エリアの異なる位置に受信アンテナを設置し、これらアンテナでの受信信号のうち１つをアンテナ切換部を介して受信部に供給し、受信部における受信レベルが大きくなるように、アンテナ切換部を切り換えていくものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
アナログ伝送の場合、受信機において検波された瞬時値が、そのまま復調出力の一部となる。しかし、デジタル伝送の場合、受信機において受信された瞬時値は、デジタルデータ列を構成するデジタルデータの一部でしかない。デジタルデータ列は、複数のデジタルデータからなり、デジタルデータは、音声信号や映像信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして、各サンプリング値を量子化したものである。デジタル受信機において、最終的に音声または映像とするためには、随時検波されたデジタルデータの一部を各サンプルごとに正しい配列に集めなければならない。即ち、各サンプルごとにデータの同期を合わせる必要がある。さもないと、復調された音声出力や映像出力がデジタルデータ列に対応したものであることを保証できず、再生された音声出力に異音を生じたり、基の映像と異なる映像が再生されたりする。
【０００４】
デジタル無線受信機において上述したようなアンテナダイバシティ方式を採用している場合、アンテナを切り換えるごとに、新たに切り換えられたアンテナの受信信号を基に、サンプルごとに同期を合わせる必要がある。携帯電話やデジタルコードレス電話のように、デジタル無線であっても時分割多重方式（１つの無線周波数チャンネルを時間で区切り、各時間単位ごとに様々な受信機用のチャンネルを割り当てるもの）では、デジタル無線受信機は、自分に割り当てられている受信機用のチャンネルを受信しているときのみ、同期を合わせればよい。従って、他の受信機用のチャンネルを受信しているときに、アンテナを切り換えることができる。
【０００５】
ところが、時分割多重方式でなく、１つの無線周波数チャンネルを１組の送信機と受信機とが占有する、例えばワイヤレスマイクロホンと専用の受信機とからなるシステムのような単方向通信方式では、専用の受信機は、常に１つの無線周波数チャンネルを受信しており、アンテナが切り換えられるごとに、同期を合わせる必要がある。
【０００６】
本発明は、単方向デジタル通信用のアンテナダイバシティ方式の受信機において円滑に同期を合わせることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機は、複数の受信アンテナを有している。これら受信アンテナは、例えば通信エリアの異なる位置にそれぞれ配置することが望ましい。これら受信アンテナは、同一送信源、例えばワイヤレスマイクロホンからのデジタル変調信号を受信する。このデジタル変調信号は、連続的に生成されるデジタル信号列によって搬送波信号を変調したものである。これらアンテナのうち１つを、選択信号に応動してアンテナ選択手段が選択する。このアンテナ選択手段によって選択された前記アンテナによって受信された前記デジタル変調信号を受信復調手段が受信復調する。デジタル変調信号の受信レベルを表す受信レベル信号をレベル検出手段が生成する。レベル検出手段は、受信復調手段に設けることが望ましい。前記受信レベル検出信号を閾値と比較して、その比較結果に基づいて前記選択信号を制御手段が変更する。前記デジタル信号列は、連続する複数のフレームからなる。各フレームは、情報データと、この情報データの同期を確立するために前記情報データに先行して設けられたプリアンブルと、前記情報データに後続するガードビットとを、具備している。情報データは、量子化された１つのサンプリング値を少なくとも含んでいる。プリアンブルは、このサンプリング値を構成する各ビットの組み立てに関する情報である。ガードビットは、適当なビット数を有するものである。制御手段による選択信号の変更及び前記アンテナ選択手段によるアンテナ選択が、前記ガードビットの受信ごとに行われる。
【０００８】
本発明によるアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機では、アンテナの切換は、各フレームにおいてガードビットの受信時に行われている。ガードビットは、このアンテナの切換専用に設けたものであり、ガードビットの受信時にアンテナを切り換えても、各フレームにおいて情報データの同期を合わせるのに障害となることはない。しかも、ガードビットによるアンテナの切換を行うと直ちに、次のフレームのプリアンブルと情報データとが受信されて、次のフレームで同期が合わされるので、継続して受信復調がなんら支障なく行える。
