分集接收装置以及分集接收方法

文档序号:7642347阅读:199来源:国知局

专利名称::分集接收装置以及分集接收方法
技术领域
:本发明涉及分集接收装置以及分集接收方法。技术背景目前,提出了具有多个接收支路且使接收质量提高的分集接收装置(例如,参照专利文献1)。现有的分集接收装置例如如图8所示,用CNR(CarriertoNoiseRatio,载噪比)测量部1对两个天线2、3所捕捉到的无线信号分别测量作为信号与杂音的功率比的CNR,然后,接收部4根据该测量结果进行分集接收或者单一接收。在分集接收时,将来自两个天线2、3的无线信号合成后输出,在单一接收时,利用两个天线2、3中CNR值较大的一个天线输出来自该天线的无线信号。另外,作为进行分集接收还是单一接收的判断要素,除了CNR之外,还使用衰落间距(fadingpitch)等。在分集接收时,虽然能获得较好的接收灵敏度,但是消耗电流较大,在单一接收时,虽然消耗电流较小,但是无法获得足够的接收灵敏度,所以需要对应情况适当地进行切换。专利文献1:日本专利特开2004-320528号公报
发明内容发明要解决的问题然而,在现有的分集接收装置中,分集控制中所使用的CNR取决于移动速度,存在检测误差,故导致分集控制变得较为复杂。图9是表示由于分集接收时和单一接收时的移动速度的差异所引起的误码率(BER:BitErrorRate)的变化的附图。如图所示,在分集接收和单一接收时,均为移动速度越快,误码率越大,每一个移动速度时的切换条件均不相同。图10是表示因移动速度的差异所引起的CNR检测值的变化的附图。如图所示,移动速度越快,检测误差越大。而且,现有的分集接收装置根据规定的阈值来判断切换成分集接收还是单一接收,在该阈值的设定情况下,尽管以单一接收便能得到足够的接收灵敏度,但有时仍然会进行分集接收,从而导致电力损耗。也就是说,未能兼顾接收性能和消耗电流。另外,手机(portabletelephones)等移动通信设备中不仅需要接收性能,而且因为使用小型电池,所以需要减少消耗电流。本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于提供无需取决于移动速度便能进行分集接收且能够兼顾接收性能和消耗电流的分集接收装置以及分集接收方法。上述目的可由以下结构以及方法实现。本发明的分集接收装置具备多个天线,其接收无线信号;多个接收部,其分别接收所述多个天线各自捕捉到的无线信号;切换控制部,其按照交替切换分集接收启动和停止的切换频率,进行选择所有所述多个接收部的切换和选择其中的任一个的切换,当选择所有所述多个接收部时,将各自的输出信号合成后输出;解调部,其对所述切换控制部选择的所述多个接收部的所有输出信号或者一个输出信号进行解调;误码率计算部,其根据所述解调部的解调结果计算误码率;以及切换频率计算部,其对应所述误码率计算部计算出的误码率,计算所述切换频率,所述切换控制部按照所述切换频率计算部计算出的所述切换频率进行用于分集接收的切换控制。所述切换频率计算部具备矩形波产生部,且对应误码率计算出所述切换频率,然后产生脉宽与该结果相对应的矩形波,所述切换控制部在脉宽与所述切换频率计算部计算出的所述切换频率相对应的矩形波被输入的期间,进行用于分集接收的切换控制。所述切换频率计算部在误码率低于规定阈值时降低所述切换频率,而在误码率高于规定阈值时提高所述切换频率。所述切换频率计算部具有随机数产生部,且对应所述随机数产生部产生的随机数,计算出分集接收的启动及所述切换频率,所述切换控制部按照所述切换频率计算部计算出的分集接收的启动及切换频率,进行切换控制。本发明的分集接收方法使用接收无线信号的多个天线和分别接收所述多个天线各自捕捉到的无线信号的多个接收部来进行分集接收,其具备根据对所述多个接收部的所有输出信号或者一个输出信号进行解调的结果,计算出误码率的步骤;对应计算出的误码率,计算交替切换分集接收的启动和停止的切换频率的步骤;按照计算出的所述切换频率,进行选择所有所述多个接收部的切换和任意选择一个的切换,在选择所有所述多个接收部时,将各个输出信号合成后输出的步骤。发明效果本发明的分集接收装置由于使交替切换分集接收的启动和停止的切换频率可变,因此,能够兼顾接收性能和消耗电流。而且,由于对切换频率进行控制以使误码率在规定阈值以下,因此,无需使用CNR等取决于移动速度的参数,便可控制分集工作以满足目标特性。图1是表示本发明一实施方式的分集接收装置的概略结构的框图。图2是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率控制的图。