(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地線に重畳するノイズ成分を周波数毎に検出する周波数検出部と、
前記ノイズ成分を第一のデジタル信号に変換するデジタル変換部と、
前記第一のデジタル信号と同振幅かつ逆位相の第二のデジタル信号を生成した後、該第二のデジタル信号に相当するアナログ信号を出力するコンピュータ制御部と、
前記アナログ信号をトランジスタ回路に入力して所定の振幅に増幅し、前記接地線に重畳するノイズ成分に重ね合わせる位相制御部と、
前記位相制御部における重ね合わせ出力から更にノイズ成分を検出し、前記デジタル変換部にフィードバックする検出部と、
前記検出部が異常電流を検出した際に流れるゲート電流により導通し、前記トランジスタ回路をオフさせるサイリスタからなる保護接地警報部とを備えてなることを特徴とする適応フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノイズの除去に関し、特に、ＧＮＤ（接地）線に重畳する高周波ノイズの除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来例１として、図４に従来の衛星通信地球局４００を示す。衛星通信地球局４００では同軸ケーブの内部導体と外部導体を使用してＩＤＵ（Ｉｎｄｏｏｒ  Ｕｎｉｔ）３０１からＯＤＥ（Ｏｕｔｄｏｏｒ  Ｕｎｉｔ）３０２にＤＣ＋１５Ｖを供給する。ＩＤＵ３０１とＯＤＥ３０２の間にはパッシブフィルタ４０１が用いられ、これによってＯＤＥ３０２が外来ノイズから受ける影響を軽減する。
【０００３】
近年になって、通信機の電源に高周波スイッチング安定化電源が用いられるようになった。高周波スイッチング安定化電源を電源３０４に用いた場合、電源３０４は周波数が不連続に変化するノイズを局内ＧＮＤに出力する。このノイズは同軸ケーブルの外部導体に重畳して供給電源を不安定化にする原因となり、通信機器に悪影響を及ぼしている。
【０００４】
従来例２として、従来の部分放電パルス電流監視方法５００を説明する。部分放電パルス電流監視方法５００は、商用周波電流の通過を阻止するハイパスフィルタ、各相の位相に重畳してくるパルス性外来ノイズを除去する第１の差動増幅器、どちらか一方のノイズを遅延回路に通過させて逆位相をつくり、重ね合せる第２の差動増幅器から構成される。
【０００５】
ハイパスフィルタにより、各相毎に商用周波電流の通過を阻止してＧＮＤ電流を取り出す。第１の差動増幅器により、各相のほぼ同一の位相に重畳してくるパルス性外来ノイズを除去する。一方のノイズを遅延回路を通して逆位相ノイズを生成し、第２の差動増幅器で重ね合せて除去し、部分放電パルス電流を取り出す。
【０００６】
部分放電パルス電流監視方法５００は、外来ノイズから部分放電パルス電流を取り出して監視する方法だが、複数のノイズが混信する場合は周波数成分が不明であり、検出が困難である。また、ほぼ同一の位相に重畳してくるノイズは除去できるが、例えば高調波のように、不連続に発生する歪波の除去は困難である。更に、放電パルスのように瞬時に変化するノイズ信号は除去できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の技術では、ＧＮＤ線に重畳する外来ノイズのうち、周波数が不連続に変化するノイズ、複数のノイズが混信した周波数不明のノイズ、放電パルスのような瞬時に変化するノイズを除去することができなかった。このため、例えば通信機器の動作が外来ノイズから悪影響を受けるという問題があった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、ＧＮＤ線に重畳する外来ノイズを除去して通信機器への供給電源を安定化する適応フィルタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決する為、本発明の適応フィルタは、接地線に重畳するノイズ成分を周波数毎に検出する周波数検出部と、前記ノイズ成分を第一のデジタル信号に変換するデジタル変換部と、前記第一のデジタル信号と同振幅かつ逆位相の第二のデジタル信号を生成した後、該第二のデジタル信号に相当するアナログ信号を出力するコンピュータ制御部と、前記アナログ信号をトランジスタ回路に入力して所定の振幅に増幅し、前記接地線に重畳するノイズ成分に重ね合わせる位相制御部と、前記位相制御部における重ね合わせ出力から更にノイズ成分を検出し、前記デジタル変換部にフィードバックする検出部と、前記検出部が異常電流を検出した際に流れるゲート電流により導通し、前記トランジスタ回路をオフさせるサイリスタからなる保護接地警報部とを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の適応フィルタは、ノイズ信号成分を周波数検出器で周波数毎に検出する。このため、混信ノイズであっても確実にデジタル信号に変換することができる。変換後のデジタル信号はコンピュータ制御の後でフィルタ処理され、ノイズと重ね合せる信号が生成される。
【００１６】
このように、ノイズ信号は瞬時にデジタル信号に変換された後、コンピュータの演算処理、フィルタ処理を受けて、同振幅かつ逆位相の信号が生成される。このため、パルス状のノイズも除去することができる。
【００１７】
本発明の第１の実施の形態である適応フィルタ１００の構成を図１を参照して説明する。適応フィルタ１００は、ノイズレベルが規定値以上になったことを検出すると共に高周波ノイズの振幅をデジタル信号Ｓａとして出力する周波数検出部１０１と、周波数検出部１０１が規定値以上のノイズ（ＧＮＤ電流）を検出すると、デジタル信号Ｓａと同振幅かつ逆位相のデジタル信号Ｓａ’を生成するＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２と、デジタル信号Ｓａ’を逐次更新しながらＳａ’に相当するアナログ信号を生成するデジタルフィルタ１０３と、デジタルフィルタ１０３の出力を位相制御し、ノイズと打ち消し合うように重ね合せる位相制御部１０４とからなる。
