JPH0654880B2 - 妨害電波除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、妨害電波除去装置に関し、詳しくは、ロラ
ン受信装置等における測定信号以外に受信される妨害電
波の除去装置の改良に関する。

＜従来の技術＞ ロラン受信機等において、受信帯域内に妨害電波が存在
すればＳ／Ｎ比が悪化するため、これら妨害電波は極力
除去する必要がある。

従来、この妨害電波除去手段としては、受信信号の一定
帯域幅内を同調周波数可変の狭帯域通過フィルタで掃引
し、この時の信号レベルによって妨害電波の有無を確認
し、しかる後この妨害電波に対しノッチフィルタを設定
し、妨害電波を除去することが行われている。

しかしながら、上記手段は周波数の掃引を主に手動装置
で行うため、測定の全自動化の目的に反する他、周波数
掃引の際得られる信号レベルには妨害電波以外に、受信
目的信号、ホワイト雑音も混入しているため妨害波の確
認が容易ではなかった。

また、妨害波が確認でき、ノッチフィルタの周波数を設
定しても、ノッチフィルタの周囲温度条件によって設定
周波数が変化したり、或いは妨害電波の周波数自体の変
化により上記設定が無効となる場合があり、このため一
定時間毎にノッチフィルタの再設定を繰り返さなければ
ならないといった問題があった。

そこで、複数のノッチフィルタの周波数設定を自動的に
行うようにしたロランＣ受信機用ノッチフィルタ装置
（特開昭５８−１７７３４号）が提案されている。この
ロランＣ受信機用ノッチフィルタ装置は、複数の可変周
波数ノッチフィルタと、これらのノッチフィルタの出力
に含まれている妨害波を選択する同調回路および同調回
路の出力を検波する検波回路を備え、同調回路によりロ
ランＣの帯域内またはその近傍の周波数帯域を掃引し、
検派出力から妨害波を検出し、更に検出した妨害波を除
去するための制御電圧をノッチフィルタに順次割り当て
ていくものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上記出願（特開昭５８−１７７３４号）
のように複数のノッチフィルタの周波数設定を自動的に
行うようにした従来の妨害電波除去装置では、同調回路
の掃引によって補捉された信号を限られた数のノッチフ
ィルタに順次割当てていくため、最大レベルの妨害電波
（通常、妨害影響の最も大きな信号）の発見およびその
除去がなされない場合があった。

この発明は、上記問題点に鑑み、妨害電波の確認が全自
動的に行え、且つ、妨害電波除去のためのノッチフィル
タの周波数設定も無駄なく、効率的に行える妨害電波除
去装置を提供することを目的としてなされたものであ
る。

＜課題を解決するための手段＞ この発明の妨害電波除去装置は、複数の可変周波数ノッ
チフィルタを経て入力される信号を一定帯域幅内で掃引
する可変周波数同調回路と、この可変周波数同調回路に
より得た前記帯域幅内のスペクトラムを記憶する記憶回
路と、この記憶回路に記憶された内容から、予め定めた
信号レベル条件および周波数条件に基づいて、妨害影響
最大の信号成分を判定する判定手段と、前記複数の可変
周波数ノッチフィルタのうち、未使用の可変周波数ノッ
チフィルタの阻止周波数を前記判定手段で判定した信号
成分の周波数に同調作動させる指令手段とからなること
を特徴とする。

＜作用＞ この発明の妨害電波除去装置では、可変周波数同調回路
が複数の可変周波数ノッチフィルタを経て入力される信
号を一定帯域幅内で掃引し、記憶回路が可変周波数同調
回路により得た前記帯域幅内のスペクトラムを記憶し、
判定手段が予め定めた信号レベル条件および周波数条件
に基づいて、記憶回路に記憶された内容から妨害影響最
大の信号成分を判定し、さらに指令手段が前記複数の可
変周波数ノッチフィルタのうち、未使用の可変周波数ノ
ッチフィルタの阻止周波数を前記判定回路で判定した信
号成分の周波数に同調作動させる。

このことにより、妨害電波の確認が全自動的に行われ、
且つ、限られた数のノッチフィルタによって影響度の高
い妨害電波が無駄なく効率的に除去される。

＜実施例＞ 第１図はこの発明の実施例である、ロランＣ受信機にお
ける妨害電波除去装置のブロック図、第２図は一定帯域
幅において受信される信号のスペクトラム、第３図は第
１図におけるＤ／Ａコンバータ１０の出力信号Ａおよび
ノッチフィルタ２〜５の入力電圧信号Ｂの波形図、第４
図は第１図におけるマルチプレクサ１１のタイミングチ
ャート、第５図は第１図におけるＣＰＵ１３の処理手順
を表すフローチャートである。