【０００９】
前記閾値は、予め定めたビットエラーレートに対応する受信レベルに設定することができる。この場合、受信レベル信号が前記閾値よりも小さいとき、作動するミュート手段が設けられている。
【００１０】
このように構成した場合、各フレームにおいてガードビットを受信するごとにアンテナの切換が行われる。しかも、予め定めたビットエラーレートに対応する受信レベルよりも受信レベルが小さいときには、ビットエラーの数が多いと考えられ、データ情報が例えばデジタル音声信号に基づくものであるような場合、復調された音には異音が含まれる可能性が高い。そこで、ミュート手段を作動させて、異音のような不要な出力の送出を停止している。アンテナの切換は、各フレームのガードビットごとに行われているので、ビットエラーレートが小さくなる受信レベルが得られるアンテナを選択した状態では、ミュート動作は解除される。
【００１１】
前記閾値は、第１及び第２の閾値から構成することができる。この場合、第１の閾値は、予め定めたビットエラーレートに対応する受信レベルに設定されている。第２の閾値は、第１の閾値よりも大きな値、例えば前記予め定めたビットエラーレートよりも小さい値のビットエラーレートになると予測される受信レベルに設定されている。制御手段は、前記受信レベル信号が第１の閾値よりも小さいとき、ミュート手段を作動させ、受信レベル信号が第２の閾値よりも大きいとき、選択信号をそのときの値に固定する。
【００１２】
このように構成した場合、第１及び第２の閾値によって、第１の閾値よりも小さい第１領域、第１及び第２の閾値間の第２領域、第２の閾値よりも大きい第３領域が構成される。受信レベル信号が第１及び第２の領域に属している間には、各フレームのガードビットが受信されるごとに制御手段における判定及びアンテナの切換が行われる。さらに、第１の領域に受信レベルが存在する場合には、ミュート手段が作動している。受信レベル信号が第３の領域に属している場合、ビットエラーが少ない受信レベルにあると考えられるので、アンテナの切換は行われていない。但し、ガードビットごとに制御手段における判定は行われている。
【００１３】
前記受信レベル検出信号及び前記閾値はアナログ信号とすることができる。この場合、制御手段は、受信レベル検出信号と閾値とを比較するアナログ比較手段を有している。閾値は変更可能とすることができる。また、アナログ比較手段は、ヒステリシス特性を持つものとすることもできる。
【００１４】
このように構成した場合、アナログ信号での比較を行っているので、デジタル変換の時間やデジタル値での比較のための処理時間が不要になり、高速な処理が可能な上にコストを低減することができる。
【００１５】
前記情報データは、誤り訂正符号化が施されたものとすることができる。この場合、前記受信復調手段において誤り訂正が行われると共に、ビットエラーレートが算出される。前記制御手段は、算出されたエラービットレートが予め定めたビットエラーレート用閾値よりも大きいとき、ミュート手段を作動させ、かつ、前記制御手段による選択信号の変更及び前記アンテナ選択手段によるアンテナ選択を、前記ガードビットの受信ごとに行う。
【００１６】
このように構成した場合、受信レベルだけではなく、実際のビットエラーレートが予め定めた値よりも大きくなったときには、受信レベルが不適切であると判断して、アンテナの切換を行い、同時に不適切な出力が送出されることを防止するために、ミュート手段が動作している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態のアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機は、例えばデジタルワイヤレスマイクロホン用の受信機である。この受信機は、図１に示すように、複数、例えば２つの受信アンテナ２ａ、２ｂを有している。これら受信アンテナ２ａ、２ｂは、デジタルワイヤレスマイクロホンが使用される通信エリアの異なる位置に配置されている。
【００１８】
これら受信アンテナ２ａ、２ｂは、アンテナ選択手段、例えばアンテナ切換スイッチ４の接点４ａ、４ｂに接続されている。切換スイッチ４は、接点４ａ、４ｂの他に接触子４ｃを有している。接触子４ｃは、後述するダイバシティ判定部２８からの選択信号、例えば切換信号によって指定された接点４ａまたは４ｂに接続される。従って、受信アンテナ２ａ、２ｂのいずれかによって受信された受信信号（デジタルワイヤレスマイクロホンから送信されたデジタル変調信号）が、接触子４ｃに供給される。
【００１９】
