JPH03212116A - Digital signal-processing method and apparatus therefor - Google Patents

Digital signal-processing method and apparatus therefor

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JPH03212116A
JPH03212116A JP2006685A JP668590A JPH03212116A JP H03212116 A JPH03212116 A JP H03212116A JP 2006685 A JP2006685 A JP 2006685A JP 668590 A JP668590 A JP 668590A JP H03212116 A JPH03212116 A JP H03212116A
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filter
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Abstract

PURPOSE:To improve the operating accuracy of digital data by separating noise from analog input signal through sampling and analog/digital converting an analog signal. CONSTITUTION:When the analog signal of an analog sensor 100 is inputted to a sample holder 101, the signal is sampled and held by the sample holder 101 and held data is outputted to A/D converter 102. The A/D converter 102 outputs data obtained by the conversion of input data into digital data to a digital filter 103. The digital filter 103 applies filter processing to the input data, extracts data with specific frequency components from the input data group and outputs the extracted data to a digital processing data 104. The digital processing part 104 performs a processing operation on the basis of the input data and outputs an operation result.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディジタル信号処理方法及びその装置に係り、
特に、アナログ量のデータをディジタル量のデータに変
換するに好適なディジタル信号処理方法及びその装置に
関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital signal processing method and an apparatus thereof;
In particular, the present invention relates to a digital signal processing method and apparatus suitable for converting analog data into digital data.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のこの種の装置としては、例えば、電気学会誌10
5刊12号第12頁以下に記載されているように、電力
系統ディジタル保護リレーに用いたものが知られている
。この装置は入力部、処理部、整定部及び呂力部を備え
て構成されており、この入力部に、高周波除去用のアナ
ログフィルタ、サンプルホールド回路、マルチプレクサ
、A/D変換器及びバッファを備えたディジタル信号処
理装置が設けられている。この装置によれば、アナログ
入力信号のうち基本波に重畳した高調渡分をアナログフ
ィルタにより除去し、アナログフィルタの出力信号を6
00Hzの周期でサンプリングし、アナログ信号をディ
ジタル信号に変換するようになっている。そしてこのデ
ィジタル信号から電力系統の電圧及び電流の大きさ、ま
たはインピーダンスを求めてリレーを作動させる構成が
採用されている。
As a conventional device of this kind, for example, the Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan 10
As described in Issue 5, No. 12, page 12 et seq., those used in power system digital protection relays are known. This device is composed of an input section, a processing section, a setting section, and a power supply section, and this input section is equipped with a digital filter equipped with an analog filter for high frequency removal, a sample and hold circuit, a multiplexer, an A/D converter, and a buffer. A signal processing device is provided. According to this device, the harmonic component superimposed on the fundamental wave of the analog input signal is removed by the analog filter, and the output signal of the analog filter is
The analog signal is sampled at a frequency of 00 Hz and converted into a digital signal. A configuration is adopted in which the voltage and current magnitude or impedance of the power system is determined from this digital signal and the relay is operated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術においては、アナログ入力信号に重畳した
高調波成分及び外乱ノイズについてはアナログフィルタ
によって除去することはできるが。
In the above conventional technology, harmonic components and disturbance noise superimposed on an analog input signal can be removed by an analog filter.

アナログフィルタ以降で発生するノイズ、例えば外乱ノ
イズ及びA/D変換器における量子化誤差に伴うノイズ
については考慮されておらず、これらのノイズによって
ディジタルデータの演算値に誤差が生じるという不具合
がある。すなわち、サンプリング周波数が600Hzで
あるため、サンプリングによる外乱ノイズや量子化誤差
に伴うノイズの発生する周波数領域がアナログフィルタ
の通過域(アナログ入力信号の周波数領域)と重なるた
め、アナログ入力信号と外乱ノイズ及び量子化誤差に伴
うノイズの分離ができず、これらのノイズによって演算
誤差が生じることになる。このためA/D変換器の分解
能の性能を充分に高めることができなかった。
Noise generated after the analog filter, such as disturbance noise and noise associated with quantization errors in the A/D converter, is not taken into account, and there is a problem in that these noises cause errors in the calculated values of digital data. In other words, since the sampling frequency is 600Hz, the frequency range where disturbance noise due to sampling and noise due to quantization error occur overlaps with the passband of the analog filter (frequency range of the analog input signal). It is not possible to separate the noise associated with the quantization error and the quantization error, and these noises cause calculation errors. For this reason, it has not been possible to sufficiently improve the resolution performance of the A/D converter.

本発明の目的は、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイ
ズをアナログ入力信号と分離してディジタルデータの演
算精度を高めることができるディジタル信号処理方法及
びその方法を適用した装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a digital signal processing method that can improve the calculation accuracy of digital data by separating disturbance noise and noise accompanying quantization errors from analog input signals, and a device applying the method. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記目的を達成するために、本発明は、第1の方法とし
て、アナログ信号をサンプリングしてディジタルデータ
に変換し、このディジタルデータにディジタルフィルタ
によるフィルタ処理を施し、フィルタ処理されたディジ
タルデータを演算処理するに際して、ディジタルフィル
タの阻止域をアナログ信号の通過域より高い周波数帯域
に設定し、サンプリング周波数を、外乱ノイズ及び量子
化誤差に伴うノイズの発生領域がディジタルフィルタの
阻止域以上となる周波数に設定したディジタル信号処理
方法を採用したものである。
In order to achieve the above object, the present invention, as a first method, samples an analog signal and converts it into digital data, subjects this digital data to filter processing using a digital filter, and calculates the filtered digital data. During processing, the stopband of the digital filter is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency is set to a frequency where the noise generation area due to disturbance noise and quantization error is above the stopband of the digital filter. The set digital signal processing method is adopted.

第1の方法を含む第2の方法として、サンプリング周波
数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数をディジタ
ルフィルタの零点周波数に設定したディジタル信号処理
方法を採用したものである。
As a second method including the first method, a digital signal processing method is adopted in which a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency is set as the zero point frequency of the digital filter.

第2の方法を含む第3の方法として、ディジタルフィル
タの零点周波数及び減衰特性を外乱ノイズ及び量子化誤
差に伴うノイズの実測値に従って設定したディジタル信
号処理方法を採用したものである。
As a third method including the second method, a digital signal processing method is adopted in which the zero point frequency and attenuation characteristic of a digital filter are set according to actual measured values of noise accompanying disturbance noise and quantization error.

第2の方法を含む第4の方法として、外乱ノイズ及び量
子化誤差に伴うノイズの発生領域及び大きさを演算によ
り求め、この演算値を基にディジタルフィルタの零点周
波数及び減衰特性を設定したディジタル信号処理方法を
採用したものである。
The fourth method, which includes the second method, is a digital filter that calculates the area and size of noise caused by disturbance noise and quantization error, and sets the zero point frequency and attenuation characteristics of the digital filter based on the calculated values. This method employs a signal processing method.

第2の方法を含む第5の方法として、外乱ノイズ及び量
子化誤差に伴うノイズの発生領域及び大きさをスペクト
ル分析し、この分析結果からディジタルフィルタの零点
周波数及び減衰特性を設定したディジタル信号処理方法
を採用したものである。
The fifth method, which includes the second method, is digital signal processing that spectrally analyzes the area and size of noise caused by disturbance noise and quantization error, and sets the zero point frequency and attenuation characteristics of the digital filter based on the analysis results. This method was adopted.

第1〜第5の方法のうちいずれか1つの方法を含む第6
の方法として、ディジタル演算処理の演算周期よりも短
い周期でアナログ信号をサンプリングするディジタル信
号処理方法を採用したものである6 第1の装置として、アナログ信号をサンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド
手段によりホールドされたデータをディジタルデータに
変換するアナログ−ディジタル変換手段と、アナログ−
ディジタル変換手段出力のディジタルデータにフィルタ
処理を施すディジタルフィルタ手段と、ディジタルフィ
ルタ手段出力のディジタルデータを基に演算処理を実行
するディジタル処理手段とを備え、ディジタルフィルタ
手段は、ディジタルフィルタの阻止域がアナログ信号の
通過域より高い周波数帯域に設定され、サンプルホール
ド手段のサンプリング周波数は、外乱ノイズ及び量子化
誤差に伴うノイズの発生領域が前記ディジタルフィルタ
手段の阻止域以上となる周波数に設定されているディジ
タル信号処理装置を構成したものである。
A sixth method that includes any one of the first to fifth methods.
As a method, a digital signal processing method is adopted in which an analog signal is sampled at a cycle shorter than the calculation cycle of digital arithmetic processing.6 The first device includes a sample hold means for sampling and holding an analog signal; analog-to-digital conversion means for converting data held by the sample and hold means into digital data;
The digital filter means includes a digital filter means that performs filter processing on the digital data output from the digital conversion means, and a digital processing means that performs arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means. The sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. This is a configuration of a digital signal processing device.

第1の装置を含む第2の装置として、ディジタルフィル
タ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N(N
:2以上の整数)倍の周波数に設定されているディジタ
ル信号処理装置を構成したものである。
As a second device including the first device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N (N
: an integer of 2 or more) times the frequency of the digital signal processing device.

第3の装置として、電力系統の電気量を示すアナログ信
号をサンプリングしてホールドするサンプルホールド手
段と、サンプルホールド手段によりホールドされたデー
タをディジタルデータに変換するアナログ−ディジタル
変換手段と、アナログ−ディジタル変換手段出力のディ
ジタルデータにフィルタ処理を施すディジタルフィルタ
手段と、ディジタルフィルタ手段出力のディジタルデー
タを基に電力系統の事故判定を行うディジタル演算処理
手段とを備え、ディジタルフィルタ手段は、ディジタル
フィルタの阻止域がアナログ信号の通過域より高い周波
数帯域に設定され、サンプルホールド手段のサンプリン
グ周波数は、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴なうノイズ
の発生領域が前記ディジタルフィルタ手段の阻止域以上
となる周波数に設定されている電力系統ディジタル信号
処理装置を構成したものである。
The third device includes a sample-hold means for sampling and holding an analog signal indicating the amount of electricity in the power system, an analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample-and-hold means into digital data, and an analog-to-digital converter for converting the data held by the sample and hold means into digital data. Digital filter means performs filter processing on digital data output from the conversion means, and digital calculation processing means performs fault determination in the power system based on the digital data output from the digital filter means. The sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. This is a configuration of the power system digital signal processing device that has been set up.

第3の装置を含む第4の装置として、ディジタルフィル
タ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N(N
:2以上の整数)倍の周波数に設定されている電力系統
ディジタル信号処理装置を構成したものである。
As a fourth device including the third device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N (N
: an integer of 2 or more) times the frequency of the power system digital signal processing device.

第5の装置として、解析対象の物理量に関するアナログ
信号をサンプリングしてホールドするサンプルホールド
手段と、サンプルホールド手段によりホールドされたデ
ータをディジタルデータに変換するアナログ−ディジタ
ル変換手段と、アナログ−ディジタル変換手段出力のデ
ィジタルデータにフィルタ処理を施すディジタルフィル
タ手段と、ディジタルフィルタ手段出力のディジタルデ
ータを基にスペクトル解析を実行するディジタル処理手
段とを備え、ディジタルフィルタ手段は。
The fifth device includes a sample-hold means for sampling and holding an analog signal related to a physical quantity to be analyzed, an analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample-and-hold means into digital data, and an analog-to-digital conversion means. The digital filter means includes a digital filter means that performs filter processing on the output digital data, and a digital processing means that performs spectrum analysis based on the digital data output from the digital filter means.

ディジタルフィルタの阻止域がアナログ信号の通過域よ
り高い周波数帯域に設定され、サンプルホールド手段の
サンプリング周波数は、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴
なうノイズの発生領域が前記ディジタルフィルタ手段の
阻止域以上となる周波数に設定されているディジタル信
号解析装置を構成したものである。
The stopband of the digital filter is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set such that the area where disturbance noise and noise accompanying quantization errors occur is higher than the stopband of the digital filter means. This is a digital signal analysis device configured to have a frequency set to .