【００１８】
適応フィルタ１００はノイズレベルが規定値以上になるとノイズと同振幅かつ逆位相の波形を生成してノイズを打ち消す。これにより、ＯＤＥ、ＩＤＵの供給電源が安定し、通信機器の信頼性を高めることができる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施の形態である適応フィルタ２００の構成を図２を参照して説明する。適応フィルタ２００は、変換部２１０、コンピュータ制御部２２０、位相制御部２３０、検出器２４０及び保護接地警報部２５０からなる。
【００２０】
変換部２１０は周波数検出部２１１及びデジタル変換部２１２からなる。周波数検出部２１１は、周波数カウンタ機能を利用してＧＮＤ線に重畳する高周波ノイズ成分を周波数毎に検出する。デジタル変換部２１２は周波数検出部２１１が検出したノイズ信号をデジタル信号に変換する。
【００２１】
コンピュータ制御部２２０はコンピュータ２２１及びデジタルフィルタ２２２からなり、ＧＮＤ上のノイズと同振幅かつ逆位相の信号を生成する。コンピュータ２２１は変換部２１０の出力信号に対してフィルタ演算機能を用いたデータ処理を行う。デジタルフィルタ２２２はコンピュータ２２１の出力信号に対してデジタルフィルタ処理を行う。
【００２２】
位相制御部２３０はコンピュータ制御部２２０の出力信号をトランジスタ回路に入力して所定の振幅に増幅後、検出器２４０の出力を変換部にフィードバックしてノイズに重ね合せるように位相制御する。
【００２３】
保護接地警報部２５０は、検出器２４０が通信機機内部電源の絶縁劣化等による異常電流の発生を検出すると、サイリスタを高速にてオンする。
【００２４】
次に、適応フィルタ２００の動作を説明する。ＧＮＤ線に重畳した高周波ノイズは、周波数検出部２１１にて周波数成分毎に検出される。コンピュータによるデータ処理を行う為、検出された信号はデジタル変換部２１２にてデジタル信号に変換される。
【００２５】
このデジタル信号を元にして、コンピュータ２２１はＧＮＤ上のノイズと同振幅かつ逆位相の信号を生成するためのデータ処理を行い、デジタルフィルタ２２２を通してフィルタ処理を行う。
【００２６】
フィルタ処理されたノイズは、位相制御部２３０のトランジスタを制御してＧＮＤ上のノイズに重ね合せる。
【００２７】
また、重ね合せの結果を検出器２４０にて検出し、その検出信号を変換部２１０にフィードバックする。変換部２１０はこのフィードバック信号を元にしてコンピュータ制御部２２０への出力を調整し、重ね合せの結果を自動的に調整する。
【００２８】
通信機器の絶縁劣化（例えば漏電）により、通信機器とＧＮＤ間に異常電流が発生した場合、検出部２４０はこれを検出し、保護接地警報部２５０に異常検出信号を出力する。異常検出信号を受信した保護接地警報部２５０はサイリスタスイッチを高速にてＯＮし、局舎内主接地線に出力する。
【００２９】
また、異常検出信号は変換部２１０にも出力されるため、位相制御部２３０のトランジスタがｏｆｆし、適応フィルタ１０３の動作を停止する保護機能を有する。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施の形態である衛星通信地球局３００の構成を図３を参照して説明する。従来の衛星通信地球局４００では、フィルタ４０１、４０２、４０３が設けられているのに対し、本発明の衛星通信地球局１００では、局舎ＧＮＤと通信機器ＧＮＤの間に適応フィルタ３００が設けられている点が異なる。適応フィルタ３００は、先に説明した本発明の適応フィルタ１００、２００である。
【００３１】
衛星通信地球局３００は、規定値を越えたノイズが入力しても、適応フィルタ３００にて逐次ノイズを検出して検出信号と同振幅かつ逆位相の波形を生成し、ノイズをキャンセルするので、ＩＤＵ３０１とＯＤＥ３０２への供給電源が安定し、通信品質の信頼性を向上することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、接地線に重畳したノイズを周波数成分毎に検出し、検出データをコンピュータ制御して、ノイズと同振幅かつ逆位相の信号を生成し、デジタルフィルタ処理後接地線ノイズと重ね合うよう位相制御するので、周期的に変化するノイズだけではなく、不連続に周波数が変化するノイズや、パルス状のノイズをも除去することができる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者の通常の知識の範囲内でその変更や改良が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である適応フィルタ１００の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である適応フィルタ２００の機能ブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態である衛星通信地球局３００の機能ブロック図である。
【図４】従来の衛星通信地球局４００の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１００、２００  適応フィルタ
１０１  周波数検出部
１０２  ＤＳＰ
１０３  デジタルフィルタ
１０４、２３０  位相制御部
２１０  変換部
２１１  周波数検出部
２１２  デジタル変換部
２２０  コンピュータ制御部
２２１  コンピュータ
２２２  デジタルフィルタ
２４０  検出部
２５０  保護接地警報部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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