この接触子４ｃは、受信復調手段、例えば受信部６の高周波部８に接続されている。高周波部８は、高周波増幅器、周波数変換器、中間周波増幅器等を有するスーパーヘテロダイン方式のもので、高周波増幅部８に入力された受信信号を所定周波数の中間周波信号に周波数変換する。
【００２０】
この中間周波信号は、復調部１０に供給される。復調部１０は、この中間周波信号を復調する。
【００２１】
デジタルワイヤレスマイクロホンでは、マイクロホンで集音されたアナログ音声信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、各サンプリング値を量子化したデジタル音声信号を順に生成している。これらデジタル音声信号をシリアルに伝送するために、フレームが構成されている。例えば図２に示すように、各フレームには、少なくとも１つのデジタル音声信号をシリアルに配置した情報データが含まれ、それに先行してプリアンブルが配置されている。プリアンブルは、情報データを処理してデジタル音声信号を再構成する、即ち同期を合わせるための情報である。この実施の形態のフレームでは、更に情報データに後続して複数ビットからなるガードビットが配置されている。図示していないが、各フレームにおいて、情報データには誤り訂正符号化用のデータが付加されている。このようにして、各フレームごとにデジタル信号列が生成される。このデジタル信号列によって所定の周波数の搬送波信号が変調されて、デジタル変調信号が生成されている。
【００２２】
従って、受信部６で受信されたデジタル変調信号から生成された中間周波信号を、復調部１０で復調することによってデジタル信号列が復調される。同時に、復調部１０では、このデジタル信号列から、各フレームに同期したクロックを再生している。
【００２３】
このデジタル信号列と再生クロックとが、復号手段、例えば復号部１２のプリアンブル同期回路（Ｐｒｅ　Ｓｙｎｃ）１４に供給され、再生クロックを用いて同期が取られ、フレームのプリアンブルを検出し、このプリアンブルに基づいて情報データ、ガードビットを検出する。この情報データが、誤り訂正部１６に供給され、ここで情報データに含まれている誤り訂正符号を用いて誤り訂正が行われて、デジタル音声信号に復号される。復号されたデジタル音声信号は、デジタル・アナログ変換部２０に供給され、アナログ音声信号に変換され、スピーカ２２から放音される。なお、アナログデジタル変換部２０には、ミュート回路（図示せず）が設けられている。このミュート回路は、後述するダイバシティ判定部２８からミュート信号が供給されたとき、作動し、アナログ音声信号の出力を停止する。
【００２４】
ところで、高周波部６には、受信レベル検出手段、例えば受信強度指示信号発生器（図示せず）が設けられている。この受信強度指示信号発生器が発生する受信強度指示信号（ＲＳＳＩ）信号は、例えば図３に示すように第１の受信レベル、例えば約１０ｄＢμＶから第２の受信レベル、例えば約７０ｄＢμＶまでの間は、受信レベルに比例して増加し、第２の受信レベルを超えると飽和する特性を持つアナログ信号、例えば直流電圧である。
【００２５】
このＲＳＳＩ信号は、制御手段の一部をなすアナログ比較器２４ａ、２４ｂに供給される。アナログ比較器２４ａには、第１の閾値発生器２６ａから第１の閾値が供給されている。この第１の閾値発生器２６ａは、第１の閾値を任意に変更可能なものである。第１の閾値は、例えば受信再生された音声信号の保証品位から定められるビットエラーレート（ＢＥＲ）、例えば１ｅ−４（１万ビット当たり１ビットの誤り）を得るために必要な受信入力レベルに対応するＲＳＳＩ信号の値が設定されている。例えば図３で言えば、１ｅ−４のビットエラーレートに対応する受信レベルは、２０ｄＢμＶであり、これに対応するＲＳＳＩ信号の値は約０．８Ｖであるので、第１の閾値として０．８Ｖが設定されている。アナログ比較器２４ａは、例えばＲＳＳＩ信号が第１の閾値以下のとき、第１の状態、例えばＨレベルの出力信号を発生する。
【００２６】
一方アナログ比較器２４ｂには、第２の閾値発生器２６ｂから第２の閾値が供給されている。第２の閾値発生器２６ｂも、第２の閾値を任意に変更可能なものである。第２の閾値は、第１の閾値よりも大きく、例えば第１の閾値と、ＲＳＳＩ信号が飽和する値との中間付近に設定されている。アナログ比較器２４ｂは、例えばＲＳＳＩ信号が第２の閾値以上のとき、第１の状態、例えばＨレベルの出力信号を発生する。
【００２７】