第5の装置を含む第6の装置として、ディジタルフィル
タ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N (
N: 2以上の整数)倍の周波数に設定されているディ
ジタル信号解析装置を構成したものである。
As a sixth device including the fifth device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N of the sampling frequency (
N: An integer of 2 or more.

第7の装置として、音声に関するアナログ信号をサンプ
リングしてホールドするサンプルホールド手段と、サン
プルホールド手段によりホールドされたデータをディジ
タルデータに変換するアナログ−ディジタル変換手段と
、アナログ−ディジタル変換手段出力のディジタルデー
タにフィルタ処理を施すディジタルフィルタ手段と、デ
ィジタルフィルタ手段出力のディジタルデータにエコー
キャンセル処理を施すディジタル処理手段とを備え、デ
ィジタルフィルタ手段は、ディジタル信号の阻止域がア
ナログ信号の通過域より高い周波数帯域に設定され、サ
ンプルホールド手段のサンプリング周波数は、外乱ノイ
ズ及び量子化誤差に伴なうノイズの発生領域が前記ディ
ジタルフィルタ手段の阻止域以上となる周波数に設定さ
れている音声信号処理装置を構成したものである。
A seventh device includes a sample hold means for sampling and holding an analog signal related to audio, an analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample and hold means into digital data, and a digital converter for outputting the output from the analog-to-digital conversion means. The digital filter means is equipped with a digital filter means that performs filter processing on data, and a digital processing means that performs echo cancellation processing on the digital data output from the digital filter means. The audio signal processing device is configured such that the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. This is what I did.

第7の装置を含む第8の装置として、ディジタルフィル
タ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N(N
:2以上の整数)倍の周波数に設定されている音声信号
処理装置を構成したものである。
As an eighth device including the seventh device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N (N
: an integer greater than or equal to 2) times the frequency.

第9の装置として、複数のアナログ信号を順次サンプリ
ングしてホールドするサンプルホールド手段と、サンプ
ルホールド手段によりホールドされたデータをディジタ
ルデータに変換するアナログ−ディジタル変換手段と、
アナログ−ディジタル変換手段出力のディジタルデータ
にフィルタ処理を施すディジタルフィルタ手段と、ディ
ジタルフィルタ手段出力のディジタルデータを基に演算
処理を実行するディジタル処理手段とを備え、ディジタ
ルフィルタ手段は、ディジタル信号の阻止域がアナログ
信号の通過域より高い周波数帯域に設定され、サンプル
ホールド手段のサンプリング周波数は、外乱ノイズ及び
量子化誤差に伴なうノイズの発生領域が前記ディジタル
フィルタ手段の阻止域以上となる周波数に設定されてい
るディジタルデータ記録装置を構成したものである。
A ninth device includes a sample-hold means for sequentially sampling and holding a plurality of analog signals, and an analog-digital conversion means for converting the data held by the sample-hold means into digital data;
Digital filter means performs filter processing on digital data output from the analog-to-digital conversion means; and digital processing means performs arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means. The sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. This is a configuration of a digital data recording device that has been set up.

第9の装置を含む第10の装置として、ディジタルフィ
ルタ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N(
N:2以上の整数)倍の周波数に設定されているディジ
タルデータ記録装置を構成したものである。
As a tenth device including the ninth device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N(
(N: an integer greater than or equal to 2) times the frequency of the digital data recording device.

第11の装置として、音声に関するアナログ信号をサン
プリングしてホールドするサンプルホールド手段と、サ
ンプルホールド手段によりホールドされたデータをディ
ジタルデータに変換するアナログ−ディジタル変換手段
と、アナログ−ディジタル変換手段出力のディジタルデ
ータにフィルタ処理を施すディジタルフィルタ手段と、
ディジタルフィルタ手段出力のディジタルデータを基に
演算処理を実行するディジタル処理手段とを備え。
The eleventh device includes a sample hold means for sampling and holding an analog signal related to audio, an analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample and hold means into digital data, and a digital converter for outputting the output from the analog-to-digital conversion means. digital filter means for filtering the data;
and digital processing means for performing arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means.

ディジタルフィルタ手段は、ディジタル信号の阻止域が
アナログ信号の通過域より高い周波数帯に設定され、サ
ンプルホールド手段のサンプリング周波数は、外乱ノイ
ズ及び量子化誤差に伴なうノイズの発生領域が前記ディ
ジタルフィルタ手段の阻止域以上となる周波数に設定さ
れているディジタルオーディオ装置を構成したものであ
る。
The digital filter means is set to a frequency band in which the stopband of the digital signal is higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band in which the noise generation area due to disturbance noise and quantization error is set to a frequency band that is higher than the passband of the analog signal. This is a digital audio device in which the frequency is set to be above the stopband of the device.

第11の装置を含む第12の装置として、ディジタルフ
ィルタ手段の零点周波数はサンプリング周波数の1/N
(N:2以上の整数)倍の周波数に設定されているディ
ジタルオーディオ装置を構成したものである。
As a twelfth device including the eleventh device, the zero point frequency of the digital filter means is 1/N of the sampling frequency.
(N: an integer of 2 or more) times the frequency of the digital audio device.

〔作用〕[Effect]

アナログ信号は、サンプリング及びアナログ/ディジタ
ル変換することにより、サンプリング周波数の1/N 
(Nは2以上の整数)の周波数の離散信号になる。この
ため、サンプリングを高速に行えば、外乱ノイズ及び量
子化誤差に伴うノイズなどの総合ノイズの周波数を高周
波化することができる。従って、サンプリング周波数を
、総合ノイズの発生領域がディジタルフィルタの阻止域
以上となる周波数に設定すれば、総合ノイズをディジタ
ルフィルタの阻止域に発生させることが可能となる。そ
してディジタルフィルタの阻止域をアナログ信号の通過
域より高い周波数帯域に設定すれば、総合ノイズをディ
ジタルフィルタによって除去することが可能となる。こ
れによりディジタルデータのS/N比を高めることがで
き、精度の高いデータを得ることが可能となる。
Analog signals can be converted to 1/N of the sampling frequency by sampling and analog/digital conversion.
(N is an integer greater than or equal to 2) becomes a discrete signal of frequency. Therefore, if sampling is performed at high speed, it is possible to increase the frequency of total noise such as disturbance noise and noise accompanying quantization error. Therefore, by setting the sampling frequency to a frequency at which the total noise generation region is equal to or higher than the stopband of the digital filter, it becomes possible to generate the total noise in the stopband of the digital filter. If the stopband of the digital filter is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, the total noise can be removed by the digital filter. This makes it possible to increase the S/N ratio of digital data and obtain highly accurate data.

またディジタルデータの減衰特性を設定するに際して、
サンプリング周波数の1/Nの周波数にディジタルフィ
ルタの零点周波数を設定すれば、総合ノイズを大幅に低
減することが可能となる。
Also, when setting the attenuation characteristics of digital data,
By setting the zero point frequency of the digital filter to a frequency that is 1/N of the sampling frequency, it becomes possible to significantly reduce the total noise.

またノイズ成分や量子化誤差に伴うノイズの周波数成分
はランダムであるので、これらの周波数分析を行い、こ
の分析結果からディジタルフィルタの減衰特性を設定す
れば、ノイズの発生状態に合わせて誤差の低減が可能と
なる。
In addition, since the frequency components of noise components and noise associated with quantization errors are random, by analyzing these frequencies and setting the attenuation characteristics of the digital filter based on the analysis results, the error can be reduced according to the noise generation state. becomes possible.

また、アナログ信号をサンプリングする際しては、ディ
ジタル演算処理の演算周期よりも短い周期でアナログ信
号をサンプリングすれば、誤差を大幅に低減することが
でき、アナログ/ディジタル変換手段の分解能以上の分
解能を得ることができる。
In addition, when sampling analog signals, if the analog signal is sampled at a cycle shorter than the calculation cycle of digital arithmetic processing, errors can be significantly reduced, and the resolution is higher than that of the analog/digital conversion means. can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

第1図において、サンプルホルダ101、A/D変換器
102.ディジタルフィルタ1o3.ディジタル処理部
104によりディジタル信号処理装置が構成されており
、サンプルホルダ101にアナログセンサ100からの
アナログ信号が入力されている。アナログセンサ100
は例えば、電流、電圧、速度、圧力、温度など各種アナ
ログ量のデータを電圧に変換するもので構成されている
In FIG. 1, a sample holder 101, an A/D converter 102. Digital filter 1o3. The digital processing unit 104 constitutes a digital signal processing device, and an analog signal from the analog sensor 100 is input to the sample holder 101. analog sensor 100
For example, the converter converts various analog data such as current, voltage, speed, pressure, and temperature into voltage.

そしてアナログセンサ100のアナログ信号がサンプル
ホルダ101に入力されると、サンプルホルダ101に
よってサンプリングされると共にホールドされ、ホール
ドされたデータがA/D変換器102へ出力される。A
/D変換器102は入力データをディジタルデータに変
換し、変換したデータをディジタルフィルタ103へ出
力するようになっている。ディジタルフィルタ103は
入力データにフィルタ処理を施し、入力データ群の中か
ら特定の周波数成分のデータを抽出し、抽出したデータ
をディジタル処理部104へ出力するようになっている
。ディジタル処理部104は入力データを基に各種処理
演算を行い、演算結果を出力するようになっている。
When the analog signal from the analog sensor 100 is input to the sample holder 101, it is sampled and held by the sample holder 101, and the held data is output to the A/D converter 102. A
/D converter 102 converts input data into digital data and outputs the converted data to digital filter 103. The digital filter 103 performs filter processing on the input data, extracts data of a specific frequency component from the input data group, and outputs the extracted data to the digital processing section 104. The digital processing unit 104 performs various processing operations based on input data and outputs the operation results.

ここで、アナログセンサ100の出力信号を計測したと
ころ、アナログ信号の信号成分には、第3図の(A)に
示されるように、高次の高調波成分が含まれていること
が測定された。すなわち。
Here, when the output signal of the analog sensor 100 was measured, it was determined that the signal component of the analog signal contained a high-order harmonic component, as shown in (A) of FIG. Ta. Namely.

アナログ信号には、ノイズ成分として電源などに誘導し
たノイズ、いわゆる外乱ノイズが含まれている。このよ
うな外乱ノイズは、サンプルホルダ101の出力及びA
/D変換器102の入力部にも発生する。このようなア
ナログ信号をサンプリング周波数fs=600Hzでサ
ンプリングすると、第3図の(B)に示されるような波
形となり。
The analog signal contains noise induced in a power supply or the like as a noise component, so-called disturbance noise. Such disturbance noise is caused by the output of the sample holder 101 and the
This also occurs at the input section of the /D converter 102. When such an analog signal is sampled at a sampling frequency fs=600Hz, the waveform becomes as shown in FIG. 3(B).

周波数分析してみると第3図の(C)に示されるように
、アナログ信号の通過帯域内にノイズが発生する。この
ノイズ成分はサンプリング周波数fSのl/N(Nは2
以上の整数)の周波数に依存して発生することが確認さ
れた。
When frequency analysis is performed, noise is generated within the passband of the analog signal, as shown in FIG. 3(C). This noise component is l/N of the sampling frequency fS (N is 2
It was confirmed that this phenomenon occurs depending on the frequency (an integer greater than or equal to).

そこで、本実施例においては、第2図に示されるように
ディジタルフィルタ103の阻止域T2をアナログ信号
の通過域T1より高い周波数帯域に設定すると共に、サ
ンプルホルダ101のサンプリング周波数fsを、外乱
ノイズ及び量子化誤差に伴うノイズの発生領域がディジ
タルフィルタ103の阻止域12以上となる周波数に設
定することとされている。すなわち、周波数f4〜f2
を通過域とした場合、ノイズが多く発生する周波数領域
f2〜1/2fsが阻止域T2となるよう設定されてい
る。またディジタルフィルタ103の特性を設定するに
際しては、サンプリング定理により扱う周波数領域はサ
ンプリング周波数fsの半分以下を考慮すればよいので
1例えば周波数f2〜1 / 2 f sの部分を減衰
させるように、周波数−ゲイン特性を設定すればよいこ
とになる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the stop band T2 of the digital filter 103 is set to a frequency band higher than the pass band T1 of the analog signal, and the sampling frequency fs of the sample holder 101 is set to a frequency band higher than the pass band T1 of the analog signal. The frequency is set at a frequency where the noise generation region due to the quantization error is equal to or higher than the stopband 12 of the digital filter 103. That is, frequencies f4 to f2
When the passband is defined as the passband, the frequency range f2 to 1/2fs where a lot of noise occurs is set to be the stopband T2. Furthermore, when setting the characteristics of the digital filter 103, it is sufficient to consider the frequency range handled by the sampling theorem to be less than half of the sampling frequency fs. - All you need to do is set the gain characteristics.

