通信装置及び通信処理方法
【課題】複数本のアンテナを用いて信号を受信する際の受信品質を向上させる通信装置及び通信処理方法を提供すること
【解決手段】本発明にかかる通信装置は、複数本のアンテナによって無線信号を受信するＲＦチューナー３と、ＲＦチューナー３により受信された無線信号に基づいて、各アンテナのノイズ量を測定するノイズ量検出部８と、複数本のアンテナの選択を時分割で切り替える時分割タイミング生成部１０を備えている。時分割タイミング生成部１０は、複数本のアンテナを定期的に切り替える。さらに、ノイズ量検出部８により測定されたノイズ量に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択するものである。
【解決手段】本発明にかかる通信装置は、複数本のアンテナによって無線信号を受信するＲＦチューナー３と、ＲＦチューナー３により受信された無線信号に基づいて、各アンテナのノイズ量を測定するノイズ量検出部８と、複数本のアンテナの選択を時分割で切り替える時分割タイミング生成部１０を備えている。時分割タイミング生成部１０は、複数本のアンテナを定期的に切り替える。さらに、ノイズ量検出部８により測定されたノイズ量に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置及び通信処理方法に関し、特に複数本のアンテナを制御する通信装置とその通信装置を用いた通信処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型のテレビ受信装置を用いた通信を行う場合、携帯型のテレビ受信装置に取り付けられたアンテナを用いて無線信号の受信を行う。この時、携帯型のテレビ受信装置を使用するユーザは、移動しながら通信を行うことが多い。通常、携帯型のテレビ受信装置に取り付けられるアンテナは簡易なものが一般的であるため、受信感度の変化に対する許容度が小さく、受信位置が少し変動するだけで、受信ができなくなる場合もある。このような問題を解決するために、携帯型のテレビ受信装置に複数本のアンテナを搭載し、ダイバーシティ受信を行う方法がある。ダイバーシティ受信とは、複数本のアンテナの各アンテナが同一の無線信号を受信し、受信した信号を合成することで、受信品質を向上させるものである。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信を行うには、複数本のアンテナそれぞれにチューナーを用意し、各アンテナが受信した無線信号をチューナーにて処理する必要がある。一般的に、無線信号を受信する受信器が消費する電力のうち、チューナーが消費する電力の占める割合は高く、複数本のアンテナそれぞれに対応するチューナーを設けた場合、装置の消費電力が増大するという問題が発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１には、２本のアンテナで１つのチューナーを共有する構成が開示されている。２本のアンテナは択一的に切り替えられるものであり、通信中のアンテナの受信品質が低下した場合に、もう一方のアンテナに切り替えて無線信号の受信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下に、特許文献１の開示する方法を用いてアンテナの切り替えを行った場合の問題について、図９を用いて説明する。
【０００７】
図９のグラフにおいて、縦軸はアンテナで測定されるＣ／Ｎ比（Carrier to Noise ratio）を示している。横軸は時間を示している。実際に選択されているアンテナのＣ／Ｎ比を実線で表わし、選択されていないアンテナのＣ／Ｎ比を破線で表わす。また、アンテナの受信限界を示すＣ／Ｎ比をＮ０とする。Ｎ０については、フェージング／マルチパス等の妨害条件により変化し、常に一定の値を示すものではない。アンテナ１のＣ／Ｎ比が受信限界と想定されるＮ０に達する時刻Ｔでアンテナ２へ切り替える。アンテナ１で受信限界と想定されるタイミングでアンテナを切り替えることにより、アンテナ２の特性が受信可能な状態である場合正常な受信状態を維持することが可能となる。しかし、アンテナを切り替えるタイミングではアンテナ２での受信状態がどのようなものかを事前に把握することはできないため、アンテナの切り替えを行ったことにより逆に受信特性がより劣化してしまう可能性も考えられる。また、アンテナのＣ／Ｎ比と受信限界の関係は、フェージング、マルチパスなどの環境要因に依存し変化するため、実際にはアンテナ１で受信が維持できるような状態であっても受信限界と判定されアンテナ２への切り替えが発生することにより、切り替え時間が短時間であってもさらに大きな劣化が生じる可能性も考えられる。環境に依存し変化するＣ／Ｎ比を用いた判定ではなく、エラー率を用いてより正確な判定を行う場合でも、時間インターリーブやエラー訂正による遅延により、アンテナ切り替えタイミングが遅れるため特性劣化が生じる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の実施の態様にかかる通信装置は、複数本のアンテナによって無線信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいて、各アンテナの受信品質を測定する測定部と、前記複数本のアンテナの選択を時分割で切り替えるアンテナ選択制御部とを備え、当該アンテナ選択制御部は、前記複数本のアンテナを定期的に切り替えるとともに、前記測定部により測定された受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択するものである。
【０００９】
本発明の第２の実施の態様にかかる通信処理方法は、複数本のアンテナを時分割で定期的に切り替えて、前記複数本のアンテナによって受信された受信信号の受信品質を、各アンテナについて取得し、各アンテナについて取得した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように、前記アンテナの選択期間を決定することである。
【００１０】
このようにして、アンテナを定期的に切り替え、それぞれのアンテナの受信品質を測定することにより、通信中のアンテナ以外の受信品質も認識することが可能であり、受信品質がよいアンテナを選択して通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、複数本のアンテナを用いて信号を受信する際の受信品質を向上させる通信装置及び通信処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる通信装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる波形等化処理の概要図である。
【図３】実施の形態１にかかるアンテナ切り替え処理の概要図である。
【図４】実施の形態１にかかるＡＧＣ制御の概要図である。
【図５】実施の形態１にかかるインタリーブ処理の概要図である。
【図６】実施の形態１にかかるノイズ量測定処理のフローチャートである。
【図７】実施の形態１にかかる時分割比率測定処理のフローチャートである。
【図８】実施の形態１にかかるアンテナ切り替えのタイミングを示す図である。
【図９】従来のアンテナ切り替えのタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信装置の構成例を示している。
【００１４】
通信装置は、アンテナ１と、アンテナ２と、ＲＦチューナー３と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部４と、Ｉ／Ｑ復調部５と、高速フーリエ変換部（以下、ＦＦＴ部とする）６と、波形等化部７と、ノイズ量検出部８と、時分割比率判定部９と、時分割タイミング生成部１０と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御部１１と、誤り訂正部１２とを備えている。信号受信部は、アンテナ１と、アンテナ２と、ＲＦチューナー３に相当し、測定部はノイズ量検出部８に相当し、アンテナ選択制御部は、時分割比率判定部９と、時分割タイミング生成部１０に相当し、信号レベル制御部はＡＧＣ制御部１１に相当する。