このように第１及び第２の閾値を設定し、ＲＳＳＩ信号を第１及び第２の閾値とアナログ比較器２４ａ、２４ｂにおいて比較しているので、アナログ比較器２４ａ、２４ｂがどのような信号を出力するかによって、ＲＳＳＩ信号が、図３に示すように第１及び第２の閾値によって規定されるＨ領域、Ｍ領域及びＬ領域のいずれに位置するか判定することができる。Ｈ領域は、第２の閾値よりもＲＳＳＩ信号が大きい領域であり、Ｍ領域は、ＲＳＳＩ信号が第１及び第２の閾値の間にある領域であり、Ｌ領域は、ＲＳＳＩ信号が第１の閾値よりも小さい領域である。このような判定は、アナログ比較器２４ａ、２４ｂの出力信号が供給されるダイバシティ判定部２８においてなされる。
【００２８】
例えばＨ領域では、受信レベルが強く、ビットエラーレートも小さい値となると予測され、かつ電波伝搬による変動にも比較的安定した領域である。Ｍ領域は、ビットエラーレートも比較的少なく安定しているが、受信レベルは比較的変動しやすい領域である。Ｌ領域は、受信レベルも小さく、ビットエラーレートが大きい領域である。
【００２９】
ダイバシティ判定部２８は、アンテナ切換スイッチ４に切換信号を生成するものである。ダイバシティ判定部２８によって、Ｈ領域にＲＳＳＩ信号が存在すると判定されたときには、現在選択されたアンテナの高周波部８への接続を維持するように切換信号を供給する。また、Ｍ領域にＲＳＳＩ信号が存在すると判定されたときには、アンテナの切換が行われる。切換後にＨ領域またはＭ領域と判定されると、そのアンテナの高周波部８への接続を維持し、再び信号強度の判定を行う。ダイバシティ判定部２８によって、Ｌ領域にＲＳＳＩ信号が存在すると判定されたときには、受信状況不良であるので、デジタル・アナログ変換部２０に設けたミュート回路を、ダイバシティ判定部２８は作動させる。但し、ダイバシティ判定部２８はアンテナの切換を行い、再びＲＳＳＩ信号がいずれの領域存在するかを判定し、再びＬ領域と判定されると、ミュート回路を作動させたままとし、かつアンテナを切り換えるように切換信号を切換スイッチ４に供給する。
【００３０】
このようなダイバシティ判定部２８における判定及び切換スイッチ４におけるアンテナの切換は、各フレームのガードビットを復号部１２が検出したときに行われる。従って、各フレームのガードビットごとに、少なくともアンテナ切換のための判断がダイバシティ判定部２８において繰り返される。このガードビットは、各フレームの最後尾に配置されているので、このガードビット中にアンテナの切換が行われると、その切換の終了後に、次のフレームのプリアンブルを用いた同期の確立が行われる。従って、例えばＭ領域において頻繁にアンテナが切り換えられたとしても、同期確立処理に支障は生じず、異音の発生等の問題は生じない。
【００３１】
例えばＲＳＳＩ信号をデジタル化して、ダイバシティ判定部２８においてデジタル化した第１及び第２の閾値と比較することも考えられる。しかし、図３に示すビットエラーレートと受信レベルとの関係から明らかなように、受信入力レベルが或るレベル、例えば約２２ｄＢμＶ以上になると、ビットエラーレートは殆ど０となる。このような場合、ＲＳＳＩ信号をデジタル化して厳密な比較を行うよりも、いずれの領域に属するか判断する方が、ＲＳＳＩ信号をデジタル化するための時間や、ダイバシティ判定部２８における判定処理に要する時間が不要になり、高速な処理が行えるし、コストを低減させることもできる。
【００３２】
但し、このような受信レベルの比較だけでは、例えば受信レベルが妨害波の影響によって大きくなっており、良好な受信が行われていない場合を検出できない。そこで、誤り訂正部１６内には、ビットエラーレート計測部３０が設けられている。このビットエラーレート計測部３０によって、ビットエラーレートが算出され、ダイバシティ判定部２８に供給されている。ダイバシティ判定部２８は、このビットエラーレートが、予め定めたビットエラーレート、例えば１ｅ−４よりも大きくなった場合、ビットエラーが大きいと判断して、ガードビットの検出時に、Ｌ領域における処理と同様な処理を行う。即ち、ミュート回路を作動させて、アンテナを切換える。
【００３３】
なお、ビットエラー計測部３０は、この受信機に電源が供給された直後には、プリアンブル同期回路１４において同期が取れていないので、ビットエラーレートの計測を行えない。そのため、ビットエラーレート計測部３０では、それが備えるバッファに初期値としてエラー無しのデータを保持している。プリアンブル同期検出回路１４において同期が取れると、ビットエラーレート計測部３０は、ビットエラーレートの計測を開始し、ビットエラーレートの計測ができるごとに、計測値をバッファに書き込むことによって、計測値を更新する。受信信号が小さくなったり、ビットエラーレートが大きくなると、プリアンブル検出回路１４にリセットがダイバシティ判定部２８からかけられ、プリアンブル検出回路１４は同期を取り直す。再び同期が取られるまでの間、ビットエラーレート計測部３０は、ビットエラーレートの計測を行えないが、最後に計測されたビットエラーレートをバッファに保持している。