图3是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率控制的图。图4是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率控制的图。图5是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率的控制工作的流程图。图6是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率的控制工作的应用例的流程图。图7是用来说明上述实施方式的分集接收装置中的切换频率的控制应用例的图。图8是表示现有分集接收装置的概略结构的框图。图9是用来说明现有分集接收装置中的问题点的图。6图io是用来说明现有分集接收装置中的问题点的图。附图标记说明101、102天线103、104接收部105切换控制部106解调部107误码率计算部108切换频率计算部具体实施例方式以下,参照附图,对用于实施本发明的最佳实施方式进行详细说明。图1是表示本发明一实施方式涉及的分集接收装置的概略结构的框图。在图1中,本实施方式的分集接收装置例如是可接收地面数字广播的装置,其具备天线101以及天线102,其捕捉无线信号;接收部103,其接收天线101捕捉到的无线信号;接收部104,其接收天线102捕捉到的无线信号;切换控制部105,其进行选择接收部103以及接收部104两者的切换和选择接收部103或者接收部104中的任一个的切换;解调部106,其根据切换控制部105的切换结果的输出对基带信号进行解调;误码率计算部107,其根据解调部106解调后的基带信号,计算误码率(BER);以及切换频率计算部108,其对应误码率计算部107计算出的误码率,计算交替切换分集接收的启动和停止的频率即切换频率(或者也称为启动率),并将此计算结果输入到切换控制部105。切换频率计算部108具备矩形波产生器(省略图示),且对应误码率计算切换频率,并产生脉宽与此结果相对应的矩形波。图2是切换频率计算部108中产生的一例矩形波,图2(a)表示切换频率为25%的矩形波,图2(b)表示切换频率为50%的矩形波,图2(c)表示切换频率为75%的矩形波。所谓切换频率为25%是指相对于始终进行分集接收的情况即切换频率为100%而言,其进行1/4的分集接收,而剩余的3/4进行单一接收。同样,所谓切换频率为50%是指相对于始终进行分集接收的情况即切换频率为100%而言,其进行1/2的分集接收,而剩余的1/2进行单一接收。同样,所谓切换频率为75%是指相对于始终进行分集接收的情况即切换频率为100%而言,其进行3/4的分集接收,而剩余的1/4进行单一接收。切换控制部105在脉宽与切换频率计算部108计算出的切换频率相对应的矩形波被输入的期间,进行分集接收。只要误码率不变,就以相同的脉宽反复输出矩形波。在分集接收时,将接收部103以及接收部104的各个输出合成后输出。图3是表示误码率与分集接收的切换频率间的关系的图。如图所示,当误码率超过规定的阈值Th时,则改变切换频率。切换频率可在0100%的范围内变化,当误码率超过规定的阈值Th时,切换频率上升,开始分集接收。此时,将单一接收工作作为基本工作,当误码率超过规定的阈值Th时开始分集接收工作,在误码率超过阈值的期间,切换频率对应误码率而变化。图4是表示切换频率的可变控制的图。此图中,CV1是表示切换频率为100%时CNR与误码率间的关系的特性。CV2是表示切换频率为0%时CNR与误码率间的关系的特性。CV3是表示切换频率为50%时CNR与误码率间的关系的特性。在本实施方式中,可变地控制切换频率,因此,获得CV4所示的控制结果,将误码率抑制在灵敏度点SP以下。图5是表示本实施方式的分集接收装置中的切换频率控制的流程图。如图所示,判定误码率计算部107计算出的误码率是否低于阈值Th(步骤SIO),当低于阈值Th时无需进行分集接收,进行单一接收便己足够,因此降低切换频率(步骤Sll)。与此相对应,当计算出的误码率高于阈值Th时,需要进行分集接收,因此提高切换频率(步骤S12)。此后同样地反复实施步骤S10步骤S12。如上所述,根据本实施方式的分集接收装置,对应误码率,使交替切换分集接收的启动和停止的切换频率可变,因此能够兼顾接收性能和消耗电流。而且,由于对切换频率进行控制,以使误码率在规定的阈值以下,所以无需使用CNR等取决于移动速度的参数,便能控制分集工作以满足目标特性。另外,在上述实施方式中,仅设置一个与误码率进行比较的阈值Th,但是也可以设置多个阈值,使误码率与各个阈值进行比较。图6是表示设置两个阈值Th时切换频率控制的流程图。此时,2个阈值Thl、Th2的大小关系为阈值ThK阈值Th2。