第１図において、空中線１からの入力信号は、複数の可
変周波数ノッチフィルタ２、３、４および５を通して増
幅器６により増幅され、可変周波数同調回路７で一定帯
域幅内における特定周波数のみが選択され、対数増幅器
８で対数増幅され、検波回路９によって直流電圧に変換
される。なお、図中、Ｂ１、Ｂ２、・・・Ｂ７はバッフ
ァ回路である。

上記可変周波数ノッチフィルタ２〜５は電圧制御型の狭
帯域阻止フィルタ、可変周波数同調回路７は電圧制御型
の狭帯域通過フィルタであり、それぞれ特性の比較的揃
った可変容量ダイオードを使用することによって、制御
電圧が一定であれば阻止周波数または通過周波数がほぼ
同一となるように構成されている。これらの可変周波数
ノッチフィルタ２〜５および可変周波数同調回路７の周
波数制御はＤ／Ａコンバータ１０に対するデータ出力と
マルチプレクサ１１の選択により行われる。

即ち、マルチプレクサ１１の選択は第４図に示すように
時分割制御され、これに伴いＤ／Ａコンバータ１０の出
力電圧は第３図に示すように時分割波形とされる。第４
図において斜線部分は高インピーダンス区間であり、こ
の間は対応するノッチフィルタが選択されていないこと
を表し、それ以外のハイレベルの区間は対応するノッチ
フィルタ２〜５または同調回路７が選択されていること
を表している。したがってタイミングｔｏ〜ｔ３におい
てノッチフィルタ２〜５が順次選択され、ｔ４において
同調回路７が選択され、更にｔ５では何れかのノッチフ
ィルタまたは同調回路も選択されない。第３図を第４図
に対応させれば明らかなようにｔｏ〜ｔ４の各区間でノ
ッチフィルタ２〜５および同調回路７に対し制御電圧が
時分割的に与えられる。ｔ５の区間ではＤ／Ａコンバー
タ１０の出力電圧が０〜最大値まで順次上昇する。この
信号はノッチフィルタ２〜５または同調回路７に対して
与えられるのではなく、第１図に示す比較器１２に対し
比較電圧Ｖｃとして与えられる。

同調回路７の出力信号は対数増幅器８により対数増幅さ
れ、検波回路９によりその信号レベルを表す電圧信号に
変換され、比較器１２に与えられる。比較器１２はＤ／
Ａコンバータ１０から出力される比較用電圧Ｖｃと検波
回路９からの出力電圧ＶL との信号レベルの比較を行
う。例えばＶL がＶｃより大きい場合はハイレベルを出
力し、逆の場合はローレベルを出力する。Ｄ／Ａコンバ
ータ１０の出力Ｖｃはｔ５の区間では第３図に示すよう
に、０から次第に上昇するので、比較器１２の出力は、
ＶL ≦Ｖｃの時点でハイレベルからローレベルへ変化す
る。この比較器１２の出力の立ち下がりによってＣＰＵ
１３に割り込みがかかる。これによりＣＰＵはＤ／Ａコ
ンバータ１０の入力値をＲＡＭ１４の所定領域に読み込
む。以上の動作によってＡ／Ｄ変換が行なわれる。

このようにｔｏ〜ｔ４においてノッチフィルタ２〜５お
よび同調回路７の制御電圧設定を行い、ｔ５においてそ
のノッチフィルタ条件および同調周波数における信号レ
ベルのサンプリングを行う。そしてこのｔｏ〜ｔ５を１
サイクルとして、ある設定された帯域幅内を低周波域よ
り高周波域へと周波数を順次変化させて掃引し、各周波
数における信号レベルすなわちスペクトラムを記憶して
いく。

なお、Ｄ／Ａコンバータ１０が８ビットである場合、設
定された帯域幅内の周波数および信号レベルともに１／
２５６の分解能が得られ、実用上全く問題はない。

一回の掃引が終了すれば、ＲＡＭ１４には第２図に示す
ような各周波数における信号レベル即ちスペクトラムが
蓄積される。このスペクトラムから、予め定めた信号レ
ベル条件および周波数条件に基づいて影響が最大である
妨害波が判定される。

