JPS6139635A - 高調波雑音除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、電力線搬送信号の受信時に問題となる高調波
雑音の除去方法に関するものである。

（発明の背景） 交流波が印加される電力線路を信号伝送路とし、交流波
に信号を重畳させてデータの伝送を行う電力線搬送にお
いては、電力線路に接続される負荷機器などに起因する
交流波の高調波雑音が存在し、信号の受信、復調時に大
きな障害となる。従来、この高調波雑音の除去方法とし
ては、受信器側にフィルタを設け、伝送される信号の周
波数付近以外の周波数をもつ雑音をフィルタによりカッ
トする方法が一般に用いられている。ところが一方、デ
ータ伝送速度は、信号の伝送帯域に比例する。すなわち
、データ伝送速度をあげるためには、受信器側のフィル
タの帯域幅を広く設定する必要がある。したがって、デ
ータ伝送速度をあげ、かつ、高調波雑音を除去してＳ／
Ｎ比を許容値以上にするためには、フィルタに非常に急
峻なしゃ断時性を持たせる必要があるが、このような特
性を満足するフィルタを製作することは、素子数、形状
１価格、調整の点から、実現困難である。このことが、
現在の電力線搬送信号のデータ伝送速度が１〜１０　（
ｂｉｔ／ｓｅｃ　）におさえられている大きな理由の一
つとなっている。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し。

データ伝送速度を制限しない高調波雑音除去方法を提供
することである。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、交流波が印加さ
れる電力線路を信号伝送路とし、交流波に重畳されて送
信されてくる信号を受信するに際して、信号受信以前に
、前記交流波の高調波雑音を、前記交流波の一周期にわ
たって記憶し、受信信号から、記憶された前記高調波雑
音を減算するようにし、以て、雑音となる交流波の高調
波が基本波と同期しており、且つレベルの変動も少ない
ことを利用して、高調波を除去するようにしたことを特
徴とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図（ａ）に、電力線路に印加される交流波の波形を
、第１図（ｂ）に、交流波に混入する高調波雑音の波形
を示す。高調波雑音は、いくつかの異なる次数の高調波
の和であり、複雑な波形を示しているが、図示した通り
、基本波である交流波に位相的に同期している。また、
高調波雑音は、電力線路の負荷の接続状態の変化がなけ
れば、殆ど変動しない。

受信器側の受信信号をＥ　（ｔｌ、高調波雑音をＮ（１
）とすると、伝送される信号Ｓ　（ｔ）は次のように表
される。

５（ｔ）　−Ｂ（ｔｌ　−Ｎ（ｔｌ　　　　　　　　　
　　（１）したがって、信号Ｓ　（ｔ）受信以前にあら
かじめ、交流波の一周期にわたって高調波雑音Ｎ（ｔ）
を記憶しておき、信号５（ｔｌの受信が検出できた時点
から、記憶した高調波雑音Ｎ　（ｔｌを用いて式（１）
の減算処理を行えば、容易に高調波雑音Ｎ（ｔ）を除去
した信号Ｓ　（ｔｌが得られる。なお、信号５（ｔｌの
受信は、式（１）の減算処理の結果と、あらかじめ設定
した受信スライスレベルとを比較することにより検出で
きる。

高調波雑音Ｎ（ｔ）を交流波の一周期にわたって記憶す
る方法としては、次の２通りが考えられる。

（１）　　随時高調波雑音を記憶し、常に最新の記憶値
を減算処理に用いる。

（２）数サイクルの平均値をとり、それを記憶値として
減算処理に用いる。

いずれの場合も、高調波雑音Ｎ（りの記憶は、受信波形
を一定間隔でサンプリングし、アナログ的あるいはディ
ジタル的に記憶装置に格納することで容易に行うことが
できる。

次に、本発明における、サンプリングの方法について説
明する。式（１）に表した減算処理を。

周期τ８毎にサンプリングして記憶した波形値を直接用
いて行う場合、サンプリングのタイミングが交流波位相
と常に同期していることが必要である。同期していない
場合は、記憶した高調波雑音の波形値に処理を加え、受
信信号中の雑音成分に同期するよう変形することが必要
となるが、この種の処理は非常に複雑で、実用的でない
。サンプリングタイミングを交流波位相に同期させる際
に問題となるのが、交流波周期Ｔが一定でないことであ
る。もし交流波周期Ｔが一定であるならば、サンプリン
グ周期τ、を交流波周期Ｔの整数分の１の値となるよう
定めれば良いのであるが、一般に、電力を供給する交流
波の周期は１発生源が定周波数電源でない場合、数％の
変動を見こまねばならず、サンプリングタイミングが交
流波位相と同期しなくなる可能性がある。