首先,判定误码率计算部107计算出的误码率是否低于阈值Thl(步骤S20),当低于阈值Thl时,无需进行分集接收,单一接收便已足够,因此降低切换频率(步骤S21)。与此相对应,当计算出的误码率高于阈值Thl时,判定是否高于阈值Th2(步骤S22),当低于阈值Th2时返回到步骤S20,而当高于阈值Th2时,则需要进行分集接收,因此提高切换频率(步骤S23)。此后同样地反复实施步骤S20步骤S23。而且,在上述实施方式中,以矩形波的脉宽使切换频率可变,但是也可以随机数为基础使之可变。即,切换频率计算部108具备随机数产生器(省略图示),且对应该随机数产生器产生的随机数,计算分集接收的启动以及切换频率,切换控制部105按照切换频率计算部108计算出的分集接收的启动以及切换频率,进行切换控制。图7是使用随机数的切换频率的可变例。图7(a)表示切换频率为25%、图7(b)表示切换频率为50%、图7(c)表示切换频率为75%。启动数越多,分集工作越多。而且,在上述实施方式中,对于搭载天线101、102,接收部103、104这两个系统的情况作了说明,但是,搭载2个以上系统时也可以获得相同的效果。参照详细且特定的实施方式对本发明进行了说明,但是,本领域的技术人员应该清楚,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行多种变更或修改。工业利用可能性本发明的分集接收装置使用多个接收支路,具有不仅可兼顾接收性能和消耗电流,而且无需使用CNR等取决于移动速度的参数,便能对分集工作进行控制,以满足目标特性的效果,尤其适用于可接收地面数字广播的手机或汽车导航等。权利要求1、一种分集接收装置,其具备多个天线,其接收无线信号;多个接收部,其分别接收所述多个天线各自捕捉到的无线信号;切换控制部,其按照交替地切换分集接收的启动和停止的切换频率,进行选择所有所述多个接收部的切换和选择其中任一个的切换,在选择所有所述多个接收部时,将各自的输出信号合成后输出;解调部,其对所述切换控制部选择的所述多个接收部的所有输出信号或者一个输出信号进行解调;误码率计算部,其根据所述解调部的解调结果计算误码率;以及切换频率计算部,其对应所述误码率计算部计算出的误码率,计算出所述切换频率,其中,所述切换控制部按照所述切换频率计算部计算出的所述切换频率进行用于分集接收的切换控制。2、根据权利要求l所述的分集接收装置,其中,所述切换频率计算部具备矩形波产生部,且对应误码率计算出所述切换频率,然后产生脉宽与其结果相对应的矩形波,所述切换控制部,在所述切换频率计算部计算出的所述切换频率相对应脉宽的矩形波被输入的期间,进行用于分集接收的切换控制。3、根据权利要求1或2所述的分集接收装置,其中,所述切换频率计算部在误码率低于规定阈值时降低所述切换频率,在误码率高于规定阈值时提高所述切换频率。4、根据权利要求l所述的分集接收装置,其中,所述切换频率计算部具有随机数产生部,对应所述随机数产生部产生的随机数,计算分集接收的启动及所述切换频率,所述切换控制部按照所述切换频率计算部计算出的分集接收的启动及切换频率,进行切换控制。5、一种分集接收方法,其用于使用接收无线信号的多个天线和分别接收所述多个天线各自捕捉到的无线信号的多个接收部进行分集接收,其具备根据对所述多个接收部的所有输出信号或者一个输出信号进行解调的结果,计算误码率的步骤;对应计算出的误码率,计算交替地切换分集接收的启动和停止的切换频率的步骤;以及按照计算出的所述切换频率,进行选择所有所述多个接收部的切换和选择其中任一个的切换,在选择所有所述多个接收部时,将各个输出信号合成后输出的步骤。全文摘要本发明的课题在于提供不取决于移动速度也能进行分集接收,且能够兼顾接收性能和消耗电流的分集接收装置以及分集接收方法。在该分集接收装置中,误码率计算部(107)根据解调部(106)的解调结果计算误码率,切换频率计算部(108)对应误码率计算部(107)计算出的误码率,计算作为交替切换分集接收的启动和停止的频率的切换频率,切换控制部(105)按照切换频率计算部(108)计算出的切换频率,进行选择两个接收部(103、104)双方的切换和选择两者中的任一个的切换,在选择两个接收部(103、104)时,将各自的输出信号合成后输出。文档编号H04B7/08GK101405958SQ20068005397公开日2009年4月8日申请日期2006年3月28日优先权日2006年3月28日发明者中山和彦,佐佐木亮,藤田昭一申请人:松下电器产业株式会社
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