【００１５】
また、信号受信部は、信号を受信する手段を有し、測定部は、ノイズ量を測定する手段を有し、アンテナ選択制御部は、アンテナ制御を行う手段を有し、信号レベル制御部は、信号レベルを制御する手段を有するものとする。
【００１６】
アンテナ１、２は選択的に切り替えて用いられる。アンテナ１、２の切り替えタイミングは後に詳述する。アンテナ１、２は、通信相手からＲＦ（Radio Frequency）信号を受信する。通信装置が携帯型テレビ受信装置である場合には、放送局から送信されるＲＦ信号を受信する。アンテナ１、２は、受信したＲＦ信号をＲＦチューナー３に出力する。
【００１７】
ＲＦチューナー３は、アンテナ１又は２から取得したＲＦ信号をベースバンド又はＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部４に出力する。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換部４は、ＲＦチューナー３から取得したＩＦ信号をデジタル信号に変換してＩ／Ｑ復調部５に出力する。ＲＦチューナー３がベースバンド信号を取得した場合は、Ｉ／Ｑ復調は実施しないため、Ｉ／Ｑ復調部５の処理は不要である。ここで、ＡＧＣ制御部１１は、Ａ／Ｄ変換部４からＩ／Ｑ復調部５に出力されたデジタル信号のレベルを取得し、目標レベルに合わせるように制御を行う。つまり、デジタル信号のレベルを目標レベルに合わせて増減させるよう制御を行う。また、ＡＧＣ制御部１１は、通常Ａ／Ｄ変換部４から出力されたデジタル信号を用いて制御を行うが、Ａ／Ｄ変換部４の処理以降のデジタル信号を用いて制御を行ってもよい。
【００１９】
Ｉ／Ｑ復調部５は、Ａ／Ｄ変換部４より取得したＩＦ信号をベースバンドのＩ信号とＱ信号とに変換する。Ｉ／Ｑ復調部５は、変換したＩ信号とＱ信号とをＦＦＴ部６に出力する。
【００２０】
ＦＦＴ部６は、Ｉ／Ｑ復調部５から取得した時間領域の信号を周波数領域の信号にフーリエ変換する。フーリエ変換した信号は波形等化部７に出力される。
【００２１】
波形等化部７は、パイロット信号を用いて波形等化処理を行う。具体的に、ＱＰＳＫ変調を用いて送信された波形等化処理について説明を行う。ＱＰＳＫ変調されたデジタル信号は、理想的にはＩ信号、Ｑ信号が（１、１）（１、−１）（−１、１）（−１、−１）の各信号周辺の値を有するようにＩ／Ｑ復調部５によって復調される。しかし、実際には周波数選択性フェージングの影響などにより、位相、振幅が変化し理想的なＩ信号、Ｑ信号とは異なる位置の信号を有するデジタル信号として復調される。波形等化処理は、理想的なＩ信号、Ｑ信号とは異なる位置の信号を有するデジタル信号を、パイロット信号を等化基準として用い理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置に近づけるよう変換処理を行うことである。
【００２２】
また、等化処理に用いるパイロット信号は、同一のアンテナで受信したパイロット信号のみを使用して波形等化処理を行う。図２を用いてパイロット信号を用いた波形等化処理の概要を説明する。縦軸は時間方向を示しており、横軸は周波数方向を示している。図２においては、時間軸方向の４シンボル目までのデータは、アンテナ１を選択している際に取得したデータであり、５シンボル目以降のデータは、アンテナ２を選択している際に取得したデータであることを示している。網掛けで示されているデータはパイロット信号であり、白抜きの四角で示されているデータは等化対象信号である。
【００２３】
図２に示されるように、アンテナ１で取得した等化対象信号は、アンテナ１で取得したパイロット信号を使用して波形等化を行う。アンテナ２で取得した等化対象信号はアンテナ２で取得したパイロット信号を使用して波形等化を行う。これは、アンテナ１、２それぞれで受信したシンボル間には、位相、振幅などのずれがあるため、それぞれのアンテナで受信したパイロット信号のみを使用して波形等化することにより受信特性の劣化を低減するためである。波形等化部７は、波形等化処理を行ったデジタル信号をノイズ量検出部８と、誤り訂正部１２に出力する。
【００２４】
ノイズ量検出部８は、波形等化部７から取得したデジタル信号のノイズ量を検出する。ノイズ量は、波形等化処理後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号の値と、理想的なＩ信号、Ｑ信号とのずれを測定することにより、ノイズ量を検出する。波形等化部７により、ＦＦＴ部６より取得したデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号を理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置に近づけるよう波形等化を行うが、波形等化実施後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号と理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置とのずれが生じる。これは、ノイズにより生じるものである。よって、波形等化処理後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号の値を用いることにより、ノイズ量を検出することができる。ノイズ量検出部８は、アンテナ１、２それぞれのアンテナにより受信される信号に基づくデジタル信号のノイズ量を検出する。ノイズ量検出部８により検出されたノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００２５】
次に、時分割比率判定部９は、ノイズ量検出部８から取得したノイズ量に基づいて、アンテナ１とアンテナ２の選択比率を決定する。デジタル信号のノイズ量が少ないほうのアンテナの選択期間を長くするようにアンテナ１とアンテナ２の選択比率を決定する。ここで、アンテナの選択期間として長い期間と短い期間を予め定めておき、ノイズ量が少ないアンテナに長い選択期間を設定し、ノイズ量が多いアンテナに短い選択期間を設定してもよい。図３を用いてアンテナ切り替えの概要について説明する。
【００２６】
図３（ａ）は、アンテナ１のノイズ量が少ない場合のアンテナ１と２の選択期間を示している。横軸を時間とすると、アンテナ１の選択期間がアンテナ２の選択期間よりも相対的に長くなっている。図３（ｂ）は、アンテナ２のノイズ量が少ない場合のアンテナ１と２との選択期間を示している。この場合は、アンテナ２の選択期間がアンテナ１の選択期間よりも相対的に長くなっている。また、時間インターリーブを有効とするため、選択期間が相対的に短いアンテナの選択期間は、４シンボル時間程度に抑える必要がある。
【００２７】
時分割タイミング生成部１０は、時分割比率判定部９より取得したアンテナ１と２との選択期間に基づいて実際にアンテナ１と２との切り替えタイミングをアンテナ１と２とに通知する。アンテナ１と２とを切り替えるタイミングは、シンボルの途中ではなく、先頭タイミングで切り替えることが望ましい。たとえば、ＯＦＤＭ信号であれば、ガードインターバル部とデータ部とを含むシンボルの先頭タイミングを受信するタイミングでアンテナ１と２とを切り替えることが望ましい。１シンボルを受信中にアンテナ１と２とが切り替えられた場合に、同一シンボル内で異なるアンテナから取得した、位相、振幅等が異なるデータに対してＦＦＴ処理を行った場合、演算結果に大幅な劣化が生じてしまうためである。
【００２８】