本発明では以上の点を考慮し、サンプリングタイミング
を次のように決めている。第２図（ａｌに交流波、第２
図（ｂｌにサンプリングタイミングを示した通り、交流
波の定位相（第２図では。

交流波が負から正に極性をかえるゼロクロス点Ａ、Ｂ、
Ｃの場合を示した）ごとに、サンプリングを新たに開始
する。このようにサンプリングタイミングを決めること
によって、交流波の周期Ｔが変動しても、常に交流波位
相に同期したサンプリングが可能となり、サンプリング
して記憶した高調波雑音の波形値を直接、式（１）の減
算処理に用いることによって、高調波雑音の除去が行え
る。

第３図に示したのは、本発明を実施する高調波雑音除去
回路の一例のブロック図である。入力端子１から入力し
た受信信号は、サンプリング値をディジタル値に変換す
る際の分解能および復調時の信頼性の向上のために設け
られた低次の簡便なフィルタ２を経て交流波および高い
周波数のランダム雑音が除かれ、サンプリング回路３に
入力する。受信信号は、交流波位相検出回路４にも入力
し、ここで、あらかじめ決められた交流波の定位相が検
出されると、その情報がサンプリングパルス発生回路５
に送られ。

該情報が送られる毎に新たにサンプリングが開始される
。信号がまだ伝送されてこす、入力端子１から入力する
受信信号が、交流波と高調波雑音のみの段階においては
、受信信号がフィルタ２を経てサンプリング回路３に入
力し、サンプリングパルス発生回路５からサンプリング
回路３へ入力するサンプリングパルスのタイミングに従
ってサンプリングされ、その結果がディジタル値に変換
されて記憶回路６に入力し、雑音成分が記憶される。次
いで、信号が伝送されてくると、その時点からそれ以上
記憶の更新は行われず、最終的な記憶値が記憶回路６か
ら演算判別回路７へ入力する。一方、演算判別回路７へ
は、入力端子１から、フィルタ２、サンプリング回路３
を経て受信信号のディジタル変換されたサンプリング値
が入力しており、演算判別回路７はこの二種の入力信号
を用いて式（１）の減算処理を行い、高調波雑音成分を
除去して、信号成分のみとし、その符号を判別して出力
端子８に出力する。

本発明を用いた高調波雑音除去回路は、従来のフィルタ
を用いて除去を行うものに比べ、回路的にも簡単であり
、形状、価格、調整の面からも非常に優れている。

なお、本発明は、信号の変調方式がどのような場合でも
、また、信号として電圧、電流いずれを用いる場合でも
適用することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、交流波が印加さ
れる電力線路を信号伝送路とし、交流波に重畳されて送
信されてくる信号を受信するに際して、信号受信以前に
、前記交流波の高調波雑音を、前記交流波の一周期にわ
たって記憶し、受信信号から、記憶された前記高調波雑
音を減算するようにし、以て、雑音となる交流波の高調
波が基本波と同期しており、且つレベルの変動も少ない
ことを利用して、高調波を除去するようにしたから、デ
ータ伝送速度を制限するフィルタを通さずに済み、高速
度のデータ伝送を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は交流波と高調波雑音との関係を示す波形図、第
２図は本発明におけるサンプリングタイミングを示す図
、第３図は本発明を実施する高調波雑音除去回路の一例
を示すブロック図である。 Ｔ・・・交流波の周期、τ１・・サンプリング周期、１
・・・入力端子、３・・・サンプリング回路、６・・・
記憶回路、７・・・演算判別回路、８・・・出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、交流波が印加される電力線路を信号伝送路とし、交
   流波に重畳されて送信されてくる信号を受信するに際し
   て、信号受信以前に、前記交流波の高調波雑音を、前記
   交流波の一周期にわたつて記憶し、受信信号から、記憶
   された前記高調波雑音を減算するようにした高調波雑音
   除去方法。