上記構成において、第3図の(D)に示されるように、
サンプリング周波数fs=3kHzでサンプリングした
ところ、第3図の(E)に示されるように、外乱ノイズ
及び量子化誤差に伴うノイズを含む総合ノイズ107が
通過域T1をはずれ、ディジタルフィルタ103の阻止
域T2内に発生することが測定された。すなわち総合ノ
イズをアナログ信号と分離することが可能となり、高精
度なディジタル信号処理演算を行うことが可能となる。
In the above configuration, as shown in FIG. 3(D),
When sampling was performed at the sampling frequency fs = 3 kHz, as shown in (E) in FIG. It was measured to occur within T2. That is, it becomes possible to separate the total noise from the analog signal, and it becomes possible to perform highly accurate digital signal processing calculations.

次に、第4図を用いて第1図を発展させた実施例につい
て説明する。
Next, an example developed from FIG. 1 will be described using FIG. 4.

本実施例はディジタルフィルタ200のみが異なり他の
ものは前記実施例と同様であるので、同一のものには同
一符号を付してそれらの説明は省略する。
This embodiment differs only in the digital filter 200, and other components are the same as those in the previous embodiment, so the same components are given the same reference numerals and their explanation will be omitted.

外乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイズを含む総合ノイ
ズはサンプリング周波数fsの1/N(Nは整数)の周
波数に従って発生する。そこで、第5図の(A)、(B
)に示されるように、ノイズ成分202の周波数に合お
せてディジタルフィルタ200の零点周波数F1〜F6
を設定すれば、ノイズをより減衰させることができる。
Total noise including disturbance noise and noise due to quantization error is generated at a frequency of 1/N (N is an integer) of the sampling frequency fs. Therefore, (A) and (B) in Figure 5
), the zero point frequencies F1 to F6 of the digital filter 200 are adjusted in accordance with the frequency of the noise component 202.
By setting , the noise can be further attenuated.

この場合。in this case.

ディジタルフィルタ200の零点周波数として、阻止域
T2に含まれる周波数であって、サンプリング周波数f
sの17整数となる周波数をすべて選択したり、あるい
はノイズレベルの実測値からノイズレベルの高い零点周
波数のみを選択することも可能である。
The zero point frequency of the digital filter 200 is a frequency included in the stopband T2 and the sampling frequency f
It is also possible to select all the frequencies for which s is a 17 integer, or to select only the zero point frequencies with high noise levels based on the actual measured value of the noise level.

また総合ノイズはランダムに発生するので、前もって総
合ノイズが多く発生する周波数を予想して零点周波数を
設定することも可能である。更に後述するように、ノイ
ズの発生する周波数を検出し、検出した周波数がディジ
タルフィルタ200の零点周波数となるように、ディジ
タルフィルタ200の構成及び特性をアダプティブに変
更することも可能である。
Furthermore, since the total noise is generated randomly, it is also possible to set the zero point frequency by predicting in advance the frequency at which a large amount of total noise will occur. Furthermore, as will be described later, it is also possible to detect the frequency at which noise occurs and adaptively change the configuration and characteristics of the digital filter 200 so that the detected frequency becomes the zero point frequency of the digital filter 200.

また、A/D変換器102を、12ビツトの分解能を有
するもので構成した場合、ディジタルフィルタ200と
して第5図に示される特性のものを用いれば、A/D変
換器102の分解能以上の分解能を得ることができる。
Furthermore, if the A/D converter 102 is configured with a resolution of 12 bits, if the digital filter 200 has the characteristics shown in FIG. can be obtained.

つぎに、ディジタルフィルタ200の実施例を第6図及
び第7図に基づいて説明する。
Next, an embodiment of the digital filter 200 will be described based on FIGS. 6 and 7.

第6図及び第7図はディジタルフィルタ200の代表的
なブロック概念構成を示し、第6図はIIR型(I n
finite−extent I mpulse Re
5ponse)フィルタであり、第7図はFIR型(F
 1nite−extent I mpulse Re
5ponse)フィルタである。
6 and 7 show typical block conceptual configurations of the digital filter 200, and FIG. 6 shows an IIR type (I n
finite-extent I pulse Re
5ponse) filter, and Fig. 7 shows an FIR type (F
1nite-extent I pulse Re
5ponse) filter.

第6図において1次数が2次の場合のフィルタは加算ブ
07り301,302,303,304、フィルタ係数
ブロック305,306,307゜308.309、信
号Wnを周期Tの1時刻分遅延する遅延ブロック310
、信号Wn−1を1時刻分遅延する遅延ブロック311
を備えて構成されており、入力信号Xnにフィルタ処理
を施してフィルタ出力データYnを発生するようになっ
ている。
In FIG. 6, when the first order is second order, the filter has addition blocks 07 301, 302, 303, 304, filter coefficient blocks 305, 306, 307 degrees 308, 309, and the signal Wn is delayed by one time period T. delay block 310
, a delay block 311 that delays the signal Wn-1 by one time.
The input signal Xn is configured to perform filter processing on the input signal Xn to generate filter output data Yn.

上記フィルタを演算式で表わすと次の(1)。The above filter can be expressed as an arithmetic expression as follows (1).

(2)によって表わされる。It is expressed by (2).

Wn=Xn+Wn−1・B1+Wn−2・B2−・・(
1)Yn=Wn−AO+Wn−1・A1+Wn−2・A
2・・・・・(2) 上記構成において、フィルタ係数305〜309を調整
することにより、次の(3)〜(7)式に示す各種のフ
ィルタを実現することができる。
Wn=Xn+Wn-1・B1+Wn-2・B2-...(
1) Yn=Wn-AO+Wn-1・A1+Wn-2・A
2...(2) In the above configuration, by adjusting the filter coefficients 305 to 309, various filters shown in the following equations (3) to (7) can be realized.

(ローパスフィルタ) (バンドパスフィルタ) (バイパスフィルタ) (ノツチフィルタ) ここで、r=2・cos2πf0・T T:サンプリング周期 fo:阻止周波数 (オールパスフィルタ) なお、Zは伝達関数であり、Zはアナログ系のSに相当
する( s = j w、 z = e”)。
(Low-pass filter) (Band-pass filter) (Bypass filter) (Notch filter) Here, r=2・cos2πf0・T T: Sampling period fo: Stopping frequency (all-pass filter) Note that Z is a transfer function; Corresponds to S in analog system (s = j w, z = e'').

第7図に示すフィルタは加算ブロック320゜321、
フィルタ係数ブロック322,323゜324、入力信
号X’nを1時刻分遅延する遅延ブロック325、信号
X’ n −1を1時刻分遅延する遅延ブロック326
を備えて構成されており、入力信号X’nにフィルタ処
理を施して呂カデータY’nを出力するようになってい
る。
The filter shown in FIG. 7 includes addition blocks 320, 321,
Filter coefficient blocks 322, 323° 324, delay block 325 that delays input signal X'n by one time, delay block 326 that delays signal X'n-1 by one time.
It is configured to perform filter processing on the input signal X'n and output the negative data Y'n.

上記構成におけるフィルタを演算式で示すと次の(8)
式によって表わせる。
The filter in the above configuration is expressed by the following equation (8)
It can be expressed by the formula.

X’n=A’O・X’n+A’l ・X’n−1+A’
2・X’n−2・・・・・・(8) 所望の減衰特性を得るために、上記したフィルタをカス
ケード接続して実現する。
X'n=A'O・X'n+A'l ・X'n-1+A'
2.X'n-2 (8) In order to obtain the desired attenuation characteristics, the above-mentioned filters are connected in cascade.

上記した各フィルタを用いるに際して、本実施例では、
後述するようにDSP (デジタルシグナルプロセッサ
)を用いたディジタルフィルタ手段により入力信号のフ
ィルタ処理を行い、予め定められたフィルタ係数に基づ
いてサンプリング周期T毎に繰り返して演算処理を行う
こととしている。
In this example, when using each of the above-mentioned filters,
As will be described later, the input signal is filtered by digital filter means using a DSP (digital signal processor), and arithmetic processing is repeatedly performed every sampling period T based on predetermined filter coefficients.

このため、入力点数に応じて時分割によるフィルタ処理
を、ソフトウェア的に行わせることができ。
Therefore, time-sharing filter processing can be performed in software according to the number of input points.

入力点数の増減、特性の変更、プリント基板の標準化に
対応することが可能となる。すなわち、従来、12チャ
ンネル分の信号系が必要な場合、アナログフィルタとし
て12チヤンネル分必要となるが、本実施例のフィルタ
を用いれば、チャンネル数に応じてソフトウェア的にフ
ィルタを構成すればよいことになる。
It becomes possible to respond to increases or decreases in the number of input points, changes in characteristics, and standardization of printed circuit boards. In other words, conventionally, when a signal system for 12 channels is required, 12 channels are required as an analog filter, but by using the filter of this embodiment, the filter can be configured in software according to the number of channels. become.

また、アナログフィルタを用いずにフィルタ処理できる
ことから、アナログフィルタのように。
Also, since filter processing can be performed without using an analog filter, it is similar to an analog filter.

抵抗、コンデンサなどの素子の初期値偏差、周囲温度に
よる素子値の変動、軽減変化による素子の劣化などの要
因がまったくなく、高性度化、無調整化が可能となる。
There are no factors such as initial value deviations of elements such as resistors and capacitors, fluctuations in element values due to ambient temperature, and element deterioration due to reduction changes, making it possible to achieve higher performance and eliminate adjustment.

更に外付けの点検回路が不要となり、内部のソフトウェ
アで特性の変更等に対応できるため、製作工程を大幅に
短縮でき、メンテナンスも不要となる。
Furthermore, an external inspection circuit is not required, and internal software can handle changes in characteristics, which greatly shortens the manufacturing process and eliminates the need for maintenance.

次に、誤差の周波数成分を横比し、ディジタルフィルタ
200の構成及び特性を変更して、更に誤差を低減させ
る実施例について説明する。
Next, an embodiment will be described in which the frequency components of the error are horizontally compared and the configuration and characteristics of the digital filter 200 are changed to further reduce the error.

まず、第8図に従ってディジタルフィルタ200の特性
変更例について説明する。
First, an example of changing the characteristics of the digital filter 200 will be described with reference to FIG.

第8図に示すディジタルフィルタ200はIIR型のフ
ィルタであり、フィルタ係数ブロック305.307,
309の係数によって構成を決定することができる。例
えば、フィルタをローパスフィルタとして構成する場合
には、フィルタ係数ブロック305の係数AO=1.0
、フィルタ係数ブロック307の係数A1=2.○、フ
ィルタ係数ブロック309の係数A2=1.0とすれば
よく、零点を設けるために、ノツチフィルタの構成にす
るには、係数AO=1.0、係数A2=2cos (1
1n T、係数A2=1.0とすればよい。(但し、ω
。=2πfn、fn:零点周波数)フィルタの特性、例
えば中心周波数f、や選択度Qは、ブロック400で示
されるように、フィルタ係数306の係数Bl、B2を
所望の特性を満たすように変更することにより実現でき
る。
The digital filter 200 shown in FIG. 8 is an IIR type filter, and includes filter coefficient blocks 305, 307,
The configuration can be determined by the 309 coefficients. For example, when the filter is configured as a low-pass filter, the coefficient AO of the filter coefficient block 305 is 1.0.
, coefficient A1 of filter coefficient block 307=2. ○, it is sufficient to set the coefficient A2 of the filter coefficient block 309 to 1.0, and to configure a notch filter in order to provide a zero point, the coefficient AO = 1.0 and the coefficient A2 = 2cos (1
1n T and coefficient A2=1.0. (However, ω
. =2πfn, fn: zero point frequency) The characteristics of the filter, such as the center frequency f and the selectivity Q, are changed by changing the coefficients Bl and B2 of the filter coefficients 306 to satisfy the desired characteristics, as shown in block 400. This can be achieved by

第9図の(A)〜(C)にはローパスフィルタ402、
バンドパスフィルタ403、ノツチフィルタ403の周
波数−ゲイン特性例が示されている。
In (A) to (C) of FIG. 9, a low-pass filter 402,
Examples of frequency-gain characteristics of the bandpass filter 403 and the notch filter 403 are shown.