例えば１シンボルが１ｍｓのＯＦＤＭ信号とした場合時分割タイミング生成部１０は、１ミリ秒を最小単位としてアンテナ１と２とを切り替えるタイミングを生成する。時分割タイミング生成部１０は、生成したアンテナ切り替えタイミング情報をアンテナ１、２と、ＡＧＣ制御部１１と、波形等化部７とに出力する。
【００２９】
時分割タイミング生成部１０よりアンテナ切り替えタイミング情報を取得したアンテナ１と２とは、取得したタイミング情報に基づいてアンテナ１と２とを時分割により切り替える。
【００３０】
ＡＧＣ制御部１１は、時分割タイミング生成部１０よりアンテナ切り替えタイミング情報を取得すると、アンテナ１と２の切り替えタイミングにおいて、チューナーから取得した信号に対するゲインの値を変更できる。図４を用いてＡＧＣ制御の概要について説明する。
【００３１】
図４に示すように、異なる受信電界のアンテナ１と２とにおいて、アンテナ１の受信電界はゲインを下げるように制御を行い、アンテナ２の受信電界はゲインをあげるように制御することにより、復調器への入力レベルが一定となるように制御を行う。これにより、過大レベル入力時のＡ／Ｄコンバータのオーバーフロー、小レベル入力時の量子化雑音特性悪化等の影響を低減することができる。
【００３２】
さらに、ＡＧＣ制御部１１は、アンテナが切り替えられる直前にそのアンテナに適したＡＧＣ制御レベルを保持し、他のアンテナへの切り替え後再び同じアンテナが選択された段階でその制御レベルをすみやかに復帰させることにより、常にそれぞれのアンテナに適したＡＧＣ制御をおこなうことも可能である。
【００３３】
ＯＦＤＭ信号では１つのシンボル内のレベルを急激に変動させることにより特性劣化が生じる場合があり、それを避けるため通常ＡＧＣの時定数を数シンボルから数１０シンボル以上の長さに設定する。このため、例えばレベルの低いアンテナに短時間切り替わったとしても大幅なＡＧＣ制御レベルの変動は発生しないため、アンテナの切り替えの有無に関係なく同じＡＧＣ制御を維持し続けても良い。
【００３４】
波形等化部７は、時分割タイミング生成部１０よりアンテナ１と２とを切り替えるタイミングを通知されることにより、等化対象信号の波形等化処理に用いるパイロット信号として、等化対象信号を受信したアンテナと同一のアンテナから受信したパイロット信号を選択する。上述したように、異なるアンテナから取得したパイロット信号は、位相、振幅のずれが生じるため、等化対象信号が取得されたアンテナと同一のアンテナから取得されたパイロット信号を波形等化処理に用いる必要があるからである。
【００３５】
誤り訂正部１２は、時間インタリーブを実施する。図５を用いて、誤り訂正部１２における時間インタリーブ処理について説明する。図５（ａ）は、アンテナ２の受信品質がアンテナ１の受信品質よりも劣っているため、アンテナ２の選択期間が相対的に短く設定されている。この場合、アンテナ２の選択期間に受信したデータはアンテナ１の受信データと比較しより多くの誤りが含まれている可能性が高い。そこで、図５（ｂ）のように、時間方向にインタリーブを行うことにより、アンテナ２の選択期間に受信したデータを拡散することができる。つまり、誤りが含まれている可能性の高いアンテナ２の選択期間に受信したデータをビット系列内に拡散させることにより、効果的に誤り訂正を行うことが可能となる。
【００３６】
このようにして時間インタリーブ処理を行うことにより、受信品質が劣るアンテナに受信品質を確認するために一定の選択期間を割り当てても、通信装置が受信するデータ全体として受信品質の低下は少ない。そのため、アンテナ１と２とを時分割に切り替えることによる受信品質への影響は少ない。
【００３７】
次に、図６を用いて本発明の実施の形態１にかかるノイズ量測定の処理の流れにつき説明する。図６においては、アンテナ１が選択されている状態から処理の流れについて説明を行う。
【００３８】
はじめに、ノイズ量検出部８は、波形等化部７から取得したデジタル信号のノイズ量を測定する（Ｓ１）。測定したノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００３９】
次に、ノイズ量検出部８は、アンテナ１の選択期間であるか否かを判定する（Ｓ２）。アンテナ１の選択期間の情報は、波形等化部７から取得する。アンテナ１の選択期間であれば、ステップＳ１の処理に戻り、アンテナ１のノイズ量を測定する。アンテナ１の選択期間でない場合は、ノイズ量を検出するアンテナとしてアンテナ２を選択する（Ｓ３）。
【００４０】
次に、アンテナ２のノイズ量測定についても同様に、ノイズ量検出部８は、アンテナ２のノイズ量を測定する（Ｓ４）。測定したノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００４１】
次に、ノイズ量検出部８は、アンテナ２の選択期間であるか否かを判定する（Ｓ５）。アンテナ２の選択期間であれば、ステップＳ４の処理に戻り、アンテナ２のノイズ量を測定する。アンテナ２の選択期間でない場合は、ノイズ量を検出するアンテナとしてアンテナ２を選択する（Ｓ６）。
【００４２】
次に、図７を用いて本発明の実施の形態２にかかる時分割比率の判定における処理の流れにつき説明を行う。初めに、時分割比率判定部９は、ノイズ量検出部８より、アンテナ１のノイズ量を取得する（Ｓ１０）。
【００４３】
次に、時分割比率判定部９は、取得したノイズ量を保存する（Ｓ１１）。すでにアンテナ１のノイズ量を保持している場合は、新たに取得したノイズ量を上書き、つまり最新のノイズ量のみを保持してもよく、すでに保持しているノイズ量と併せて新たに取得したノイズ量の重みづけを高めるように平均処理を行い保存してもよい。ここで、アンテナ２のノイズ量についてはすでに保持しているものとする。
【００４４】
次に、時分割比率判定部９は、アンテナ１とアンテナ２のノイズ量を比較する（Ｓ１２）。比較するノイズ量は、アンテナ１の最新のノイズ量と、アンテナ２の最新のノイズ量を比較するものとする。
【００４５】
次に、アンテナ１のノイズ量がアンテナ２のノイズ量よりも少ないと判定した場合は、アンテナ１の選択期間を長く設定するよう決定し、アンテナ２の選択期間を短く設定するように決定する（Ｓ１３）。また、アンテナ２のノイズ量がアンテナ１のノイズ量よりも少ないと判定した場合は、アンテナ２の選択期間を長く設定するように決定し、アンテナ１の選択期間を短く設定するように決定する（Ｓ１４）。
【００４６】
次に図８を用いて本発明の実施の形態１にかかるアンテナの切り替えタイミングについて説明を行う。図８の上のグラフにおいて、縦軸は、受信電界を示し、横軸は、時間を示す。グラフに示される実線は、選択されているアンテナの受信電界を示したものであり、破線は、選択されていないアンテナの受信電界を示したものである。時刻ｔ１まではアンテナ１の受信電界がアンテナ２の受信電界を上回っている。時刻ｔ１以降は、アンテナ２の受信電界がアンテナ１の受信電界を上回っている。
【００４７】
図８の下のグラフにおいて、縦軸は、受信品質を示すＣ／Ｎ比を示し、横軸は、時間を示す。期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ８はアンテナ１の選択期間を示し、期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７はアンテナ２の選択期間を示している。また、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は長い選択期間を示し、期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８は短い選択期間を示している。
【００４８】
Ｃ／Ｎ比はノイズ量に対する信号の比であるため、その値が高いほど受信品質が良好であることを示している。例えば期間Ｔ３では、アンテナ１のノイズ量を随時測定しており、ノイズ量が増加しているため、アンテナ１のＣ／Ｎ比が徐々に下がっている様子を示している。それに対して、アンテナ２は選択されていないため、期間Ｔ２に測定し保持しているアンテナ２のノイズ量を用いてＣ／Ｎ比を算出している。これより、アンテナ２は、期間Ｔ３ではノイズ量の変動がないためＣ／Ｎ比は水平に推移している様子を示している。その他の期間についても同様である。