この場合の妨害波の影響度の決定基準は、中心周波数か
らの差、妨害電波のレベル、ホワイト雑音レベルからの
レベル差等予め設定した条件により判別される。

例えば、第２図においては、中心周波数に近くてレベル
の高い妨害波Ｐ１が第１位となり、Ｐ２、Ｐ３がそれに
続く妨害波と判定される。

以上の判定により第１順位の妨害波が決定されれば、第
１番目の可変周波数ノッチフィルタ２の阻止周波数がそ
の妨害波の周波数に設定される。妨害影響最大の妨害波
が第１の可変周波数ノッチフィルタ２により除去された
後、再度可変周波数同調回路７による全帯域の妨害波レ
ベル測定が行われ、以下同様にしてその測定サイクル毎
における妨害影響最大の妨害波周波数が未使用のノッチ
フィルタに割り当てられていく。

上述したＣＰＵ１３の一連の処理手順を第５図のフロー
チャートにしたがって説明する。

まず、ノッチフィルタ２〜５の阻止周波数が掃引周波数
帯域外となるような各ノッチフィルタに与えるべき電圧
データをＲＡＭ１４の所定領域に設定する（ｎ１）。続
いて同調回路７の同調周波数が掃引周波数帯域の最低周
波数（７０ＫHz）となるような同調回路用の電圧データ
をＲＡＭ１４の所定領域に設定する（ｎ２）。その後、
第３図および第４図におけるｔｏ〜ｔ３に示すように、
マルチプレクサ１１によって各ノッチフィルタを選択す
るとともに、Ｄ／Ａコンバータ１０に対しそれぞれ対応
する電圧データを出力する（ｎ３）。続いてｔ４の区間
で同調回路７を選択するとともに、対応する電圧データ
をＤ／Ａコンバータ１０へ出力する（ｎ４）。続いてｔ
５の区間でマルチプレクサ１１によるノッチフィルタま
たは同調回路の選択を非選択状態とする（ｎ５）。その
後、比較用電圧データ（Ｖｃ）として初期値０をＲＡＭ
１４の所定領域に設定し（ｎ６）、そのデータをＤ／Ａ
コンバータ１０へ出力する（ｎ７）。比較用電圧データ
（Ｖｃ）が最大値の２５５に達するまで比較用電圧デー
タ（Ｖｃ）を順次増加させる（ｎ８→ｎ９→ｎ７・・
・）。この比較用電圧データ（Ｖｃ）が上昇するうち
に、比較器１２の出力がハイレベル→ローレベルに立ち
下がればＣＰＵ１３に対し割り込みがかかる。ＣＰＵは
第５図（Ｄ）に示すように割込処理によって比較用電圧
データ（Ｖｃ）を記憶する。以上の処理によって初期同
調周波数７０ＫHzにおける信号レベルＡ／Ｄ変換および
その記憶が行われる。

その後、同調回路用電圧データを１ステップ増加させる
（ｎ１０→ｎ１１）（この時、同調回路用電圧データは
最大値に達していないのでステップｎ１０の判断はＮｏ
となる。）。そして再びステップｎ３以降の処理を行う
ことによってその周波数における信号レベルをＡ／Ｄ変
換し、その値を記憶する。以上の処理を同調回路用電圧
データが最大値（２５５）即ち同調周波数１３０ＫHzに
達するまで繰り返して、同調周波数の掃引を行う。これ
によりＲＡＭ１４の所定領域に各周波数における信号レ
ベル（スペクトラム）が求められる。その後、このスペ
クトラムから予め定めた信号レベル条件および周波数条
件に基づいて影響最大の妨害波を判別する（ｎ１０→ｎ
１２）。そして抽出した妨害波の周波数に対応する電圧
データを未使用のノッチフィルタ用の電圧データとして
ＲＡＭ１４の対応する領域に記憶する（ｎ１３→ｎ１４
→ｎ１５）（ここでは妨害波があるものとする）。

その後、再び同調回路用電圧データを初期値０に設定
し、以下同様にして同調周波数の掃引を行う。したがっ
て、この時ノッチフィルタ２が妨害波の除去を行い、他
のノッチフィルタ３〜５は帯域外に設定されているため
ノッチフィルタ２による妨害波除去が行われている状態
でスペクトラムを求める。その結果除去すべき妨害波が
なければ、ノッチフィルタ用データの設定を行わずに、
既に設定している各ノッチフィルタ用データに対応する
制御電圧を１サイクル毎に繰り返し各ノッチフィルタに
与える（ｎ１３→ｎ２→ｎ３・・・）。また、未使用の
ノッチフィルタがなくなった場合も同様に、既に設定し
ている各ノッチフィルタ用データに対応する制御電圧を
１サイクル毎に繰り返し各ノッチフィルタに与える（ｎ
１４→ｎ２→ｎ３・・・）。