次に、第10図及び第11図に基づいて第4図に示す実
施例の詳細な処理内容について説明する。
Next, detailed processing contents of the embodiment shown in FIG. 4 will be explained based on FIGS. 10 and 11.

第10図はブロック511で示すイニシャル処理におい
て誤差の周波数分析を行い、誤差を低減するようにした
フィルタ係数を導出し、これに基づいてブロック512
にて通常の処理を行う例である。以下にその具体的な内
容を説明する。
In FIG. 10, frequency analysis of the error is performed in the initial processing shown in block 511, filter coefficients designed to reduce the error are derived, and based on this, block 512
This is an example of performing normal processing. The specific contents will be explained below.

まず、ステップ500において、ディジタルデータをデ
ータメモリに格納するに際して、データメモリのクリア
などの初期設定を行い、A/D変換器102からディジ
タルデータが入力されたが否かの判定を行う(ステップ
5o1)。ディジタルデータが入力されたときには(ス
テップ5o2)、ディジタルデータがn個1例えば51
2個入力されたか否かの判定を行なう(ステップ503
)。
First, in step 500, when storing digital data in the data memory, initial settings such as clearing the data memory are performed, and it is determined whether or not digital data has been input from the A/D converter 102 (step 5o1). ). When the digital data is input (step 5o2), the digital data is n pieces 1, for example, 51
It is determined whether two items have been input (step 503).
).

ディジタルデータがn個入力されるまでステップ501
〜503までの処理を継続し、データ数がn個に達した
ときには、これらのデータに関するスペクトル分析を実
施する(ステップ504)。
Step 501 until n pieces of digital data are input.
The processes from 503 to 503 are continued, and when the number of data reaches n, spectrum analysis is performed on these data (step 504).

このスペクトル分析を行うに際しては、FFT演算(高
速フーリエ変換)を用いて行う。このスペクトル分析に
よって通過域T1以外の領域に発生するノイズの周波数
を検出する。この後検出した周波数がディジタルフィル
タ200の零点周波数となるようにフィルタ係数を導出
する(ステップ505)。具体的には、ノツチフィルタ
を用いて零点周波数を設定する場合には、フィルタ係数
は次の(9)〜(13)式によって求めることができる
This spectrum analysis is performed using FFT calculation (fast Fourier transform). Through this spectrum analysis, the frequency of noise occurring in a region other than the passband T1 is detected. Thereafter, filter coefficients are derived so that the detected frequency becomes the zero point frequency of the digital filter 200 (step 505). Specifically, when setting the zero point frequency using a notch filter, the filter coefficients can be determined by the following equations (9) to (13).

AO=1.0 ・・・・・・(9) ・・・・・・(lO) ・・・・・・(11) A1=2cosω、T A2=1. 0 但し、ωn:2πf、  fn:零点周波数ωo:2π
fo  fo: Lや新局波数Q :選択度 T :サンプリング周期 以上の演算式を用いて誤差の発生する周波数を零点にす
るようにイニシャル処理する段階で、フィルタの特性及
び構成を決定する。すなわちフィルタをカスケードに何
段接続するかなどについて決定する。実際には、発生す
る誤差の周波数は大きく変化することはないので、イニ
シャル時にフィルタの特性及び構成を設定しても実用上
問題になることはない。
AO=1.0...(9)...(lO)...(11) A1=2cosω, T A2=1. 0 However, ωn: 2πf, fn: Zero point frequency ωo: 2π
fo fo: L or new station wave number Q: Selectivity T: The characteristics and configuration of the filter are determined at the stage of initial processing so as to set the frequency where an error occurs to zero using an arithmetic expression that is longer than the sampling period. That is, the number of stages of filters to be connected in cascade is determined. In reality, the frequency of errors that occur does not change significantly, so there is no practical problem even if the characteristics and configuration of the filter are set at the initial stage.

次に、ブロック512の処理に移り、オンラインでの処
理として、データ入力割込みがあるか否かの判定を行い
(ステップ506)、割込みがある場合には、データ入
力を行う(ステップ507)。
Next, the process moves to block 512, and as online processing, it is determined whether or not there is a data input interruption (step 506), and if there is an interruption, data is input (step 507).

この後イニシャル時に求めたディジタルフィルタの係数
を用いてディジタルフィルタ処理を実行し、誤差の低減
を図る(ステップ508)。入力データにフィルタ処理
が施されたデータを基にディジタル演算を行い(スイッ
プ509)、演算結果に従ったデータを出力する(ステ
ップ510)。
Thereafter, digital filter processing is performed using the digital filter coefficients obtained at the initial time to reduce errors (step 508). A digital operation is performed based on the filtered input data (switch 509), and data according to the operation result is output (step 510).

第11図は、第10図に示した実施例がイニシャル時に
誤差の周波数分析を行い、この分析結果に従ってフィル
タ係数を設定したのに対して、サンプリング毎に誤差の
周波数分析を行い、フィルタ係数をアダプティブに変更
し、常時誤差の周波数成分を大幅に低減するようにした
ものである。
Figure 11 shows that, whereas the embodiment shown in Figure 10 performs error frequency analysis at the initial stage and sets filter coefficients according to the analysis results, error frequency analysis is performed for each sampling and filter coefficients are set. This is an adaptive change that significantly reduces the frequency component of constant errors.

以下に具体例について説明する。A specific example will be explained below.

まず、データメモリをクリアなどする初期設定を実行し
くステップ600)、データ入力割込み有りか否かの判
定を行う(ステップ601)。データ入力割込み有りの
ときにはデータを入力しくステップ602)、この入力
データを基にオンラインにてスペクトル分析を行う(ス
テップ603)。このスペクトル分析によって誤差の周
波数分析を行い、この分析結果に従って、検出したノィ
ズの周波数成分を低減するように、ディジタルフィルタ
の係数を求める(ステップ604)。この後フィルタ係
数を求めて入力データにフィルタ処理を施す(ステップ
605)。次にフィルタ処理されたデータを基にディジ
タル演算を行い(ステップ606)、その演算結果を出
力する(ステップ607)。そしてこれらの一連の動作
を周期T毎に繰り返しディジタルデータを算出する。
First, initial settings such as clearing the data memory are executed (step 600), and it is determined whether there is a data input interrupt (step 601). If there is a data input interruption, data is input (step 602), and spectrum analysis is performed online based on this input data (step 603). A frequency analysis of the error is performed by this spectrum analysis, and according to the analysis result, the coefficients of the digital filter are determined so as to reduce the frequency components of the detected noise (step 604). Thereafter, filter coefficients are determined and filter processing is applied to the input data (step 605). Next, digital calculations are performed based on the filtered data (step 606), and the calculation results are output (step 607). These series of operations are repeated every cycle T to calculate digital data.

本実施例の場合には、フィルタの構成及び特性をアダプ
ティブに変更するようにしたため、ランダムに発生する
外乱ノイズや量子化誤差に伴うノイズの発生状況に合わ
せてノイズを低減することができ、更に高精度なディジ
タル演算処理が実現できる。
In the case of this embodiment, since the configuration and characteristics of the filter are adaptively changed, it is possible to reduce noise according to the occurrence of randomly generated disturbance noise and noise due to quantization error. Highly accurate digital calculation processing can be achieved.

第12図には、本発明に係るディジタル信号処理装置を
電力用ディジタル保護リレー装置に適用したブロック構
成が示されている。
FIG. 12 shows a block configuration in which the digital signal processing device according to the present invention is applied to a power digital protection relay device.

第12図に示される装置は保護リレーに係る処理機能を
9種のユニットに分割して構成されており、これらのユ
ニットのうちアナログ入カニニット700に本発明に係
るディジタル信号処理装置が適用されている。そしてこ
れらの各ユニットは、マルチプロセッサシステムのため
のシステムコントロールユニット705.アナログ入力
のA/D変換およびディジタルフィルタ処理を行なうア
ナログ入カニニット700、リレー演算ユニット701
、シーケンス処理ユニット702、整定・表示処理ユニ
ット706、ディジタル入出カニニット703.事故検
出ユニット709、補助リレユニット704、表面パネ
ルユニット710から構成されている。
The device shown in FIG. 12 is configured by dividing the processing function related to the protection relay into nine types of units, and among these units, the digital signal processing device according to the present invention is applied to the analog input crab unit 700. There is. And each of these units is a system control unit 705 . Analog input unit 700 and relay calculation unit 701 that perform A/D conversion and digital filter processing of analog input
, sequence processing unit 702, setting/display processing unit 706, digital input/output crab unit 703. It is composed of an accident detection unit 709, an auxiliary relay unit 704, and a front panel unit 710.

−Lニット700,701,702,704,705及
び706はそれぞれ汎用システムバスB1を介して接続
されている。
-L units 700, 701, 702, 704, 705, and 706 are each connected via a general-purpose system bus B1.

また、シーケンス処理ユニットとディジタル入出カニニ
ット703とは、汎用システムバスB1とは異なる入出
力I10バスB2で接続されている。
Further, the sequence processing unit and the digital input/output unit 703 are connected by an input/output I10 bus B2 different from the general-purpose system bus B1.

さらに、事故検出ユニット709内のリレー演算部70
7とシーケンス処理部708は、上記したバスB1およ
びB2とは異なる入出力I10バスB3で接続されてい
る。
Furthermore, the relay calculation section 70 in the accident detection unit 709
7 and the sequence processing unit 708 are connected by an input/output I10 bus B3, which is different from the above-described buses B1 and B2.

なお、システムには、図示しないが電源装置を備え、こ
れにより、各ユニットが駆動される。
Note that the system includes a power supply device (not shown), which drives each unit.

次に、上記電力用ディジタル保護リレー装置の概要を第
13図〜16図に基づいて説明する。
Next, the outline of the power digital protection relay device will be explained based on FIGS. 13 to 16.

ステップ2001では、電力系統よりの情報、すなわち
、例えば、送電線の電圧、電流を入力し。
In step 2001, information from the power system, eg, voltage and current of the power transmission line, is input.

さらにアナログ量をディジタル量に変換する。Furthermore, analog quantities are converted into digital quantities.

ステップ2002では、事故検出あるいは制御用の電気
量を導出する。この電気量の導出には、電力系統事故時
の電圧、電流の大きさ、事故点までのインピーダンスZ
、抵抗分R、リアクタンス分X、事故点の方向、事故時
の周波数などがある。
In step 2002, an electrical quantity for accident detection or control is derived. To derive this amount of electricity, the voltage and current magnitude at the time of a power system fault, and the impedance Z to the fault point are
, resistance R, reactance X, direction of the accident point, frequency at the time of the accident, etc.

ステップ2003では、ステップ2002で導出した電
気量を所定の整定値と比較判定する。比較判定の結果、
事故と判定されたら、ステップ2004に進む。
In step 2003, the amount of electricity derived in step 2002 is compared with a predetermined set value. As a result of comparative judgment,
If it is determined that it is an accident, the process advances to step 2004.

ステップ2004では、ステップ2003で判定された
事故条件が継続されているかどうかの判定を行ない、継
続されていればステップ2005に進む。ステップ20
05では、事故と判定されたのでその情報を記憶する。
In step 2004, it is determined whether the accident condition determined in step 2003 continues, and if so, the process proceeds to step 2005. Step 20
In 05, it was determined that there was an accident, so that information is stored.