【００４９】
期間Ｔ１から期間Ｔ５においては、アンテナ１のＣ／Ｎ比がアンテナ２のＣ／Ｎ比を上回っているため、時分割比率判定部９により、アンテナ１の選択期間を長くするように設定されている。期間Ｔ６において、アンテナ２のＣ／Ｎ比がアンテナ１のＣ／Ｎ比を上回っている。そのため、時分割比率判定部９は、アンテナ２の選択期間をアンテナ１の選択期間よりも長くするように設定する。そのため、期間Ｔ６の次の期間Ｔ７で再度アンテナ２を選択するように設定し、選択期間が短い期間Ｔ８はアンテナ１を選択するように設定している。
【００５０】
ここで、期間Ｔ７を短い選択期間とし期間Ｔ８を長い選択期間とするように時分割タイミング生成部１０が選択期間を変更してもよい。この場合、短い選択期間である期間Ｔ７では受信品質の低下したアンテナ１を選択し、長い選択期間であるＴ８では受信品質の向上したアンテナ２を選択するようにする。
【００５１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる通信装置を用いることにより、アンテナ１及びアンテナ２の受信品質を測定することができる。これに伴い、受信品質の良いアンテナの選択期間を長くするように設定することで、通信装置全体の受信品質を向上させることができる。また、１つのＲＦチューナーのみを使用した場合でも、複数のアンテナの受信品質を認識することが可能となる。また、Ｃ／Ｎ比が良好な場合、時分割処理を実施せず、アンテナの選択を固定としてもよい。特に、移動受信時については、レベル、位相、マルチパスの状況が刻一刻と変化していくため、このような受信状態では時分割処理を行わない方が良好な特性を維持できる。
【００５２】
（その他の実施の形態）
実施の形態１においては、アンテナを２本とする形態について説明した。以下に、アンテナを３本以上とする形態について説明する。アンテナを３本以上とした場合の構成例は、図１のアンテナを３本以上とすること以外は同様の構成となるため、図面を省略する。
【００５３】
アンテナを３本以上とした場合もそれぞれのアンテナを時分割で切り替えを行う。その際に、それぞれのアンテナを選択する期間について、受信品質の良いアンテナに長い選択期間を設定するように制御を行う。その際に、最も受信品質の良いアンテナに長い選択期間を設定し、その他のアンテナには、同一の短い選択期間を設定してもよい。この場合の選択期間は、長い選択期間と短い選択期間との２種類となる。又は、それぞれのアンテナの受信品質に応じて異なる選択期間を設定してもよい。この場合の選択期間は、アンテナ数分の選択期間がそれぞれのアンテナに設定されることになる。一つのアンテナについては、例えば外付けのイヤホンアンテナのように常時接続されていないようなものでも良い。１本のアンテナが接続されてない状態でもアンテナの選択期間が短い場合については大幅な特性劣化が生じることは無い。これにより例え外部アンテナの接続状態が他の手段により確認できない場合でもアンテナが接続されているとみなして動作させることが可能となり、アンテナが接続された場合は違和感なくアンテナ切り替えが行われるようになる。また、外付けのアンテナのような受信能力の不明なアンテナを使用した場合でも、常に受信能力の判定を行うことにより能力の高いアンテナの選択期間を長くすることが可能となり、より安定した受信状態を維持することができる。さらにアンテナの受信能力に差があるような場合、ある程度受信条件が良い場合でもより能力の高いアンテナの選択期間が長く設定されると考えられるため、これによりフェージング環境のように瞬間的に電界強度が低下するような場合においても、電界強度の低下に対するマージンがより確保され、安定受信を維持することも可能となる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１、２ アンテナ
３ ＲＦチューナー
４ Ａ／Ｄ変換部
５ Ｉ／Ｑ復調部
６ ＦＦＴ部
７ 波形等化部
８ ノイズ量検出部
９ 時分割比率判定部
１０ 時分割タイミング生成部
１１ ＡＧＣ制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信装置及び通信処理方法に関し、特に複数本のアンテナを制御する通信装置とその通信装置を用いた通信処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型のテレビ受信装置を用いた通信を行う場合、携帯型のテレビ受信装置に取り付けられたアンテナを用いて無線信号の受信を行う。この時、携帯型のテレビ受信装置を使用するユーザは、移動しながら通信を行うことが多い。通常、携帯型のテレビ受信装置に取り付けられるアンテナは簡易なものが一般的であるため、受信感度の変化に対する許容度が小さく、受信位置が少し変動するだけで、受信ができなくなる場合もある。このような問題を解決するために、携帯型のテレビ受信装置に複数本のアンテナを搭載し、ダイバーシティ受信を行う方法がある。ダイバーシティ受信とは、複数本のアンテナの各アンテナが同一の無線信号を受信し、受信した信号を合成することで、受信品質を向上させるものである。
【０００３】
しかし、ダイバーシティ受信を行うには、複数本のアンテナそれぞれにチューナーを用意し、各アンテナが受信した無線信号をチューナーにて処理する必要がある。一般的に、無線信号を受信する受信器が消費する電力のうち、チューナーが消費する電力の占める割合は高く、複数本のアンテナそれぞれに対応するチューナーを設けた場合、装置の消費電力が増大するという問題が発生する。
【０００４】
そこで、特許文献１には、２本のアンテナで１つのチューナーを共有する構成が開示されている。２本のアンテナは択一的に切り替えられるものであり、通信中のアンテナの受信品質が低下した場合に、もう一方のアンテナに切り替えて無線信号の受信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−４３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下に、特許文献１の開示する方法を用いてアンテナの切り替えを行った場合の問題について、図９を用いて説明する。
【０００７】
図９のグラフにおいて、縦軸はアンテナで測定されるＣ／Ｎ比（Carrier to Noise ratio）を示している。横軸は時間を示している。実際に選択されているアンテナのＣ／Ｎ比を実線で表わし、選択されていないアンテナのＣ／Ｎ比を破線で表わす。また、アンテナの受信限界を示すＣ／Ｎ比をＮ０とする。Ｎ０については、フェージング／マルチパス等の妨害条件により変化し、常に一定の値を示すものではない。アンテナ１のＣ／Ｎ比が受信限界と想定されるＮ０に達する時刻Ｔでアンテナ２へ切り替える。アンテナ１で受信限界と想定されるタイミングでアンテナを切り替えることにより、アンテナ２の特性が受信可能な状態である場合正常な受信状態を維持することが可能となる。しかし、アンテナを切り替えるタイミングではアンテナ２での受信状態がどのようなものかを事前に把握することはできないため、アンテナの切り替えを行ったことにより逆に受信特性がより劣化してしまう可能性も考えられる。また、アンテナのＣ／Ｎ比と受信限界の関係は、フェージング、マルチパスなどの環境要因に依存し変化するため、実際にはアンテナ１で受信が維持できるような状態であっても受信限界と判定されアンテナ２への切り替えが発生することにより、切り替え時間が短時間であってもさらに大きな劣化が生じる可能性も考えられる。環境に依存し変化するＣ／Ｎ比を用いた判定ではなく、エラー率を用いてより正確な判定を行う場合でも、時間インターリーブやエラー訂正による遅延により、アンテナ切り替えタイミングが遅れるため特性劣化が生じる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の実施の態様にかかる通信装置は、複数本のアンテナによって無線信号を受信する信号受信部と、前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいて、各アンテナの受信品質を測定する測定部と、前記複数本のアンテナの選択を時分割で切り替えるアンテナ選択制御部とを備え、当該アンテナ選択制御部は、前記複数本のアンテナを定期的に切り替えるとともに、前記測定部により測定された受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択するものである。