【００３４】
以下、ダイバシティ判定部２８が行う処理を、図４及び図５に示すフローチャートを参照して、説明する。
【００３５】
ダイバシティ判定部２８は、電源がこの受信機に供給された直後には、図４に示すように、まずミュート回路を作動させて、不要な雑音が発生しないようにする（ステップＳ２）。次に、初期アンテナの設定を行う（ステップＳ４）。即ち、アンテナ２ａ、２ｂのいずれかが高周波部８に接続されるように切換スイッチ４を切換える。
【００３６】
そして、信号強度の判定を行う（ステップＳ６）。即ち、ＲＳＳＩ信号がＨ、Ｍ、Ｌ領域のいずれにあるか判定する。この判定時点では、まだ復調、復号が行われていないので、同期は取れていない。そこで、この判定のタイミングは、任意のタイミングに行われる。
【００３７】
判定の結果、ＲＳＳＩ信号がＭまたはＬ領域に存在すると判定されると、アンテナ切換が行われる（ステップＳ８）。即ち、受信アンテナを現在受信しているアンテナから別のアンテナに切り換えるように切換信号が切換スイッチ４に供給される。これによってアンテナが切り換えられる。アンテナ切換後にＲＳＳＩ信号が安定するまでの僅かな時間待機し（ステップＳ１０）、信号強度の判定が行われる（ステップＳ１２）。上述したように、ステップＳ２からＳ１２が実行されている間、同期が取れていないので、プリアンブル、情報データ及びガードビットは検出されていない。そこで、とにかく信号強度が大きいアンテナを探している。
【００３８】
ステップＳ１２においてＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域に存在すると判定された場合、或いは、ステップＳ６においてＲＳＳＩ信号がＨ領域に存在すると判定された場合、動作１が行われる（ステップＳ１４）。
【００３９】
ステップＳ１４における動作１では、図５に示すように、まずプリアンブル同期検出回路１４において同期が取れているか判定される（ステップＳ１４ａ）。同期が取れていると、ミュート回路の作動を停止させて、ミュートを解除する（ステップＳ１４ｂ）。なお、上述したようにビットエラー算出部３０において、ビットエラーレートの算出が行われているが、これには、複数のフレームを検出する必要があるので、ステップＳ１４ｂにおけるミュート解除は、このビットエラーレートの算出が終了した後に行われることが望ましい。そこで、ミュート解除の指令が供給されてから複数のフレームの経過後に、ミュート解除が実際に行われるように、ミュート解除は遅延させている。次に、ガードビットが検出されるまで待機する。一方、ステップＳ１４ａにおいて同期が取れていないと判断されると、所定時間だけ待機する（ステップＳ１４ｄ）。この所定時間については、後述する。
【００４０】
次に、図４に示すように、算出されたビットエラーレートと予め定めたビットエラーレート閾値とを比較して、エラー判定を行う（ステップＳ１６）。算出されたビットエラーレートがビットエラーレート閾値よりも小さいとき、正常と判定して、信号強度の判定を行う（ステップＳ１８）。この判定の結果、ＲＳＳＩ信号がＨ領域に存在すると、ステップＳ１４に戻る。従って、ＲＳＳＩ信号がＨ領域にある間には、アンテナは切換えられず、ビットエラーレートの判定が繰り返される。
【００４１】
ステップＳ１８での判定の結果、ＲＳＳＩ信号がＭ領域にあると判定されると、ダイバシティ判定部２８は、ＲＳＳＩ信号がＨ領域にあるようにすることを目指して、現在接続されているアンテナと異なるアンテナが高周波部８に接続されるように、切換信号をアンテナ切換部４に供給して、アンテナ切換を行う（ステップＳ２０）。
【００４２】
ステップＳ２０でのアンテナの切換後、ＲＳＳＩ信号が安定するまで僅かな時間待機し（（ステップＳ２２）、信号強度を再び判定する（ステップＳ２４）。この結果、ＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域にあると判定されると、ステップＳ１４に戻る。ステップＳ１４において同期が確立していると判定された場合、ステップＳ１６のエラー判定、ステップＳ１８の信号強度判定、ステップＳ２０のアンテナの切換、ステップＳ２２の待機及びステップＳ２４の信号強度判定は、ガードビットが検出されている期間中に終了する。
【００４３】
