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JPH0621857A - スペースダイバーシチ受信のための方法 - Google Patents

スペースダイバーシチ受信のための方法

Info

Publication number
JPH0621857A
JPH0621857A JP4331359A JP33135992A JPH0621857A JP H0621857 A JPH0621857 A JP H0621857A JP 4331359 A JP4331359 A JP 4331359A JP 33135992 A JP33135992 A JP 33135992A JP H0621857 A JPH0621857 A JP H0621857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
intermediate frequency
phase
output signal
fed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4331359A
Other languages
English (en)
Inventor
Juha Rapeli
ラペリ ユハ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nokia Oyj
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Publication of JPH0621857A publication Critical patent/JPH0621857A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/084Equal gain combining, only phase adjustments
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
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    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/0848Joint weighting
    • H04B7/0851Joint weighting using training sequences or error signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/0848Joint weighting
    • H04B7/0857Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペースダイバーシチ受信のための方法及び
その方法を実現する無線電話機に関し、2つのアンテナ
で受信される信号の位相差の連続的なゆっくりとした変
化に対して正確に追従することを目的とする 【構成】 2つのアンテナ(1及び7)で受信された信
号はダウンミクスされ(5,11)それらの和の信号
(1.IF)が最大となるように位相が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスペースダイバーシチ受
信のための方法及びその方法を実現する無線電話機に関
する。
【0002】
【従来の技術】現在、無線電話機の使用が増加するにつ
れて、それらによって利用される無線周波数の電力を減
らす努力がなされているが、その目的は一方では無線ネ
ットワークの容量を増やすためであり他方では無線電話
機の使用者の健康上のリスクを減らすためである。この
ことは、利用者が建物内の様な受信条件の悪い環境内で
活動することを常とする場合であってもより明瞭にかつ
妨害なく受信することへの要求の増大と相反することと
なる。以前では、悪条件を償うため、無線の電力を増加
させるという慣れ親んだ方法がとられていた。一方で
は、悪い受信条件下において、利用者はほんの数cmの移
動を原因とする受信品質の変化すなわち受信が位置に過
敏であることに悩まされていた。
【0003】上述の位置過敏性を克服するため、例えば
無線リンクにおいていわゆるスペースダイバーシチ受信
用として複数の通常2つのアンテナの使用が知られてい
る。この場合において、一方のアンテナで受信される信
号が減衰したら他のアンテナで受信されるより強い信号
を使用することができる。この目的のため、受信機は各
受信信号の強度を監視しより強い信号を選択するための
回路を有している。スペースダイバーシチにおいて、ア
ンテナに到着する信号が互いにランダムな位相関係にあ
ることが出発点である。
【0004】2つの独立に受信されたRF信号が組み合
わされその1つが移相されるスペースダイバーシチの実
現の考え方は米国特許第2,786,133号(E.D
yhe,1957年3月19日)に示されている。この
特許において、移相は携帯機器では不可能なモータ駆動
移相器によって達成されている。その考えは、ステップ
状の±90°または±180°移相を行なうためのいく
つかの90°遅延回路の組み合わせ(欧州公開公報第1
990583号の図8、1986年10月29日発行)
又は±45°連続可変移相器と組み合わせられた90°
位相スキッパ(米国特許第4,160,952号、19
78年)を使用することによってさらに発展された。移
相はRF又はIF信号のいずれかにおいてなされる(米
国特許第4,079,318号)。PCT出願のPCT
/US89/00832は相互移相局部発振器の使用に
より一方のIF信号分岐の移相を使用しているが、その
移相を達成するための手段を開示していない。さらに、
このPCT出願の制御機能はディジタル伝送バーストに
おける局部発振信号間の静的な移相Δφを見い出すこと