【０００９】
本発明の第２の実施の態様にかかる通信処理方法は、複数本のアンテナを時分割で定期的に切り替えて、前記複数本のアンテナによって受信された受信信号の受信品質を、各アンテナについて取得し、各アンテナについて取得した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように、前記アンテナの選択期間を決定することである。
【００１０】
このようにして、アンテナを定期的に切り替え、それぞれのアンテナの受信品質を測定することにより、通信中のアンテナ以外の受信品質も認識することが可能であり、受信品質がよいアンテナを選択して通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、複数本のアンテナを用いて信号を受信する際の受信品質を向上させる通信装置及び通信処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる通信装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかる波形等化処理の概要図である。
【図３】実施の形態１にかかるアンテナ切り替え処理の概要図である。
【図４】実施の形態１にかかるＡＧＣ制御の概要図である。
【図５】実施の形態１にかかるインタリーブ処理の概要図である。
【図６】実施の形態１にかかるノイズ量測定処理のフローチャートである。
【図７】実施の形態１にかかる時分割比率測定処理のフローチャートである。
【図８】実施の形態１にかかるアンテナ切り替えのタイミングを示す図である。
【図９】従来のアンテナ切り替えのタイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信装置の構成例を示している。
【００１４】
通信装置は、アンテナ１と、アンテナ２と、ＲＦチューナー３と、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換部４と、Ｉ／Ｑ復調部５と、高速フーリエ変換部（以下、ＦＦＴ部とする）６と、波形等化部７と、ノイズ量検出部８と、時分割比率判定部９と、時分割タイミング生成部１０と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）制御部１１と、誤り訂正部１２とを備えている。信号受信部は、アンテナ１と、アンテナ２と、ＲＦチューナー３に相当し、測定部はノイズ量検出部８に相当し、アンテナ選択制御部は、時分割比率判定部９と、時分割タイミング生成部１０に相当し、信号レベル制御部はＡＧＣ制御部１１に相当する。
【００１５】
また、信号受信部は、信号を受信する手段を有し、測定部は、ノイズ量を測定する手段を有し、アンテナ選択制御部は、アンテナ制御を行う手段を有し、信号レベル制御部は、信号レベルを制御する手段を有するものとする。
【００１６】
アンテナ１、２は選択的に切り替えて用いられる。アンテナ１、２の切り替えタイミングは後に詳述する。アンテナ１、２は、通信相手からＲＦ（Radio Frequency）信号を受信する。通信装置が携帯型テレビ受信装置である場合には、放送局から送信されるＲＦ信号を受信する。アンテナ１、２は、受信したＲＦ信号をＲＦチューナー３に出力する。
【００１７】
ＲＦチューナー３は、アンテナ１又は２から取得したＲＦ信号をベースバンド又はＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換して、Ａ／Ｄ変換部４に出力する。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換部４は、ＲＦチューナー３から取得したＩＦ信号をデジタル信号に変換してＩ／Ｑ復調部５に出力する。ＲＦチューナー３がベースバンド信号を取得した場合は、Ｉ／Ｑ復調は実施しないため、Ｉ／Ｑ復調部５の処理は不要である。ここで、ＡＧＣ制御部１１は、Ａ／Ｄ変換部４からＩ／Ｑ復調部５に出力されたデジタル信号のレベルを取得し、目標レベルに合わせるように制御を行う。つまり、デジタル信号のレベルを目標レベルに合わせて増減させるよう制御を行う。また、ＡＧＣ制御部１１は、通常Ａ／Ｄ変換部４から出力されたデジタル信号を用いて制御を行うが、Ａ／Ｄ変換部４の処理以降のデジタル信号を用いて制御を行ってもよい。
【００１９】
Ｉ／Ｑ復調部５は、Ａ／Ｄ変換部４より取得したＩＦ信号をベースバンドのＩ信号とＱ信号とに変換する。Ｉ／Ｑ復調部５は、変換したＩ信号とＱ信号とをＦＦＴ部６に出力する。
【００２０】
ＦＦＴ部６は、Ｉ／Ｑ復調部５から取得した時間領域の信号を周波数領域の信号にフーリエ変換する。フーリエ変換した信号は波形等化部７に出力される。
【００２１】
波形等化部７は、パイロット信号を用いて波形等化処理を行う。具体的に、ＱＰＳＫ変調を用いて送信された波形等化処理について説明を行う。ＱＰＳＫ変調されたデジタル信号は、理想的にはＩ信号、Ｑ信号が（１、１）（１、−１）（−１、１）（−１、−１）の各信号周辺の値を有するようにＩ／Ｑ復調部５によって復調される。しかし、実際には周波数選択性フェージングの影響などにより、位相、振幅が変化し理想的なＩ信号、Ｑ信号とは異なる位置の信号を有するデジタル信号として復調される。波形等化処理は、理想的なＩ信号、Ｑ信号とは異なる位置の信号を有するデジタル信号を、パイロット信号を等化基準として用い理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置に近づけるよう変換処理を行うことである。
【００２２】
また、等化処理に用いるパイロット信号は、同一のアンテナで受信したパイロット信号のみを使用して波形等化処理を行う。図２を用いてパイロット信号を用いた波形等化処理の概要を説明する。縦軸は時間方向を示しており、横軸は周波数方向を示している。図２においては、時間軸方向の４シンボル目までのデータは、アンテナ１を選択している際に取得したデータであり、５シンボル目以降のデータは、アンテナ２を選択している際に取得したデータであることを示している。網掛けで示されているデータはパイロット信号であり、白抜きの四角で示されているデータは等化対象信号である。
【００２３】
図２に示されるように、アンテナ１で取得した等化対象信号は、アンテナ１で取得したパイロット信号を使用して波形等化を行う。アンテナ２で取得した等化対象信号はアンテナ２で取得したパイロット信号を使用して波形等化を行う。これは、アンテナ１、２それぞれで受信したシンボル間には、位相、振幅などのずれがあるため、それぞれのアンテナで受信したパイロット信号のみを使用して波形等化することにより受信特性の劣化を低減するためである。波形等化部７は、波形等化処理を行ったデジタル信号をノイズ量検出部８と、誤り訂正部１２に出力する。
【００２４】