ステップ2006では、ステップ2005で記憶されて
いる各種リレーの動作を基に、システムのシーケンス処
理(外部条件、タイマーとの組み合わせもある)を行な
い、事故と判定された場合には、遮断器に対する遮断指
令を発するものである。ステップ2007は、装置の点
検・監視処理である。
In step 2006, system sequence processing (sometimes in combination with external conditions and timers) is performed based on the operations of the various relays stored in step 2005, and if an accident is determined, the circuit breaker is shut off. It issues commands. Step 2007 is a device inspection/monitoring process.

電力用のディジタル制御保護装置は、上記した処理をア
ナログ入力のサンプリング周期Tのn倍(nは整数)以
内に繰り返し実行するものである。
The digital control protection device for electric power repeatedly executes the above-described process within n times (n is an integer) the sampling period T of the analog input.

第14図には公知のリアクタンスリレー(1要素分)と
モーリレー(1要素分)の特性例を示す。
FIG. 14 shows characteristic examples of a known reactance relay (for one element) and a Mori relay (for one element).

図において、jxはインピーダンスの誘導リアクタンス
分である。
In the figure, jx is the inductive reactance component of the impedance.

またステップ2002では、上記リレー要素を約30〜
50要素分処理し、ステップ2006のシーケンス処理
はこれらのリレー要素出力を基に、システムに対応した
所期のシーケンス処理を行なう。さらに第14図に示し
たZlおよびZ2が整定値であり、保護リレーの場合に
は、この値が保護範囲を決定する。この値は電力系統の
変更、これに伴う保護範囲の変更の場合には、人間によ
り装置外部よりオンラインにて変更されるようになって
いる。
Further, in step 2002, the above relay elements are
Fifty elements are processed, and the sequence processing in step 2006 performs the desired sequence processing corresponding to the system based on the outputs of these relay elements. Furthermore, Zl and Z2 shown in FIG. 14 are set values, and in the case of a protection relay, these values determine the protection range. This value can be changed online from outside the device by a human in the event of a change in the power system or a corresponding change in the protection range.

第15図は、第14図に示したリアクタンスリレーの処
理フロー例を示し、第16図は第15図のそれぞれの処
理ステップに対応する処理波形例を示す、第15図と第
16図において、符号81〜S7はそれぞれ対応するも
のである。
FIG. 15 shows an example of the processing flow of the reactance relay shown in FIG. 14, and FIG. 16 shows an example of processing waveforms corresponding to each processing step in FIG. 15. Reference numerals 81 to S7 correspond to each other.

このリアクタンスリレーの場合、まず、電圧・電流デー
タを入力しくステップSL、2)、これらについて種々
の演算を実行しくステップ83〜S7)、演算結果を整
定値と比較する(ステップS8)。ここで、演算結果が
整定値より大きければ、異常状態の持続時間を調べるた
めのカウンタ(図示せず)を+1歩進する(ステップ9
)。
In the case of this reactance relay, first, voltage and current data are input (step SL, 2), various calculations are performed on these data (steps 83 to S7), and the calculation results are compared with a set value (step S8). Here, if the calculation result is larger than the set value, a counter (not shown) for checking the duration of the abnormal state is incremented by +1 (step 9).
).

ついで、このカウンタの計数値が所定計数値より大きく
なったか否かを調べる(ステップ510)。
Next, it is checked whether the count value of this counter has become larger than a predetermined count value (step 510).

ここで、カウンタの計数値が所定計数値より大きければ
、リレーを動作させるべき状態と判断して、要素リレー
の出力を1とする(ステップ5ll)。
Here, if the count value of the counter is larger than the predetermined count value, it is determined that the relay should be operated, and the output of the element relay is set to 1 (step 5ll).

一方、計数値が所定値に達していなければ、要素リレー
の出力を0として、動作させないでおく(ステップ51
2)。
On the other hand, if the count value has not reached the predetermined value, the output of the element relay is set to 0 and is not operated (step 51).
2).

ところで、前記ステップS8において、演算結果が整定
値より小さければ、前記カウンタをクリアしくステップ
513)、当然のことながら、要素リレーの出力は0で
ある(ステップ514)。
By the way, in step S8, if the calculation result is smaller than the set value, the counter is cleared (step 513), and naturally the output of the element relay is 0 (step 514).

次に、本発明を適用する電力用ディジタル保護装置のア
ナログ入カニニットについて説明する。
Next, an analog input crab unit of a power digital protection device to which the present invention is applied will be explained.

第17図におイテ、1101−1〜1101−Nは外部
から入力するアナログ信号inl〜inNを入力し上記
入力信号に重畳する高調波を除去するためのローパスフ
ィルタ(主にサンプリングによる折り返し誤差防止用に
用いる。以下LPFと略記する)である。1102−1
〜1102−Nはサンプルホールド(以下S/Hと略記
する)回路、1103はマルチプレクサ(MPXと略記
する)、1104はアナログディジタル変換(以下A/
Dと略記する)回路、1105はデュアルポートRAM
 (DPRAM)を用いたA/D変換データのバッファ
メモリである。
In Fig. 17, 1101-1 to 1101-N are low-pass filters (mainly to prevent aliasing errors caused by sampling) that input analog signals inl to inN input from the outside and remove harmonics superimposed on the input signals. (hereinafter abbreviated as LPF). 1102-1
~1102-N is a sample hold (hereinafter abbreviated as S/H) circuit, 1103 is a multiplexer (hereinafter abbreviated as MPX), and 1104 is an analog-to-digital converter (hereinafter abbreviated as A/H).
(abbreviated as D) circuit, 1105 is dual port RAM
This is a buffer memory for A/D conversion data using (DPRAM).

1100はD S P (Digital Signa
l Processor)、1107はDSPのインス
トラフシコン格納用のプログラムメモリ(ROM) 、
LBはローカルバス、1109はシステムバスとのデー
タの受は渡し用のデュアルポートデータメモリ、111
0はシステムバスインターフェイス回路、B1はシステ
ムバスである。
1100 is DSP (Digital Signa)
l Processor), 1107 is a program memory (ROM) for storing the DSP infrastructural information,
LB is a local bus, 1109 is a dual port data memory for receiving and passing data to and from the system bus, 111
0 is a system bus interface circuit, and B1 is a system bus.

1106はタイミング発生回路であって、S/H回路1
102−1〜1102−N1l102−N1、A/D回
路1104およびバッファメモリ11o5の動作を制御
する。また、DSPIlooに対して割込み信号を発す
る。
1106 is a timing generation circuit, and S/H circuit 1
102-1 to 1102-N11 Controls the operations of 102-N1, A/D circuit 1104, and buffer memory 11o5. It also issues an interrupt signal to DSPIloo.

以上示した実施例では、個別のIC及びLSIを組み合
せて構成した例を示した。
In the embodiments shown above, examples were shown in which individual ICs and LSIs were combined.

ところで、個別のIC及びLSIを一つのLSIに集積
することは実現可能なことである。
By the way, it is possible to integrate individual ICs and LSIs into one LSI.

例えば、第17図において、アナログ部である、LPF
、S/H,MPX及びA/D変換器を1つ(7) L 
S I 4.、集積し、DSP、ROM、バッファメモ
リ及びデータメモリを1つのLSIに集積することで、
回路の大幅な小形化及びコンパクト化が達成できる。
For example, in FIG. 17, the analog section LPF
, S/H, MPX and one A/D converter (7) L
S I 4. By integrating DSP, ROM, buffer memory and data memory into one LSI,
Significant miniaturization and compactness of the circuit can be achieved.

あるいは、第17図に示した各機能のIC及びLSIを
1つのLSIに集積して、より一層の小形化及びコンパ
クト化を図ってもよいことは、容易に理解できることで
ある。
Alternatively, it is easy to understand that the IC and LSI of each function shown in FIG. 17 may be integrated into one LSI to achieve further miniaturization and compactness.

先に説明したディジタルフィルタ演算は、第17図の1
100に示したDSPで行う。すなわち。
The digital filter operation explained earlier is shown in 1 in Fig. 17.
This is carried out using the DSP shown in 100. Namely.

ディジタルフィルタ演算は、先にも述べたように、小数
点データの積和演算を多数繰返す必要があるため、高速
な積和演算が可能なりSPが適する。
As mentioned above, the digital filter operation requires a large number of repetitions of product-sum operations on decimal point data, so SP is suitable because it allows for high-speed product-sum operations.

DSPは、固定小数点演算形及び浮動小数点演算形があ
り、本発明のディジタルフィルタ演算を実行するプロセ
ッサとしては両方とも適用可能であるが、広いダイナミ
ックレンジが確保でき、オーバーフローやアンダーフロ
ーを特に意識する必要がない浮動小数点演算形DSPを
用いるのが望ましい。
DSP has fixed-point arithmetic type and floating-point arithmetic type, and both can be applied as a processor that executes the digital filter operation of the present invention, but DSP can ensure a wide dynamic range and needs to be particularly aware of overflow and underflow. It is desirable to use a floating point arithmetic type DSP that does not require this.

次に、このDSPについて述へる。Next, this DSP will be described.

第18図にDSPの一実施例の構成の詳細図を示す。FIG. 18 shows a detailed diagram of the configuration of an embodiment of the DSP.

本実施例のDSPは1図示のように、外部メモリのアド
レス指定を行なうアドレスレジスタ1200、パラレル
・ボートとして使用するデータレジスタ1201、デー
タRAM1203、mビットXmビットの高速並列乗算
器1204、インストラクション用ROM1205、加
減算等を行なうA L U (Arithmetic 
Logic Unit)  1207、アキュムレータ
等のレジスタ1208、外部との制御信号(a、bおよ
びCなど)の割込み等をコントロールする制御回路12
09、DSP内の内部バス1210を含んで構成されて
いる。
As shown in the figure, the DSP of this embodiment includes an address register 1200 for specifying the address of external memory, a data register 1201 used as a parallel port, a data RAM 1203, an m-bit x m-bit high-speed parallel multiplier 1204, and an instruction ROM 1205. , ALU (Arithmetic
Logic Unit) 1207, a register 1208 such as an accumulator, and a control circuit 12 that controls interrupts of external control signals (a, b, C, etc.), etc.
09, and an internal bus 1210 within the DSP.

前記乗算器1204は、1インストラクシヨンサイクル
の間に入力信号A、Bの内容を乗算し、その結果Cを、
内部バス1210に出力するものである。
The multiplier 1204 multiplies the contents of the input signals A and B during one instruction cycle, and the result C is
It is output to internal bus 1210.

また、ALU1207は、内部バス1210からのデー
タとレジスタ1208のデータとを加減算し、結果をレ
ジスタ1208に書き込む。
Further, the ALU 1207 adds and subtracts the data from the internal bus 1210 and the data in the register 1208, and writes the result to the register 1208.

なお、DSPは、周知のように、1インストラクシヨン
サイクルの間に積和演算が可能であること、パイプライ
ン処理が可能であることなどにより、固定および浮動小
数点データの高速な数値演算を実現できることを特徴と
する。これにより、多入力点数に係る入力データを実時
間でフィルタリング可能とするものである。この点、浮
動小数点演算ユニットを内蔵しない汎用のマイクロプロ
セッサでは処理速度が遅いので、適用できない。
As is well known, DSPs can perform high-speed numerical operations on fixed and floating point data by being able to perform multiply-accumulate operations within one instruction cycle and by being able to perform pipeline processing. It is characterized by what it can do. This allows input data related to multiple input points to be filtered in real time. In this respect, a general-purpose microprocessor that does not have a built-in floating-point arithmetic unit has a slow processing speed, so it cannot be applied.

第19図は、第17図に示したアナログ人カニニットの
処理タイミング例を示す。図に示すように、アナログ入
カニニットは、適用するシステムにより、以下に示す3
種のケースで処理できるようになっている。
FIG. 19 shows an example of processing timing for the analog human crab knit shown in FIG. 17. As shown in the figure, analog-containing crab knits can be used in the following three ways depending on the system to be applied.
It is now possible to handle cases of seeds.