なお、ノッチフィルタ用電圧データの設定に際しては、
抽出された妨害波周波数に対応する同調回路用電圧デー
タの前後約１０ステップ分だけノッチフィルタ用電圧デ
ータを変化させて、このうち信号レベルが最も低くなる
値を検索することによって、適用すべきノッチフィルタ
に対する最適な電圧データを求めることが望ましい。こ
のことによって同調回路とノッチフィルタの特性上のば
らつきによる周波数設定のズレをなくすことができる。
なお、上記検索動作は、上記可変周波数同調回路７によ
る妨害波測定の際に使用した同様の掃引をノッチフィル
タについて行えば可能である。

以上のようにしてノッチフィルタ２〜５には順次高レベ
ルの妨害波から割り当てられ、第４順位の妨害波まで同
時に除去される。また、上記妨害波除去周波数設定後一
定時間経過すれば、設定されているノッチフィルタの再
設定を行う。これは妨害電波の周波数の変化、およびノ
ッチフィルタ２〜５の温度条件等による周波数変化によ
る阻止周波数のズレを防止するためである。また、妨害
波が途中で消滅していることもあり得るので、一定時間
毎に設定済みのノッチフィルタを一時的に帯域外にして
妨害波レベルの検出時との比較を行い、妨害波の有無を
確認することが望ましい。なお、この一定時間は、デッ
カ受信装置にあっては、デッカ信号の送信周期の２０秒
の整数倍でないことが必要である。

この妨害波有無の確認操作は数回連続して繰り返し、そ
の結果、妨害波無しと確認できれば、妨害波が消滅した
ものと判定させ、ノッチフィルタの設定を帯域外にする
こともできる。

さらに、全てのノッチフィルタが設定されているとき
に、強力な妨害波が出現した場合には、最低レベルの妨
害波除去用のノッチフィルタ（２、３、４または５）が
これに切り換え適用されるように構成してもよい。

＜発明の効果＞ この発明は、以上説明したように、妨害波を除去する場
合、まず帯域幅内を全幅に亘り一旦掃引して、スペクト
ラムとして認識し得た信号のうち予め定めた信号レベル
条件および周波数条件に基づき妨害影響最大のものを判
定し、その妨害波を除去するようにしたため、影響の大
きな妨害波から、その周波数をノッチフィルタに順次割
り当ててゆくことができ、妨害波除去効果が非常に高く
なり、また、帯域幅内における妨害波除去が全く手動を
要せず、全自動で行うことも可能となるのである。

また、受信機電源断時はＲＡＭを電池等にてバックアッ
プすることにより、メモリの保護を行い、ノッチフィル
タ用電圧データ等の情報を記憶すれば、電源投入後、即
時にノッチフィルタを有効動作させることも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である妨害電波除去装置のブ
ロック図、第２図は一定帯域幅内で受信された各周波数
における信号レベルを示す図、第３図は第１図のＤ／Ａ
コンバータ１０の出力電圧波形を示す図、第４図は第１
図のマルチプレクサ１１の動作タイミングを示す図であ
る。また第５図（Ａ）〜（Ｄ）は第１図のＣＰＵの処理
手順を表すフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 勇人 兵庫県西宮市芦原町９番52号 古野電気株 式会社内 (72)発明者 福本 真一 兵庫県西宮市芦原町９番52号 古野電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−17734（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の可変周波数ノッチフィルタを経て入
   力される信号を一定帯域幅内で掃引する可変周波数同調
   回路と、この可変周波数同調回路により得た前記帯域幅
   内のスペクトラムを記憶する記憶回路と、この記憶回路
   に記憶された内容から、予め定めた信号レベル条件およ
   び周波数条件に基づいて、妨害影響最大の信号成分を判
   定する判定手段と、前記複数の可変周波数ノッチフィル
   タのうち、未使用の可変周波数ノッチフィルタの阻止周
   波数を前記判定手段で判定した信号成分の周波数に同調
   作動させる指令手段とからなることを特徴とする妨害電
   波除去装置。