ノイズ量検出部８は、波形等化部７から取得したデジタル信号のノイズ量を検出する。ノイズ量は、波形等化処理後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号の値と、理想的なＩ信号、Ｑ信号とのずれを測定することにより、ノイズ量を検出する。波形等化部７により、ＦＦＴ部６より取得したデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号を理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置に近づけるよう波形等化を行うが、波形等化実施後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号と理想的なＩ信号、Ｑ信号の位置とのずれが生じる。これは、ノイズにより生じるものである。よって、波形等化処理後のデジタル信号のＩ信号、Ｑ信号の値を用いることにより、ノイズ量を検出することができる。ノイズ量検出部８は、アンテナ１、２それぞれのアンテナにより受信される信号に基づくデジタル信号のノイズ量を検出する。ノイズ量検出部８により検出されたノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００２５】
次に、時分割比率判定部９は、ノイズ量検出部８から取得したノイズ量に基づいて、アンテナ１とアンテナ２の選択比率を決定する。デジタル信号のノイズ量が少ないほうのアンテナの選択期間を長くするようにアンテナ１とアンテナ２の選択比率を決定する。ここで、アンテナの選択期間として長い期間と短い期間を予め定めておき、ノイズ量が少ないアンテナに長い選択期間を設定し、ノイズ量が多いアンテナに短い選択期間を設定してもよい。図３を用いてアンテナ切り替えの概要について説明する。
【００２６】
図３（ａ）は、アンテナ１のノイズ量が少ない場合のアンテナ１と２の選択期間を示している。横軸を時間とすると、アンテナ１の選択期間がアンテナ２の選択期間よりも相対的に長くなっている。図３（ｂ）は、アンテナ２のノイズ量が少ない場合のアンテナ１と２との選択期間を示している。この場合は、アンテナ２の選択期間がアンテナ１の選択期間よりも相対的に長くなっている。また、時間インターリーブを有効とするため、選択期間が相対的に短いアンテナの選択期間は、４シンボル時間程度に抑える必要がある。
【００２７】
時分割タイミング生成部１０は、時分割比率判定部９より取得したアンテナ１と２との選択期間に基づいて実際にアンテナ１と２との切り替えタイミングをアンテナ１と２とに通知する。アンテナ１と２とを切り替えるタイミングは、シンボルの途中ではなく、先頭タイミングで切り替えることが望ましい。たとえば、ＯＦＤＭ信号であれば、ガードインターバル部とデータ部とを含むシンボルの先頭タイミングを受信するタイミングでアンテナ１と２とを切り替えることが望ましい。１シンボルを受信中にアンテナ１と２とが切り替えられた場合に、同一シンボル内で異なるアンテナから取得した、位相、振幅等が異なるデータに対してＦＦＴ処理を行った場合、演算結果に大幅な劣化が生じてしまうためである。
【００２８】
例えば１シンボルが１ｍｓのＯＦＤＭ信号とした場合時分割タイミング生成部１０は、１ミリ秒を最小単位としてアンテナ１と２とを切り替えるタイミングを生成する。時分割タイミング生成部１０は、生成したアンテナ切り替えタイミング情報をアンテナ１、２と、ＡＧＣ制御部１１と、波形等化部７とに出力する。
【００２９】
時分割タイミング生成部１０よりアンテナ切り替えタイミング情報を取得したアンテナ１と２とは、取得したタイミング情報に基づいてアンテナ１と２とを時分割により切り替える。
【００３０】
ＡＧＣ制御部１１は、時分割タイミング生成部１０よりアンテナ切り替えタイミング情報を取得すると、アンテナ１と２の切り替えタイミングにおいて、チューナーから取得した信号に対するゲインの値を変更できる。図４を用いてＡＧＣ制御の概要について説明する。
【００３１】
図４に示すように、異なる受信電界のアンテナ１と２とにおいて、アンテナ１の受信電界はゲインを下げるように制御を行い、アンテナ２の受信電界はゲインをあげるように制御することにより、復調器への入力レベルが一定となるように制御を行う。これにより、過大レベル入力時のＡ／Ｄコンバータのオーバーフロー、小レベル入力時の量子化雑音特性悪化等の影響を低減することができる。
【００３２】
さらに、ＡＧＣ制御部１１は、アンテナが切り替えられる直前にそのアンテナに適したＡＧＣ制御レベルを保持し、他のアンテナへの切り替え後再び同じアンテナが選択された段階でその制御レベルをすみやかに復帰させることにより、常にそれぞれのアンテナに適したＡＧＣ制御をおこなうことも可能である。
【００３３】
ＯＦＤＭ信号では１つのシンボル内のレベルを急激に変動させることにより特性劣化が生じる場合があり、それを避けるため通常ＡＧＣの時定数を数シンボルから数１０シンボル以上の長さに設定する。このため、例えばレベルの低いアンテナに短時間切り替わったとしても大幅なＡＧＣ制御レベルの変動は発生しないため、アンテナの切り替えの有無に関係なく同じＡＧＣ制御を維持し続けても良い。
【００３４】
波形等化部７は、時分割タイミング生成部１０よりアンテナ１と２とを切り替えるタイミングを通知されることにより、等化対象信号の波形等化処理に用いるパイロット信号として、等化対象信号を受信したアンテナと同一のアンテナから受信したパイロット信号を選択する。上述したように、異なるアンテナから取得したパイロット信号は、位相、振幅のずれが生じるため、等化対象信号が取得されたアンテナと同一のアンテナから取得されたパイロット信号を波形等化処理に用いる必要があるからである。
【００３５】
誤り訂正部１２は、時間インタリーブを実施する。図５を用いて、誤り訂正部１２における時間インタリーブ処理について説明する。図５（ａ）は、アンテナ２の受信品質がアンテナ１の受信品質よりも劣っているため、アンテナ２の選択期間が相対的に短く設定されている。この場合、アンテナ２の選択期間に受信したデータはアンテナ１の受信データと比較しより多くの誤りが含まれている可能性が高い。そこで、図５（ｂ）のように、時間方向にインタリーブを行うことにより、アンテナ２の選択期間に受信したデータを拡散することができる。つまり、誤りが含まれている可能性の高いアンテナ２の選択期間に受信したデータをビット系列内に拡散させることにより、効果的に誤り訂正を行うことが可能となる。
【００３６】
このようにして時間インタリーブ処理を行うことにより、受信品質が劣るアンテナに受信品質を確認するために一定の選択期間を割り当てても、通信装置が受信するデータ全体として受信品質の低下は少ない。そのため、アンテナ１と２とを時分割に切り替えることによる受信品質への影響は少ない。
【００３７】
次に、図６を用いて本発明の実施の形態１にかかるノイズ量測定の処理の流れにつき説明する。図６においては、アンテナ１が選択されている状態から処理の流れについて説明を行う。
【００３８】
はじめに、ノイズ量検出部８は、波形等化部７から取得したデジタル信号のノイズ量を測定する（Ｓ１）。測定したノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００３９】
次に、ノイズ量検出部８は、アンテナ１の選択期間であるか否かを判定する（Ｓ２）。アンテナ１の選択期間の情報は、波形等化部７から取得する。アンテナ１の選択期間であれば、ステップＳ１の処理に戻り、アンテナ１のノイズ量を測定する。アンテナ１の選択期間でない場合は、ノイズ量を検出するアンテナとしてアンテナ２を選択する（Ｓ３）。
【００４０】
次に、アンテナ２のノイズ量測定についても同様に、ノイズ量検出部８は、アンテナ２のノイズ量を測定する（Ｓ４）。測定したノイズ量は、時分割比率判定部９に出力される。
【００４１】
次に、ノイズ量検出部８は、アンテナ２の選択期間であるか否かを判定する（Ｓ５）。アンテナ２の選択期間であれば、ステップＳ４の処理に戻り、アンテナ２のノイズ量を測定する。アンテナ２の選択期間でない場合は、ノイズ量を検出するアンテナとしてアンテナ２を選択する（Ｓ６）。
【００４２】