エラー判定が正常であっても、ＲＳＳＩ信号がＭ領域にあるときには、アンテナが切換えられ、切換後に再び信号強度の判定が行われる。その結果、ＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域にあると、アンテナの切換は行わずに、再びエラー判定と信号強度の判定とが行われる。
【００４４】
ステップＳ１２において、ＲＳＳＩ信号がＬ領域に存在すると判定された場合には、同期リセットが行われる（ステップＳ２６）。即ち、プリアンブル同期検出回路１４にリセット信号が供給され、再度同期の取り直しが行われる。なお、ステップＳ１６においてエラーと判定された場合、ステップＳ１８またはＳ２４においてＲＳＳＩ信号がＬ領域に存在すると判定された場合には、ミュート回路を作動させ（ステップＳ２８）、その後に、ステップＳ２６が実行される。ここで、ミュート回路を作動させるのは、ＲＳＳＩ信号の低下またはビットエラーレートの増大に基づくノイズの発生を防止するためである。ステップＳ２６において同期をリセットするのは、ビットエラーレートの増大が同期外れに基づく可能性があるからである。
【００４５】
その後、所定時間の待機が行われる（ステップＳ３０）。このステップＳ３０での所定時間の待機及びステップＳ１４ｄにおける所定時間の待機は、共に同期が確立されていないときに行われるものであり、その所定時間は、例えば数フレーム乃至数十フレームに相当する時間に選択されている。即ちステップＳ１４Ｃにおける待機（同期がとれているときのガードビットまでの約１フレームの待機）よりも長い時間の待機である。アンテナ切換動作を行うと、僅かながら信号欠落が生じる。同期がとれていない状態で、待機の所定時間があまり短いと、アンテナ切換による信号欠落が頻繁に起こり、それがプリアンブル部分で起こると、同期確立動作に支障を生じる。できるだけ同期確立に必要なプリアンブル部分でアンテナ切換が繰り返し起こらないような切換タイミングにして、プリアンブル部分を早く検出し、同期を確立させる必要がある。待機の所定時間を余り長くすると、同期確立はしやすくなるが、アンテナ切換の頻度が減り、信号状態の改善が遅くなる。そこで、数フレーム乃至数十フレームのうちで適切な時間を選択している。ステップＳ１４ｄとＳ３０における所定時間は、同一の時間とすることもできるが、異ならせることもできる。ステップＳ１４ｄでは、信号強度はＨまたはＭ領域にあり、充分であるので、同期確立を優先して、所定時間を長めに設定する。ステップＳ３０では、ＲＳＳＩ信号がＬ領域にあり、信号強度が足りない、或いはビットエラーレートが高く、信号状態が悪いので、信号状態の改善を優先するために、所定時間を短めに設定し、アンテナ切換を速くする。
【００４６】
このステップＳ３０の待機に続いて、アンテナの切換が行われる（ステップＳ３２）。次に、ＲＳＳＩ信号が安定するまでの僅かな時間だけ待機し（ステップＳ３４）、その後に信号強度の判定を再び行う（ステップＳ３６）。この判定の結果、ＲＳＳＩ信号が依然としてＬ領域にあると、再びステップＳ２６から実行して、アンテナの切換を行う。この判定の結果、ＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域にあると、ステップＳ１４が実行される。
【００４７】
従って、ステップＳ１６でのエラー判定の結果、異常と判断された場合には、アンテナが切換えられるが、その後、ＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域ある場合には、再びステップＳ１６でのエラー判定が行われる。また、ステップＳ１２、Ｓ１８またはＳ２４においてＲＳＳＩ信号がＬ領域にあると判定された場合、アンテナが切換えられ、その後に信号強度の判定が行われ、ＲＳＳＩ信号がＬ領域にまだある場合には、再びアンテナの切換が行われるが、ＲＳＳＩ信号がＨまたはＭ領域にある場合には、ステップＳ１６のエラー判定が行われる。
【００４８】
上記の実施の形態では、受信アンテナの数は、２本としたが、これに限ったものではなく、２本以上の受信アンテナを使用することができる。上記の実施の形態では、ＲＳＳＩ信号に基づく受信強度の判定を行う他に、ビットエラーレートに基づくエラー判定を行ったが、エラー判定は場合によっては除去することもできる。上記の実施の形態では、受信強度の判定では、２つの閾値を設け、ＲＳＳＩ信号がＨ、Ｍ、Ｌ領域のいずれの領域に存在するか判定したが、１つの閾値を設け、ＲＳＳＩ信号がＬ領域、Ｍ領域のいずれに存在するか判定してもよい。上記の実施の形態は、デジタルワイヤレスマイクロホン用デジタル無線受信機に本発明を実施したものであるが、これに限ったものではなく、単方向のデジタル無線受信機であれば、種々のものに実施することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、１チャンネルを継続して使用する単方向デジタル通信用のアンテナダイバシティ方式の受信機であっても、円滑に同期を合わせながら、最良のアンテナに切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態のデジタル無線受信機のブロック図である。