まず、第19図の(B)に示すように、例えば、ディジ
タルフィルタ演算は3kHz周期で行い、5サンプルの
ディジタルフィルタ演算の終了後に、演算結果を制御・
保護演算ユニットに転送する。
First, as shown in FIG. 19(B), for example, the digital filter calculation is performed at a 3kHz cycle, and after the digital filter calculation of 5 samples is completed, the calculation results are controlled and
Transfer to protection calculation unit.

これにより600Hz周期の演算部との同期化を図るこ
とができる。
This makes it possible to synchronize with the arithmetic unit with a 600 Hz cycle.

第2のケースとしては、(C)図に示すようにディジタ
ルフィルタ演算は3kHz周期で行い、演算結果も3k
Hz周期で制御・保護演算ユニットに転送するようにす
る。
In the second case, as shown in figure (C), the digital filter calculation is performed at a 3kHz cycle, and the calculation result is also 3kHz.
The data is transferred to the control/protection calculation unit at a frequency of Hz.

第3のケースとしては、(D)図に示すように、ディジ
タルフィルタ演算と共に、制御・保護演算も3kHz周
期で行うようにする。すなわち、第18図に示したDS
Pでフィルタ演算及び制御・保護演算の両方を行うよう
にする。これにより第2、第3のケースの場合には演算
処理の高速化が図れる。
In the third case, as shown in Figure (D), the control/protection calculation is performed at a 3 kHz cycle along with the digital filter calculation. That is, the DS shown in FIG.
P performs both filter calculation and control/protection calculation. This makes it possible to speed up the calculation process in the second and third cases.

次に本発明を電力用ディジタル保護リレーに適用したこ
とによる特性改善効果例について述べる。
Next, an example of the characteristic improvement effect obtained by applying the present invention to a power digital protection relay will be described.

第20図は、送電線の後備保護などに適用される。リア
クタンスリレーの位相特性を示す。このうち、第20図
(A)は、従来方式(アナログフィルタ適用)の位相特
性を示し、(B)は本発明を適用した方式の位相特性を
示す。両方式共にリアクタンスリレーの演算は全く同じ
アルゴリズムである。
FIG. 20 is applied to backup protection of power transmission lines, etc. This shows the phase characteristics of a reactance relay. Of these, FIG. 20(A) shows the phase characteristics of the conventional method (applied with an analog filter), and FIG. 20(B) shows the phase characteristics of the method to which the present invention is applied. The calculation of the reactance relay in both types uses exactly the same algorithm.

リアクタンスリレーの演算式及び条件を以下に示す。The calculation formula and conditions for the reactance relay are shown below.

ΣCI−Z−V)I ・Z>K       ・−・−
(14)ここに、 ■=電流値、   V:電圧値、Z:整定値、K:比較
値、   N:積分回数 整定値 1 Ω 周波数 50Hz 電流5A 第20図から明らかなように、従来方式は、不動作域と
動作域の間の不完全動作域が広い。すなわち、このこと
は動作インピーダンス誤差が大きいことを表わしている
。この実施例では特性角上(位相角90°)の動作イン
ピーダンス誤差(整定したインピーダンスに対し、動作
したインピーダンスの誤差)が3〜4%ある。
ΣCI-Z-V)I ・Z>K ・−・−
(14) Here, ■ = current value, V: voltage value, Z: setting value, K: comparison value, N: integration number setting value 1 Ω Frequency 50Hz Current 5A As is clear from Figure 20, the conventional method is , the incomplete motion region between the non-motion region and the motion region is wide. That is, this indicates that the operating impedance error is large. In this embodiment, the operating impedance error (error between the operating impedance and the settled impedance) on the characteristic angle (90° phase angle) is 3 to 4%.

一方、−第20図(B)に示す本発明を適用した方式は
不動作域と動作域の間の不完全動作域が狭い。すなわち
、このことは動作インピーダンス誤差が従来方式に比べ
、非常に小さいことを表わしている。
On the other hand, in the system to which the present invention is applied as shown in FIG. 20(B), the incomplete operation range between the non-operation area and the operation area is narrow. That is, this shows that the operating impedance error is much smaller than that of the conventional system.

この実施例では、特性角上の動作インピーダンス誤差は
1%以下を実現した例である。
In this embodiment, the operating impedance error on the characteristic angle is 1% or less.

第21図は、上記したリアクタンスリレーの動作インピ
ーダンス特性例を示す。
FIG. 21 shows an example of the operating impedance characteristics of the reactance relay described above.

第21図において、点線で示す1500a及び1500
bの特性は従来方式の動作インピーダンス特性を示すも
のであり、実線で示す1501a及び1501bの特性
は本発明による動作インピーダンス特性を示すものであ
る。
In FIG. 21, 1500a and 1500 indicated by dotted lines
Characteristics 1501a and 1501b shown by solid lines represent the operational impedance characteristics of the present invention.

この特性図からも明らかなように、本発明による動作イ
ンピーダンス特性が従来方法に比べ、不完全動作域が狭
く、非常に高精度化(高感度化)が実現できることが明
らかであり、従来方式に対し、3〜5倍の高感度化が可
能である。
As is clear from this characteristic diagram, it is clear that the operating impedance characteristics according to the present invention have a narrower imperfect operating range than the conventional method, and can achieve extremely high precision (high sensitivity). On the other hand, it is possible to increase the sensitivity by 3 to 5 times.

第22図は、微分方程式に基づき事故点までの抵抗分R
及びリアクタンス分りを求める距離リレーの入力部に1
本発明を適用した場合の位相特性を示すものである。
Figure 22 shows the resistance R up to the accident point based on the differential equation.
and 1 at the input part of the distance relay for calculating the reactance value.
It shows the phase characteristics when the present invention is applied.

第22図(A)は従来方法による特性例であり、(B)
が本発明による特性例である。
Figure 22 (A) is an example of characteristics obtained by the conventional method, and (B)
is an example of the characteristics according to the present invention.

図から明らかであるように、本発明を適用した特性が、
動作域と不動作域の間の不完全動作域の幅が非常に狭く
、高精度化(高感度化)を実現できることが理解される
As is clear from the figure, the characteristics to which the present invention is applied are as follows.
It is understood that the width of the incomplete operation region between the operation region and the non-operation region is very narrow, and high precision (high sensitivity) can be achieved.

第23図は、本発明を適用した、電力系統の電圧実効値
検出の処理ブロック構成例を示すものである。各ブロッ
クの処理は、先に説明した第17図のDSPIlooで
演算処理する。これは1例えば電力系統の電圧・無効電
力制御装置に適用するものである。
FIG. 23 shows an example of a processing block configuration for detecting an effective voltage value of a power system to which the present invention is applied. Each block is processed by the DSPIloo shown in FIG. 17 described above. This is applied, for example, to a voltage/reactive power control device for a power system.

第23図において、1701のブロックはディジタルフ
ィルタ処理ブロックで本発明を適用するブロックである
。このブロックで、入力信号Viに重畳した高調波及び
オフセット分と外乱ノイズや量子化誤差を減衰させる。
In FIG. 23, a block 1701 is a digital filter processing block to which the present invention is applied. This block attenuates harmonics and offsets superimposed on the input signal Vi, as well as disturbance noise and quantization errors.

特に、基本波のn倍(整数倍)の低次高調波及び上記し
た外乱ノイズや量子化誤差の周波数がディジタルフィル
タの零点周波数あるいは、零点周波数の近傍になるよう
に、フィルタ係数を設定し。
In particular, the filter coefficients are set so that the frequencies of low-order harmonics that are n times (integer multiples) of the fundamental wave and the above-mentioned disturbance noise and quantization error are at or near the zero point frequency of the digital filter.

大きな減衰量を得るようにする。Try to obtain a large amount of attenuation.

次に、フィルタリングしたデータを用いて、1702の
ブロックで信号の周波数を求める。
Next, using the filtered data, the frequency of the signal is determined in block 1702.

ところで、入力データの周波数、すなわち電力系統の周
波数は変動する(±1〜3Hz)ため、ディジタルフィ
ルタの周波数特性で変動するゲインを補正する必要があ
る。
By the way, since the frequency of the input data, that is, the frequency of the power system fluctuates (±1 to 3 Hz), it is necessary to correct the gain that fluctuates with the frequency characteristics of the digital filter.

そこで、1703のブロックでは、1702のブロック
で求めた周波数を用いて、入力データのゲイン補正を行
う。
Therefore, in the block 1703, gain correction of the input data is performed using the frequency determined in the block 1702.

次に、ゲイン補正した、フィルタリングした入力データ
のピーク値を1704のブロックで求める。
Next, the peak value of the gain-corrected and filtered input data is determined in a block 1704.

例えば、ピーク値を求めるには、ピークの値を保持する
方法や、以下の式に示すような演算を行うことにより求
めることができる。
For example, the peak value can be determined by a method of holding the peak value or by performing calculations as shown in the following equation.

sinωΔt ・・・・・・(15) Δ七:サンプリング間隔 ω=2πf      f:検出した周波数次に、上記
ピーク値を用いて、1705のブロックでは実効値を求
め、さらに高精度化のために、1706のブロックで平
均化処理を行うにのようにして、入力データの実効値を
、精度0.01%以下で求めることができる。
sinωΔt (15) Δ7: Sampling interval ω=2πf f: Detected frequency Next, using the above peak value, the effective value is determined in block 1705, and for further accuracy, By performing averaging processing on blocks 1706, the effective value of input data can be determined with an accuracy of 0.01% or less.

当然ながら、この高精度化を達成するためには。Naturally, in order to achieve this high precision.

1701のブロックに示した本発明を適用したディジタ
ルフィルタが不可欠であることは言うまでもないことで
ある。
It goes without saying that the digital filter to which the present invention is applied, shown in block 1701, is essential.

次に、本発明を適用した、別の電力系統の電圧実効値検
出方法の実施例について第24図を用いて説明する。
Next, an embodiment of another power system voltage effective value detection method to which the present invention is applied will be described using FIG. 24.

処理の概要は、電力系統からの入力信号の周波数に応じ
た外部同期信号に同期して、入力信号をサンプリングす
ると共にA/D変換して、ディジタルフィルタリングし
、電圧実効値を求めるものである。いわば、サンプリン
グ周波数を外部条件によりアダプティブに変更して、フ
ィルタ特性を変更し、同一アルゴリズム(例えば、1周
期分のデータを二乗して積分する。)で高精度に電圧実
効値を求めるものである。これは、例えば電力系統の静
止形無動電力補償装置に適用するものである。
The outline of the process is to sample the input signal, perform A/D conversion, digital filtering, and obtain the effective voltage value in synchronization with an external synchronization signal corresponding to the frequency of the input signal from the power system. In other words, the sampling frequency is adaptively changed according to external conditions, the filter characteristics are changed, and the effective voltage value is determined with high precision using the same algorithm (for example, squaring and integrating data for one cycle). . This is applied, for example, to a static type non-active power compensator for a power system.

第24図において、ステップ1800ではデータ入力割
込み有かを判定する。このとき、割込み信号は、先に述
べたように、電力系統からの入力信号の周波数に同期す
るものである。
In FIG. 24, in step 1800, it is determined whether there is a data input interrupt. At this time, the interrupt signal is synchronized with the frequency of the input signal from the power grid, as described above.

割込み有ならば、ステップ18o1でデータ入力を行う
If there is an interrupt, data is input in step 18o1.

その後、ステップ1802で本発明を適用したディジタ
ルフィルタ演算処理を行う。
Thereafter, in step 1802, digital filter calculation processing to which the present invention is applied is performed.

すなわち、外乱ノイズや量子化誤差の発生する周波数を
ディジタルフィルタの阻止域となるようにして、ステッ
プ18o3に示す電圧実効値検出に悪影響を与えないよ
うにする。
That is, the frequencies at which disturbance noise and quantization errors occur are set in the stopband of the digital filter so as not to adversely affect the voltage effective value detection shown in step 18o3.

ステップ1803では、例えば、以下に示すような演算
を行い、電圧の実効値を求める。
In step 1803, for example, the following calculation is performed to obtain the effective value of the voltage.