次に、図７を用いて本発明の実施の形態２にかかる時分割比率の判定における処理の流れにつき説明を行う。初めに、時分割比率判定部９は、ノイズ量検出部８より、アンテナ１のノイズ量を取得する（Ｓ１０）。
【００４３】
次に、時分割比率判定部９は、取得したノイズ量を保存する（Ｓ１１）。すでにアンテナ１のノイズ量を保持している場合は、新たに取得したノイズ量を上書き、つまり最新のノイズ量のみを保持してもよく、すでに保持しているノイズ量と併せて新たに取得したノイズ量の重みづけを高めるように平均処理を行い保存してもよい。ここで、アンテナ２のノイズ量についてはすでに保持しているものとする。
【００４４】
次に、時分割比率判定部９は、アンテナ１とアンテナ２のノイズ量を比較する（Ｓ１２）。比較するノイズ量は、アンテナ１の最新のノイズ量と、アンテナ２の最新のノイズ量を比較するものとする。
【００４５】
次に、アンテナ１のノイズ量がアンテナ２のノイズ量よりも少ないと判定した場合は、アンテナ１の選択期間を長く設定するよう決定し、アンテナ２の選択期間を短く設定するように決定する（Ｓ１３）。また、アンテナ２のノイズ量がアンテナ１のノイズ量よりも少ないと判定した場合は、アンテナ２の選択期間を長く設定するように決定し、アンテナ１の選択期間を短く設定するように決定する（Ｓ１４）。
【００４６】
次に図８を用いて本発明の実施の形態１にかかるアンテナの切り替えタイミングについて説明を行う。図８の上のグラフにおいて、縦軸は、受信電界を示し、横軸は、時間を示す。グラフに示される実線は、選択されているアンテナの受信電界を示したものであり、破線は、選択されていないアンテナの受信電界を示したものである。時刻ｔ１まではアンテナ１の受信電界がアンテナ２の受信電界を上回っている。時刻ｔ１以降は、アンテナ２の受信電界がアンテナ１の受信電界を上回っている。
【００４７】
図８の下のグラフにおいて、縦軸は、受信品質を示すＣ／Ｎ比を示し、横軸は、時間を示す。期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ８はアンテナ１の選択期間を示し、期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７はアンテナ２の選択期間を示している。また、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は長い選択期間を示し、期間Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８は短い選択期間を示している。
【００４８】
Ｃ／Ｎ比はノイズ量に対する信号の比であるため、その値が高いほど受信品質が良好であることを示している。例えば期間Ｔ３では、アンテナ１のノイズ量を随時測定しており、ノイズ量が増加しているため、アンテナ１のＣ／Ｎ比が徐々に下がっている様子を示している。それに対して、アンテナ２は選択されていないため、期間Ｔ２に測定し保持しているアンテナ２のノイズ量を用いてＣ／Ｎ比を算出している。これより、アンテナ２は、期間Ｔ３ではノイズ量の変動がないためＣ／Ｎ比は水平に推移している様子を示している。その他の期間についても同様である。
【００４９】
期間Ｔ１から期間Ｔ５においては、アンテナ１のＣ／Ｎ比がアンテナ２のＣ／Ｎ比を上回っているため、時分割比率判定部９により、アンテナ１の選択期間を長くするように設定されている。期間Ｔ６において、アンテナ２のＣ／Ｎ比がアンテナ１のＣ／Ｎ比を上回っている。そのため、時分割比率判定部９は、アンテナ２の選択期間をアンテナ１の選択期間よりも長くするように設定する。そのため、期間Ｔ６の次の期間Ｔ７で再度アンテナ２を選択するように設定し、選択期間が短い期間Ｔ８はアンテナ１を選択するように設定している。
【００５０】
ここで、期間Ｔ７を短い選択期間とし期間Ｔ８を長い選択期間とするように時分割タイミング生成部１０が選択期間を変更してもよい。この場合、短い選択期間である期間Ｔ７では受信品質の低下したアンテナ１を選択し、長い選択期間であるＴ８では受信品質の向上したアンテナ２を選択するようにする。
【００５１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる通信装置を用いることにより、アンテナ１及びアンテナ２の受信品質を測定することができる。これに伴い、受信品質の良いアンテナの選択期間を長くするように設定することで、通信装置全体の受信品質を向上させることができる。また、１つのＲＦチューナーのみを使用した場合でも、複数のアンテナの受信品質を認識することが可能となる。また、Ｃ／Ｎ比が良好な場合、時分割処理を実施せず、アンテナの選択を固定としてもよい。特に、移動受信時については、レベル、位相、マルチパスの状況が刻一刻と変化していくため、このような受信状態では時分割処理を行わない方が良好な特性を維持できる。
【００５２】
（その他の実施の形態）
実施の形態１においては、アンテナを２本とする形態について説明した。以下に、アンテナを３本以上とする形態について説明する。アンテナを３本以上とした場合の構成例は、図１のアンテナを３本以上とすること以外は同様の構成となるため、図面を省略する。
【００５３】
アンテナを３本以上とした場合もそれぞれのアンテナを時分割で切り替えを行う。その際に、それぞれのアンテナを選択する期間について、受信品質の良いアンテナに長い選択期間を設定するように制御を行う。その際に、最も受信品質の良いアンテナに長い選択期間を設定し、その他のアンテナには、同一の短い選択期間を設定してもよい。この場合の選択期間は、長い選択期間と短い選択期間との２種類となる。又は、それぞれのアンテナの受信品質に応じて異なる選択期間を設定してもよい。この場合の選択期間は、アンテナ数分の選択期間がそれぞれのアンテナに設定されることになる。一つのアンテナについては、例えば外付けのイヤホンアンテナのように常時接続されていないようなものでも良い。１本のアンテナが接続されてない状態でもアンテナの選択期間が短い場合については大幅な特性劣化が生じることは無い。これにより例え外部アンテナの接続状態が他の手段により確認できない場合でもアンテナが接続されているとみなして動作させることが可能となり、アンテナが接続された場合は違和感なくアンテナ切り替えが行われるようになる。また、外付けのアンテナのような受信能力の不明なアンテナを使用した場合でも、常に受信能力の判定を行うことにより能力の高いアンテナの選択期間を長くすることが可能となり、より安定した受信状態を維持することができる。さらにアンテナの受信能力に差があるような場合、ある程度受信条件が良い場合でもより能力の高いアンテナの選択期間が長く設定されると考えられるため、これによりフェージング環境のように瞬間的に電界強度が低下するような場合においても、電界強度の低下に対するマージンがより確保され、安定受信を維持することも可能となる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１、２ アンテナ
３ ＲＦチューナー
４ Ａ／Ｄ変換部
５ Ｉ／Ｑ復調部
６ ＦＦＴ部
７ 波形等化部
８ ノイズ量検出部
９ 時分割比率判定部
１０ 時分割タイミング生成部
１１ ＡＧＣ制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のアンテナによって無線信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいて、各アンテナの受信品質を測定する測定部と、
前記複数本のアンテナの選択を時分割で切り替えるアンテナ選択制御部と、を備え、
当該アンテナ選択制御部は、前記複数本のアンテナを定期的に切り替えるとともに、前記測定部により測定された受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択する通信装置。
【請求項２】
前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいてデジタル変換されたデジタル信号を波形等化する波形等化部をさらに備え、