をねらいとしている。
【0005】従来技術の限界は公知の技術を使った移相
の不正確さと制御が不可能なことに結びついている。代
表的なケースにおいて、ディジタル的に制御される移相
要素の位相は0°でも90°でもない。したがって、得
ることの可能な移相は一般に不正確であり特に0°と3
60°の間の点を横切る時において不正確であり、その
ことは連続的な位相制御を不可能にする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
欠点と問題を克服することのできる方法を提供すること
にある。本発明の他の目的は、本発明に係る方法を実現
しうる無線電話機回路を示すことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
問題はスペースダイバーシチ受信のための方法であっ
て、受信機は少なくとも2つのアンテナを備え、受信さ
れた無線周波信号は各アンテナからミキサへ供給され局
部発振出力信号によって中間周波信号へダウンミクスさ
れる方法において、ミキサへ供給される出力信号はそれ
らの間の位相差が予め定められるような態様において局
部発振器において発生され、ミキサの中間周波出力信号
は加算手段へ供給され、加算手段の出力における中間周
波加算信号は各与えられた時刻において加算信号が最大
となるように局部発振器において発生される出力信号の
位相差を閉ループにおいて調節する制御回路へ供給さ
れ、その場合において最大化された加算信号は受信機の
他の回路へ供給されることを特徴とするスペースダイバ
ーシチ受信のための方法を使用することによって解決さ
れる。この場合において、受信機は2つのアンテナを有
し、その信号はダウンミクスされ、それらの和がその最
大値に達するように移相される。本発明に係る装置に含
まれるものはアンテナに到達する信号が互いの位相関係
がランダムであるという意味におけるダイバーシチ受信
機でなく、それらの相対的な位相が受信機から見てゆっ
くりとした変化速度で浮動し瞬間的には定常状態にある
ものである。位相の浮動速度は状況と受信機の動きに依
存する。
【0008】本発明は簡潔で実現可能な解決策による連
続的で制限のない移相のための方法と手段を提供し、新
規な次元のスペースダイバーシチを追加する。新規な次
元のスペースダイバーシチとは連続的な位相回転であ
り、それは使用上、すなわち使用者が2重アンテナスペ
ースダイバーシチ受信機を使って会話している間にぐる
ぐる回るといった状況において必要とされる。回転の間
第1のアンテナの位置は変わらず他のアンテナ位置が変
わって波長の未知の部分に影響を与えると仮定すること
ができるが、この状況に対してここに開示された方法は
その間に移相量を絶えず変化させることよって対処す
る。
【0009】本発明は動き全体にわたって最適に受信す
ることを可能とする。本発明に係る方法は、携帯電話機
内に組み込まれたアンテナを有することを特徴とする上
記の方法を実現する無線電話機を使用することによって
実現される。最大化する回路において局部発振器の移相
はそれ自身公知の(特許出願FI900303、“補間
周波数シンセサイザ”、1990年1月18日)周波数
シンセサイザを使って簡単に実現することができる。
【0010】本発明の方法は受信機の感度を実質的に改
善するとともにわずかな動きに対する位置過敏性を実質
的に減少せしめる。無線電話機は好適には受信周波数1
〜2GHzの周波数内で動作し、この場合においてアン
テナは携帯電話機の製品サイズに都合よくフィットす
る。その理由は、アンテナ間の距離が約10cmであり、
この大きさは周波数1〜2GHzの電波の半波長と同じ
オーダであるからである。これによって、マイクロセル
ラ方式のネットワーク及びビル間無線ネットワークにお
いて遭遇する同程度のオーダのフェージング距離が効果
的に補償される。
【0011】以下添付図面を参照しつつ具体例により本
発明を記述する。
【0012】
【実施例】添付図には参照番号1で示されるANT1
(送信/受信、Rx/Tx)及び参照番号7で示される
ANT2(受信、Rx)の2つのアンテナを有する本発
明の無線電話機のスペースダイバーシチ受信部が示され
ている。各アンテナ分岐から受信信号はそれぞれフィル
タ2,8、増幅器3,9及び第2のフィルタ4,10を
経てミキサ5,11へ供給される。Rx/Txアンテナ
1に対しては、無線電話機から送信される信号Txを増
幅器6及び帯域通過フィルタ2を経て供給することも可
能である(本来公知の他の送信側構成要素は図示されて
いない)。
【0013】ミキサ5へ供給される受信された無線周波
信号rf1は第1の局部発振器30(1.LO)で発生
される発振出力信号lo1と混合される。混合した結果
である中間周波信号if1は加算手段21へ供給され
る。同様に、ミキサ11へ供給される無線周波信号rf
2は第1の局部発振器1.LOで発生される発振出力信
号lo2と混合される。混合した結果である中間周波信
号if2もまた加算手段21へ供給される加算手段21
から得られる加算信号は帯域通過フィルタ22と増幅器
23を経て第2のミキサ24へ供給され、そこへは第2
の局部発振器26(2.LO)の出力信号もまた供給さ
れている。混合結果は検波器25(FM−DET)へ供
給され、検波器の出力から得られる復調信号は無線電話
機の他の回路へさらに供給されるがそれらは本来公知で
あって図示されていない。
【0014】本発明によれば、中間周波信号は閉制御ル
ープにおいて最大化される。添付図は一例として中間周
波信号1.IFを示しており、それは詳細には記述され
ない制御回路40において修飾され制御信号CSとして
第1の局部発振器30(1.LO)へ供給される。制御
信号CSは所望の中間周波信号1.2Fの振幅がその最
大値になるように第1の局部発振器出力信号if1とi
f2の位相差を調節するために使用される。