■= Σ V n2              ・・
・・・(16)この場合、入力信号の周波数に応じてサ
ンプリング周波数を変更するので、入力信号の周波数に
かかわらずに、上記アルゴリズムは一定でよい。
■=ΣV n2...
(16) In this case, since the sampling frequency is changed according to the frequency of the input signal, the above algorithm may be constant regardless of the frequency of the input signal.

ステップ1804では、検出した電圧実効値を出力する
In step 1804, the detected effective voltage value is output.

第25図は、ステップ1802で示したディジタルフィ
ルタの周波数−ゲイン特性例を示す。
FIG. 25 shows an example of the frequency-gain characteristics of the digital filter shown in step 1802.

電力系統からの入力信号の周波数の変化分だけ、例えば
、特性18o5を特性1806に変更させたものである
For example, the characteristic 18o5 is changed to the characteristic 1806 by the amount of change in the frequency of the input signal from the power system.

ここで、外乱ノイズや量子化誤差の発生する周波数も、
サンプリング周波数に比例して変化するので、これらの
誤差の低減効果は変わることはない。従って、非常に高
精度に、電圧実効値の検出が可能であることは、いうま
でもないことである。
Here, the frequency at which disturbance noise and quantization error occur is also
Since it changes in proportion to the sampling frequency, the effect of reducing these errors does not change. Therefore, it goes without saying that the effective voltage value can be detected with very high accuracy.

次に、本発明を適用したディジタル信号処理システムの
実施例について説明する。
Next, an embodiment of a digital signal processing system to which the present invention is applied will be described.

まず、第26図に示すシステムは信号解析システムであ
る。
First, the system shown in FIG. 26 is a signal analysis system.

本実施例では、物理量(変位、速度、圧力、温度など)
をトランスデユーサ3001によって、電位に変換する
。このトランスデユーサ3001の出力を通常規則的な
時間間隔でディジタル化する。すなわち、A/D変換器
3002でディジタル量に変換する。
In this example, physical quantities (displacement, velocity, pressure, temperature, etc.)
is converted into a potential by the transducer 3001. The output of this transducer 3001 is typically digitized at regular time intervals. That is, the A/D converter 3002 converts it into a digital quantity.

このディジタル量を、例えば、スペクトラムアナライザ
3004でスペクトル解析し、振幅、位相、電力あるい
はエネルギー等の周波数分析を行なう。この場合、スペ
クトル解析に本発明を適用すれば、A/D変換により発
生する量子化誤差を大幅に低減でき、高精度なスペクト
ル解析が可能である。また、A/D変換したデータの高
周波成分の除去、あるいは、特定の信号周波数成分の抽
出をディジタルフィルタ3004を用いて行なえば、高
精度がデータが得られる。
This digital amount is subjected to spectrum analysis using, for example, a spectrum analyzer 3004, and frequency analysis of amplitude, phase, power, energy, etc. is performed. In this case, if the present invention is applied to spectrum analysis, quantization errors caused by A/D conversion can be significantly reduced, and highly accurate spectrum analysis can be performed. Furthermore, if high frequency components of A/D converted data are removed or specific signal frequency components are extracted using the digital filter 3004, highly accurate data can be obtained.

なお、3005は、取込んだ信号と他の信号との相関関
数を求めるための相関器がある。
Note that 3005 includes a correlator for determining a correlation function between the captured signal and other signals.

第26図において、本発明をA/D変換後のフィルタリ
ングの部分に適用することができ、高精度な信号解析シ
ステム(例えばスペクトラムアナライザなど)を構成で
きる。
In FIG. 26, the present invention can be applied to the filtering part after A/D conversion, and a highly accurate signal analysis system (eg, spectrum analyzer) can be constructed.

第27図に示すシステムは、音声信号処理装置、すなわ
ち、C0DEC(変復調器)の構成例である。
The system shown in FIG. 27 is a configuration example of an audio signal processing device, that is, a CODEC (modulator/demodulator).

アナログセンス4001により音声信号を取込み、この
信号をA/D変換器40o2でA/D変換した後に、デ
ィジタルシグナルプロセッサ4003にて、エコーキャ
ンセルなどの処理を施し、D/A変換器4004にてD
/A変換してアナログ信号に変更する。そしてアナログ
信号によりアナログ制御器40o5でアナログ制御を実
行する。
The analog sense 4001 captures the audio signal, the A/D converter 40o2 converts the signal to A/D, the digital signal processor 4003 performs processing such as echo cancellation, and the D/A converter 4004 converts the signal to D.
/A conversion and change to analog signal. Then, the analog controller 40o5 executes analog control using the analog signal.

第27図において、本発明はA/D変換及びディジタル
シグナルプロセッサによるエコーキャンセル処理の部分
に適用できる。
In FIG. 27, the present invention can be applied to A/D conversion and echo cancellation processing by a digital signal processor.

第28図に示すシステムは、ディジタルデータレコーダ
の構成例である。
The system shown in FIG. 28 is an example of the configuration of a digital data recorder.

第28図において、複数のアナログ入力信号をアナログ
センサ5001で取込み、これらの信号をアナログマル
チプレクサ5002で切換えて。
In FIG. 28, a plurality of analog input signals are taken in by an analog sensor 5001, and these signals are switched by an analog multiplexer 5002.

順次A/D変換器5003でA/D変換し、ディジタル
シグナルプロセッサ50 Q 4でディジタル信号処理
を施し、このデータをレコーダ500Sに記憶するもの
である。第28図において、本発明は、A/D変換及び
ディジタルシグナルプロセッサの部分に適用することが
でき、入力信号の忠実な記憶が可能である。
The A/D converter 5003 sequentially performs A/D conversion, the digital signal processor 50Q4 performs digital signal processing, and this data is stored in the recorder 500S. In FIG. 28, the present invention can be applied to the A/D conversion and digital signal processor parts, allowing faithful storage of input signals.

第29図に示すシステムは、ディジタルオーディオ装置
の一例である。このシステムでは、音源6001をアナ
ログ処理部6002で処理し、この信号をA/D変換器
6003でA/D変換し、このデータに処理部6004
でディジタル処理を施し、録音機6005で録音するも
のである。音を再生する場合には、よりディジタル的に
録音した信号7001を処理部7002で処理し、この
データをD/A変換器7003でD/A変換し。
The system shown in FIG. 29 is an example of a digital audio device. In this system, a sound source 6001 is processed by an analog processing unit 6002, this signal is A/D converted by an A/D converter 6003, and this data is processed by a processing unit 6004.
The data is digitally processed and recorded by a recorder 6005. When reproducing sound, a digitally recorded signal 7001 is processed by a processing unit 7002, and this data is D/A converted by a D/A converter 7003.

アナログ信号を処理部7004で処理し、スピーカ70
o5から音として出力するようにしたものである。
The analog signal is processed by the processing unit 7004, and the speaker 70
The sound is output from o5.

第29図において、本発明は、録音系のA/D変換及び
ディジタル処理の部分に適用することができ、これによ
り、音源の忠実な録音が可能であり、信号対ノイズ比(
S/N比)が大幅に向上できる。
In FIG. 29, the present invention can be applied to the A/D conversion and digital processing parts of the recording system, which enables faithful recording of the sound source and improves the signal-to-noise ratio (
S/N ratio) can be significantly improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、外乱ノイズ及び量子化誤差によるノイ
ズの周波数領域をディジタルフィルタの阻止域にするこ
とができるので、以下に示す効果がある。
According to the present invention, the frequency domain of noise due to disturbance noise and quantization error can be set as the stopband of a digital filter, so that the following effects can be obtained.

(1)適用したA/D変換器の分解能以上の分解能が発
揮できる。
(1) Resolution higher than that of the applied A/D converter can be achieved.

(2)外乱ノイズ、量子化誤差に伴なうノイズの影響を
受けない高精度で安定な入力信号の抽出が可能である。
(2) It is possible to extract a highly accurate and stable input signal that is not affected by disturbance noise or noise caused by quantization errors.

(3)電力系統用保護装置に適用することにより、不完
全な動作域を非常にせまくすることができ、高精度な保
護演算が可能である。
(3) By applying it to a power system protection device, the imperfect operating range can be made very narrow, and highly accurate protection calculations can be performed.