前記測定部は、前記波形等化部により波形等化されたデジタル信号の受信品質を測定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記波形等化部は、同一のアンテナから取得したシンボルデータに含まれるパイロット信号に基づいてデジタル信号の波形等化を行うことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数本のアンテナに含まれる第１のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルを他のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルと実質的に同一となるように信号レベルを制御する信号レベル制御部をさらに備え、
前記第１のアンテナを前記他のアンテナに切り替える直前の信号レベルを保持し、前記他のアンテナから当該第１のアンテナに切り替えた直後は保持している信号レベルに基づいて信号レベルを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記アンテナ選択制御部は、前記測定部により測定された受信品質の変化に基づいて、前記アンテナの選択期間を変更することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記信号受信部は、直交周波数分割多重方式により送信された無線信号を受信することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記アンテナ制御部は、前記信号受信部が前記直交周波数分割多重方式により送信された無線信号シンボルの先頭を受信するタイミングで前記複数本のアンテナを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
複数本のアンテナを時分割で定期的に切り替えて、前記複数本のアンテナによって受信された受信信号の受信品質を、各アンテナについて取得し、
各アンテナについて取得した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように、前記アンテナの選択期間を決定する通信処理方法。
【請求項９】
前記複数本のアンテナによって受信された受信信号を波形等化し、
前記波形等化された受信信号に基づいて受信品質を各アンテナについて取得することを特徴とする請求項８記載の通信処理方法。
【請求項１０】
前記複数本のアンテナに含まれる第１のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルを他のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルと実質的に同一となるように信号レベルを制御し、
前記第１のアンテナを前記他のアンテナに切り替える直前に制御された信号レベルを保持し、
前記他のアンテナから当該第１のアンテナに切り替えた直後は保持している信号レベルに基づいて信号レベルを制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の通信処理方法。
【請求項１】
複数本のアンテナによって無線信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいて、各アンテナの受信品質を測定する測定部と、
前記複数本のアンテナの選択を時分割で切り替えるアンテナ選択制御部と、を備え、
当該アンテナ選択制御部は、前記複数本のアンテナを定期的に切り替えるとともに、前記測定部により測定された受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように選択する通信装置。
【請求項２】
前記信号受信部により受信された前記無線信号に基づいてデジタル変換されたデジタル信号を波形等化する波形等化部をさらに備え、
前記測定部は、前記波形等化部により波形等化されたデジタル信号の受信品質を測定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記波形等化部は、同一のアンテナから取得したシンボルデータに含まれるパイロット信号に基づいてデジタル信号の波形等化を行うことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数本のアンテナに含まれる第１のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルを他のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルと実質的に同一となるように信号レベルを制御する信号レベル制御部をさらに備え、
前記第１のアンテナを前記他のアンテナに切り替える直前の信号レベルを保持し、前記他のアンテナから当該第１のアンテナに切り替えた直後は保持している信号レベルに基づいて信号レベルを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項５】
前記アンテナ選択制御部は、前記測定部により測定された受信品質の変化に基づいて、前記アンテナの選択期間を変更することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記信号受信部は、直交周波数分割多重方式により送信された無線信号を受信することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項７】
前記アンテナ制御部は、前記信号受信部が前記直交周波数分割多重方式により送信された無線信号シンボルの先頭を受信するタイミングで前記複数本のアンテナを切り替えることを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
複数本のアンテナを時分割で定期的に切り替えて、前記複数本のアンテナによって受信された受信信号の受信品質を、各アンテナについて取得し、
各アンテナについて取得した受信品質に基づいて、受信品質が最も高いアンテナが他のアンテナに比べて相対的に選択期間が長くなるように、前記アンテナの選択期間を決定する通信処理方法。
【請求項９】
前記複数本のアンテナによって受信された受信信号を波形等化し、
前記波形等化された受信信号に基づいて受信品質を各アンテナについて取得することを特徴とする請求項８記載の通信処理方法。
【請求項１０】
前記複数本のアンテナに含まれる第１のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルを他のアンテナから前記信号受信部が受信した無線信号の信号レベルと実質的に同一となるように信号レベルを制御し、
前記第１のアンテナを前記他のアンテナに切り替える直前に制御された信号レベルを保持し、
前記他のアンテナから当該第１のアンテナに切り替えた直後は保持している信号レベルに基づいて信号レベルを制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の通信処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２４６１６（Ｐ２０１１−１２４６１６Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７８１６８（Ｐ２００９−２７８１６８）
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月８日（２００９．１２．８）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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