【図２】図１のデジタル無線受信機において受信されるデジタル信号の構成を示す図である。
【図３】図１のデジタル無線受信機における受信レベルとビットエラーレート及び受信強度指示信号との関係を示す図である。
【図４】図１のデジタル無線受信機のダイバシティ判定部の動作フローチャートを示す図である。
【図５】図４のフローチャートの一部の詳細なフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
２ａ　２ｂ　受信アンテナ
４　アンテナ切換スイッチ（アンテナ選択手段）
８　高周波部（受信復調手段）
１０　復調部（受信復調手段）
２４ａ　２４ｂ　アナログ比較器（制御手段）
２８　ダイバシティ判定部（制御手段）

Claims

連続的に生成されるデジタル信号列によって搬送波信号を変調した、同一送信源からのデジタル変調信号を、受信する複数の受信アンテナと、
これらアンテナのうち１つを、選択信号に応動して選択するアンテナ選択手段と、
このアンテナ選択手段によって選択された前記アンテナによって受信された前記デジタル変調信号を受信復調する受信復調手段と、
前記デジタル変調信号の受信レベルを表す受信レベル信号を生成するレベル検出手段と、
前記受信レベル検出信号を閾値と比較して、その比較結果に基づいて前記選択信号を変更する制御手段とを、
具備し、前記デジタル信号列は、連続する複数のフレームからなり、各フレームは、情報データと、この情報データの同期を確立するために前記情報データに先行して設けられたプリアンブルと、前記情報データに後続するガードビットとを、具備し、前記制御手段による選択信号の変更及び前記アンテナ選択手段によるアンテナ選択が、前記ガードビットの受信ごとに行われるアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機。
請求項１記載のアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機において、前記閾値は、予め定めたビットエラーレートに対応する受信レベルに設定され、前記受信レベル信号が前記閾値よりも小さいとき、作動するミュート手段が設けられているアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機。
請求項１記載のアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機において、ミュート手段が設けられ、前記閾値は、予め定めたビットエラーレートに対応する受信レベルに設定された第１の閾値と、第１の閾値よりも大きな値の受信レベルに設定された第２の閾値とからなり、前記制御手段は、前記受信レベル信号が第１の閾値よりも小さいとき、前記ミュート手段を作動させ、前記受信レベル信号が第２の閾値よりも大きいとき、前記選択信号をそのときの値に固定するアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機。
請求項１記載のアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機において、前記受信レベル検出信号及び前記閾値はアナログ信号であり、前記制御手段は、前記受信レベル検出信号と前記閾値とを比較するアナログ比較手段を有するアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機。
請求項１記載のアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機において、ミュート手段が設けられ、前記情報データは、誤り訂正符号化が施されたものであり、前記受信復調手段において誤り訂正が行われると共に、ビットエラーレートが算出され、前記制御手段は、算出されたエラービットレートが予め定めたビットエラーレート用閾値よりも大きいとき、前記ミュート手段を作動させ、かつ、前記制御手段による選択信号の変更及び前記アンテナ選択手段によるアンテナ選択を、前記ガードビットの受信ごとに行うアンテナダイバシティ方式のデジタル無線受信機。