(4)電力系統の電圧実効値検出に適用することにより
、検出精度0.01%以下で電圧実効値を求めることが
でき、電圧・無効電力制御装置及び静止形無動電力補償
装置の大幅な精度向上を図ることができる。
(4) By applying it to voltage effective value detection in power systems, it is possible to obtain the voltage effective value with a detection accuracy of 0.01% or less, which greatly improves voltage/reactive power control devices and static non-active power compensators. Accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図は第1図に示すデジタルフィルタの特性図、第3図は
従来例と本発明のサンプリング方法を説明するための図
、第4図は本発明の他の実施例を示すブロック構成図、
第5図は第4図に示すデジタルフィルタの特性図、第6
図はIIR形フィルタの構成図、第7図はFIR形フィ
ルタの構成図、第8図はIIR形フイルタの適用例を示
す図、第9図は第8図に示すフィルタを用いたときの周
波数特性図、第10図及び第11図はそれぞれ本発明を
アダプティフィルタに適用したとき゛の作用を説明する
ためのフローチャート、第12図は本発明を適用した電
力系統制御・保護装置のブロック構成図、第13図は第
12図の作用を説明するためのフローチャート、第14
図は電力系統制御・保護装置の位相特性図、第15図は
リアクタンスリレーの作用を説明するためのフローチャ
ート、第16図は第15図の処理フローに対応した動作
波形図、第17図は本発明を適用した電力系統制御・保
護装置のアナログ入カニニットのブロック構成図、第1
8図はDSPのブロック構成図、第19図はアナログ入
カニニットの動作タイミングを説明するための図、第2
0図は本発明を適用した電力系統制御・保護装置の位相
特性図。 第21図は本発明を適用したリアクタンスリレーの動作
インピーダンス特性図、第22図は本発明を適用した距
離リレーの位相特性図、第23図は本発明を適用した電
力系統の電圧実効値検出の処理ブロック構成図、第24
図は第23図の作用を説明するためのフローチャート、
第25@は第23図に示す装置の周波数特性図、第26
図は本発明を適用した信号解哲装置のブロック構成図、
第27図は本発明を適用した音声信号処理装置のブロッ
ク構成図、第28図は本発明を適用したデジタルデータ
レコーダのブロック構成図、第29図は本発明を適用し
たディジタルオーディオ装置のブロック構成図である。 100・・・アナログセンサ、  101 サンプルホ
ルダ、   102・A/D変換器、  103゜20
0・・・ディジタルフィルタ、  104・・・ディジ
タル処理部。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a characteristic diagram of the digital filter shown in FIG. 1, FIG. 3 is a diagram for explaining the conventional example and the sampling method of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
Figure 5 is a characteristic diagram of the digital filter shown in Figure 4;
The figure is a block diagram of an IIR type filter, Figure 7 is a block diagram of an FIR type filter, Figure 8 is a diagram showing an application example of the IIR type filter, and Figure 9 is a frequency diagram when using the filter shown in Figure 8. The characteristic diagram, FIGS. 10 and 11 are flowcharts for explaining the operation when the present invention is applied to an adaptive filter, respectively, and FIG. 12 is a block diagram of a power system control/protection device to which the present invention is applied. , FIG. 13 is a flow chart for explaining the operation of FIG. 12, and FIG.
The figure is a phase characteristic diagram of the power system control and protection device, Figure 15 is a flowchart to explain the action of the reactance relay, Figure 16 is an operation waveform diagram corresponding to the processing flow in Figure 15, and Figure 17 is the main Block configuration diagram of analog input crab unit of power system control/protection device to which the invention is applied, Part 1
Figure 8 is a block configuration diagram of the DSP, Figure 19 is a diagram for explaining the operation timing of the analog input crab unit, and Figure 2.
FIG. 0 is a phase characteristic diagram of a power system control/protection device to which the present invention is applied. Fig. 21 is an operating impedance characteristic diagram of a reactance relay to which the present invention is applied, Fig. 22 is a phase characteristic diagram of a distance relay to which the present invention is applied, and Fig. 23 is a diagram of voltage effective value detection in a power system to which the present invention is applied. Processing block diagram, 24th
The figure is a flowchart for explaining the operation of FIG.
Part 25 @ is a frequency characteristic diagram of the device shown in Fig. 23, and Fig. 26
The figure is a block diagram of a signal analysis device to which the present invention is applied.
FIG. 27 is a block configuration diagram of an audio signal processing device to which the present invention is applied, FIG. 28 is a block configuration diagram of a digital data recorder to which the present invention is applied, and FIG. 29 is a block configuration diagram of a digital audio device to which the present invention is applied. It is a diagram. 100... Analog sensor, 101 Sample holder, 102 A/D converter, 103°20
0...Digital filter, 104...Digital processing section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アナログ信号をサンプリングしてディジタルデータ
に変換し、このディジタルデータにディジタルフィルタ
によるフィルタ処理を施し、フィルタ処理されたディジ
タルデータを演算処理するに際して、ディジタルフィル
タの阻止域をアナログ信号の通過域より高い周波数帯域
に設定し、サンプリング周波数を、外乱ノイズ及び量子
化誤差に伴うノイズの発生領域がディジタルフィルタの
阻止域以上となる周波数に設定したディジタル信号処理
方法。 2、サンプリング周波数の1/N(N:2以上の整数)
倍の周波数をディジタルフィルタの零点周波数に設定し
た請求項1記載のディジタル信号処理方法。 3、ディジタルフィルタの零点周波数及び減衰特性を外
乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイズの実測値に従って
設定した請求項2記載のディジタル信号処理方法。 4、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイズの発生領域
及び大きさを演算により求め、この演算値を基にディジ
タルフィルタの零点周波数及び減衰特性を設定した請求
項2記載のディジタル信号処理方法。 5、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイズの発生領域
及び大きさをスペクトル分析し、この分析結果からディ
ジタルフィルタの零点周波数及び減衰特性を設定した請
求項2記載のディジタル信号処理方法。 6、ディジタル演算処理の演算周期よりも短い周期でア
ナログ信号をサンプリングする請求項1、2、3、4又
は5記載のディジタル信号処理方法。 7、アナログ信号をサンプリングしてホールドするサン
プルホールド手段と、サンプルホールド手段によりホー
ルドされたデータをディジタルデータに変換するアナロ
グ−ディジタル変換手段と、アナログ−ディジタル変換
手段出力のディジタルデータにフィルタ処理を施すディ
ジタルフィルタ手段と、ディジタルフィルタ手段出力の
ディジタルデータを基に演算処理を実行するディジタル
処理手段とを備え、ディジタルフィルタ手段は、ディジ
タルフィルタの阻止域がアナログ信号の通過域より高い
周波数帯域に設定され、サンプルホールド手段のサンプ
リング周波数は、外乱ノイズ及び量子化誤差に伴うノイ
ズの発生領域が前記ディジタルフィルタ手段の阻止域以
上となる周波数に設定されているディジタル信号処理装
置。 8、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリン
グ周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に設
定されている請求項7記載のディジタル信号処理装置。 9、電力系統の電気量を示すアナログ信号をサンプリン
グしてホールドするサンプルホールド手段と、サンプル
ホールド手段によりホールドされたデータをディジタル
データに変換するアナログ−ディジタル変換手段と、ア
ナログ−ディジタル変換手段出力のディジタルデータに
フィルタ処理を施すディジタルフィルタ手段と、ディジ
タルフィルタ手段出力のディジタルデータを基に電力系
統の事故判定を行うディジタル演算処理手段とを備え、
ディジタルフィルタ手段は、ディジタルフィルタの阻止
域がアナログ信号の通過域より高い周波数帯域に設定さ
れ、サンプルホールド手段のサンプリング周波数は、外
乱ノイズ及び量子化誤差に伴なうノイズの発生領域が前
記ディジタルフィルタ手段の阻止域以上となる周波数に
設定されている電力系統ディジタル信号処理装置。 10、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリ
ング周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に
設定されている請求項9記載の電力系統ディジタル信号
処理装置。 11、解析対象の物理量に関するアナログ信号をサンプ
リングしてホールドするサンプルホールド手段と、サン
プルホールド手段によりホールドされたデータをディジ
タルデータに変換するアナログ−ディジタル変換手段と
、アナログ−ディジタル変換手段出力のディジタルデー
タにフィルタ処理を施すディジタルフィルタ手段と、デ
ィジタルフィルタ手段出力のディジタルデータを基にス
ペクトル解析を実行するディジタル処理手段とを備え、
ディジタルフィルタ手段は、ディジタルフィルタの阻止
域がアナログ信号の通過域より高い周波数帯域に設定さ
れ、サンプルホールド手段のサンプリング周波数は、外
乱ノイズ及び量子化誤差に伴なうノイズの発生領域が前
記ディジタルフィルタ手段の阻止域以上となる周波数に
設定されているディジタル信号解析装置。 12、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリ
ング周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に
設定されている請求項11記載のディジタル信号解析装
置。 13、音声に関するアナログ信号をサンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド
手段によりホールドされたデータをディジタルデータに
変換するアナログ−ディジタル変換手段と、アナログ−
ディジタル変換手段出力のディジタルデータにフィルタ
処理を施すディジタルフィルタ手段と、ディジタルフィ
ルタ手段出力のディジタルデータにエコーキャンセル処
理を施すディジタル処理手段とを備え、ディジタルフィ
ルタ手段は、ディジタル信号の阻止域がアナログ信号の
通過域より高い周波数帯域に設定され、サンプルホール
ド手段のサンプリング周波数は、外乱ノイズ及び量子化
誤差に伴なうノイズの発生領域が前記ディジタルフィル
タ手段の阻止域以上となる周波数に設定されている音声
信号処理装置。 14、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリ
ング周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に
設定されている請求項13記載の音声信号処理装置。 15、複数のアナログ信号を順次サンプリングしてホー
ルドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド手
段によりホールドされたデータをディジタルデータに変
換するアナログ−ディジタル変換手段と、アナログ−デ
ィジタル変換手段出力のディジタルデータにフィルタ処
理を施すディジタルフィルタ手段と、ディジタルフィル
タ手段出力のディジタルデータを基に演算処理を実行す
るディジタル処理手段とを備え、ディジタルフィルタ手
段は、ディジタル信号の阻止域がアナログ信号の通過域
より高い周波数帯域に設定され、サンプルホールド手段
のサンプリング周波数は、外乱ノイズ及び量子化誤差に
伴なうノイズの発生領域が前記ディジタルフィルタ手段
の阻止域以上となる周波数に設定されているディジタル
データ記録装置。 16、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリ
ング周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に
設定されている請求項15記載のディジタルデータ記録
装置。 17、音声に関するアナログ信号をサンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド
手段によりホールドされたデータをディジタルデータに
変換するアナログ−ディジタル変換手段と、アナログ−
ディジタル変換手段出力のディジタルデータにフィルタ
処理を施すディジタルフィルタ手段と、ディジタルフィ
ルタ手段出力のディジタルデータを基に演算処理を実行
するディジタル処理手段とを備え、ディジタルフィルタ
手段は、ディジタル信号の阻止域がアナログ信号の通過
域より高い周波数帯域に設定され、サンプルホールド手
段のサンプリング周波数は、外乱ノイズ及び量子化誤差
に伴なうノイズの発生領域が前記ディジタルフィルタ手
段の阻止域以上となる周波数に設定されているディジタ
ルオーディオ装置。 18、ディジタルフィルタ手段の零点周波数はサンプリ
ング周波数の1/N(N:2以上の整数)倍の周波数に
設定されている請求項17記載のディジタルオーディオ
装置。
[Claims] 1. When sampling an analog signal and converting it into digital data, applying filter processing to this digital data using a digital filter, and performing arithmetic processing on the filtered digital data, the stop band of the digital filter is A digital signal processing method in which a frequency band is set higher than the passband of an analog signal, and a sampling frequency is set to a frequency where the noise generation area due to disturbance noise and quantization error is above the stopband of a digital filter. 2. 1/N of sampling frequency (N: integer greater than or equal to 2)
2. The digital signal processing method according to claim 1, wherein the double frequency is set as the zero point frequency of the digital filter. 3. The digital signal processing method according to claim 2, wherein the zero point frequency and attenuation characteristic of the digital filter are set in accordance with actual measured values of disturbance noise and noise accompanying quantization error. 4. The digital signal processing method according to claim 2, wherein the generation area and magnitude of noise accompanying disturbance noise and quantization error are determined by calculation, and the zero point frequency and attenuation characteristic of the digital filter are set based on the calculated values. 5. The digital signal processing method according to claim 2, wherein the generation area and magnitude of noise caused by disturbance noise and quantization error are spectral analyzed, and the zero point frequency and attenuation characteristic of the digital filter are set based on the analysis results. 6. The digital signal processing method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, wherein the analog signal is sampled at a shorter period than the calculation period of the digital calculation process. 7. Sample and hold means for sampling and holding analog signals; analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample and hold means into digital data; and filter processing on the digital data output from the analog-to-digital conversion means. The digital filter means includes a digital filter means and a digital processing means for performing arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means, and the digital filter means has a stop band of the digital filter set to a frequency band higher than a pass band of the analog signal. . A digital signal processing device, wherein the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than a rejection band of the digital filter means. 8. The digital signal processing device according to claim 7, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency. 9. Sample and hold means for sampling and holding an analog signal indicating the amount of electricity in the power system; analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample and hold means into digital data; comprising digital filter means for filtering digital data; and digital arithmetic processing means for determining faults in the power system based on the digital data output from the digital filter means;
The digital filter means is set to a frequency band in which the stopband of the digital filter is higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is such that the noise generation area due to disturbance noise and quantization error is set to a frequency band that is higher than the passband of the analog signal. A power system digital signal processing device that is set to a frequency that is above the stopband of the means. 10. The power system digital signal processing device according to claim 9, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency. 11. Sample and hold means for sampling and holding an analog signal related to the physical quantity to be analyzed; analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample and hold means into digital data; and digital data output from the analog-to-digital conversion means. comprising digital filter means for performing filter processing on the filter, and digital processing means for performing spectrum analysis based on the digital data output from the digital filter means,
The digital filter means is set to a frequency band in which the stopband of the digital filter is higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is such that the noise generation area due to disturbance noise and quantization error is set to a frequency band that is higher than the passband of the analog signal. A digital signal analyzer whose frequency is set to be above the stopband of the means. 12. The digital signal analysis device according to claim 11, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency. 13. Sample and hold means for sampling and holding analog signals related to audio; analog-to-digital conversion means for converting data held by the sample and hold means into digital data;
The digital filter means includes digital filter means for performing filter processing on the digital data output from the digital conversion means, and digital processing means for performing echo cancellation processing on the digital data output from the digital filter means. The sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band higher than the passband of the digital filter means, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. Audio signal processing device. 14. The audio signal processing apparatus according to claim 13, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency. 15. A sample-hold means for sequentially sampling and holding a plurality of analog signals, an analog-to-digital conversion means for converting the data held by the sample-and-hold means into digital data, and a filter for the digital data output from the analog-to-digital conversion means. The digital filter means is equipped with a digital filter means for performing processing, and a digital processing means for performing arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means. , and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than a rejection band of the digital filter means. 16. The digital data recording device according to claim 15, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency. 17. Sample and hold means for sampling and holding analog signals related to audio; analog-to-digital conversion means for converting data held by the sample and hold means into digital data;
The digital filter means includes a digital filter means that performs filter processing on the digital data output from the digital conversion means, and a digital processing means that performs arithmetic processing based on the digital data output from the digital filter means. The sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency band higher than the passband of the analog signal, and the sampling frequency of the sample and hold means is set to a frequency at which a noise generation area due to disturbance noise and quantization error is equal to or higher than the stopband of the digital filter means. digital audio equipment. 18. The digital audio device according to claim 17, wherein the zero point frequency of the digital filter means is set to a frequency 1/N (N: an integer of 2 or more) times the sampling frequency.
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