【0015】信号CSはアナログ電圧でもデジタル値で
も良い。制御回路40は1.IFの最大にするためのC
Sの一定値(信号rf1とrf2の固定的な位相差に相
当する)を探索するためのアルゴリズム又は例えば受信
機が移動しているときの信号rf1とrf2の位相差の
変更に相当する一定速度におけるCS値の変化を探索す
るための予測アルゴリズムを含んでも良い。
【0016】第1の局部発振器30(1.LO)はそれ
らの部分が30a(LO1)及び30b(LO2)で示
めされる2重発振器である。使用される副発振器は好適
には集積化された補間周波数シンセサイザであり、それ
自身公知であってその構造はより詳細には示されていな
い。副発振器を制御する基準周波数は信号fcであり、
その動作は信号ON/OFFによってオンオフされる。
発振器30a及び30bの出力信号の周波数はf=f1
である。副発振器30a(LO1)の出力信号の位相は
Φ=Φ1である。制御信号CSによって第2の副発振器
30b(LO2)の出力信号の位相はΦ=Φ1+ΔΦに
設定される。位相差ΔΦは中間周波信号1.IFの強度
が最大となるように設定される。
【0017】補間周波数シンセサイザはデジタル位相ロ
ックに基づくものであり、その場合において使用される
制御アルゴリズムは与えられたそれぞれのケースにおけ
る動作の必要に応じて選択することができる。本発明を
使用することから得られる利点には、受信感度が改善さ
れることと減衰傾向が減少することに加えて、簡潔に実
現できることと本発明の連続位相特性を通して受信条件
の変化へ適応することができることが含まれている。
【0018】当業者にとって、上記の記述を基礎として
記述された連続移相に基づくスペースダイバーシチ受信
方法が直接変換またはゼロ中間周波受信機又は複数の中
間周波数を有する装置の様な他の形式の受信技術へも適
用可能であることは明白であろう。本発明は2つ以上の
アンテナを有する装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る無線電話機の簡略化ブロック図で
ある。
【符号の説明】
5,11…ミキサ 21…加算手段 30…第1の局部発振器 40…制御回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スペースダイバーシチ受信のための方法
    であって、受信機は少なくとも2つのアンテナを備え、
    受信された無線周波信号は各アンテナからミキサへ供給
    され局部発振出力信号によって中間周波信号へダウンミ
    クスされる方法において、 ミキサへ供給される出力信号はそれらの間の位相差が予
    め定められるような態様において局部発振器において発
    生され、 ミキサの中間周波出力信号は加算手段へ供給され、 加算手段の出力における中間周波加算信号は、各与えら
    れた時刻において加算信号が最大となるように局部発振
    器において発生される出力信号の位相差を閉ループにお
    いて調節する制御回路へ供給され、 その場合において最大化された加算信号はさらに受信機
    の他の回路へ供給されることを特徴とするスペースダイ
    バーシチ受信のための方法。
  2. 【請求項2】 制御回路(40)は加算信号(1.I
    F)の最大値を探索し、信号(rf1,rf2)間の位
    相差は可変であり、制御回路(40)は制御信号(C
    S)を変化の速度に適合させることを特徴とする請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 使用される移相手段は局部発振器のため
    の位相制御信号を生成するそれ自身公知の補間周波数シ
    ンセサイザであることを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 携帯電話機内に組み込まれるアンテナを
    有することを特徴とする請求項1又は2記載の方法を実
    現する無線電話機。
  5. 【請求項5】 1−2GHzの受信周波数範囲内で動作
    することを特徴とする請求項3記載の無線電話機。
JP4331359A 1991-12-11 1992-12-11 スペースダイバーシチ受信のための方法 Pending JPH0621857A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI915834A FI915834A0 (fi) 1991-12-11 1991-12-11 Foerfarande foer flerantennmottagning.
FI915834 1991-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0621857A true JPH0621857A (ja) 1994-01-28

Family

ID=8533650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4331359A Pending JPH0621857A (ja) 1991-12-11 1992-12-11 スペースダイバーシチ受信のための方法

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EP (1) EP0546806B1 (ja)
JP (1) JPH0621857A (ja)
DE (1) DE69225567D1 (ja)
FI (1) FI915834A0 (ja)

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EP0546806A1 (en) 1993-06-16
EP0546806B1 (en) 1998-05-20
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