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Improvement of power efficiency and modulation accuracy of quadrature-modulation envelope pulse-width modulation transmitters

Research Project

Project/Area Number 15K06086
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Yohtaro Umeda  東京理科大学, 理工学部電気電子情報工学科, 教授 (80439918)

Research Collaborator KOZAWA Yusuke  東京理科大学, 理工学部, 助教
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords直交変調 / 包絡線パルス幅変調 / EPWM / 送信機 / スイッチング / D級 / 電力増幅器 / 量子化雑音
Outline of Final Research Achievements

In this research, we propose a technique to solve the problem of power efficiency and modulation accuracy due to quantization noise and the problem of power efficiency degradation due to switching loss of Class D power amplifier for quadrature-modulation (QM) envelope pulse-width modulation (EPWM) wireless transmitter. For the former problem, we proposed a quantization noise canceling technique, a quantization noise removal and recovery technique, and a transmitter architecture that does not generate quantization noise. For the latter, we propose Class DE modification of class D PA and a QM-EPWM transmitter architecture that satisfies zero current switching (ZCS) condition. Furthermore, the impact of these proposed techniques is shown by simulation and experiment.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Optimization of DSM Sampling Frequency and Interleaving Frequency for Bilevel QuadratureModulation EPWM Transmitter2016

    • Author(s)
      Takashi Noda, Yohtaro Umeda, Yusuke Kozawa
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: 20 Pages: 179-182

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Quadrature-modulation envelope-pulse-width-modulation transmission system using quadrature polarized waves2017

    • Author(s)
      R. Sakai T. Morita Y. Umeda Y. Kozawa
    • Organizer
      2017 IEEE 60th International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A quadrature-modulation EPWM transmitter that uses sine wave carriers for I and Q channel with a 90°-hybrid2017

    • Author(s)
      T. Morita R. Sakai Y. Umeda Y. Kozawa
    • Organizer
      2017 IEEE Asia Pacific Microwave Conference (APMC)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of power combining methods in power-amplifier-inserted transversal filter for EPWM transmitters2017

    • Author(s)
      Y. Tanaka Y. Umeda Y. Kozawa
    • Organizer
      2017 IEEE Asia Pacific Microwave Conference (APMC)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 並列出力MASH方式ΔΣ変調器を用いた直交変調型包絡線パルス幅変調方式送信機2017

    • Author(s)
      山本匠 楳田洋太郎 小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェーバー方式イメージ抑圧法を用いた全ディジタル化Low-IF方式送信機のマルチキャリア送信特性2017

    • Author(s)
      加茂 巧 楳田洋太郎 小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会集積回路研究会(ICD)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] EPWM送信機への応用に向けた電力増幅器挿入型トランスバーサルフィルタにおける電力合成法の比較2017

    • Author(s)
      田中裕人 楳田洋太郎 小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会(MW)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 同相の正弦波をI、Qチャンネルの搬送波に用い90°ハイブリッドを信号合成に用いる直交変調型EPWM送信機2017

    • Author(s)
      森田智明 酒井涼 楳田洋太郎 小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会(MW)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] アップコンバージョンしたルートコサインロールオフ波形を用いた無線送信機の検討2017

    • Author(s)
      山本伊織 楳田洋太郎
    • Organizer
      電子情報通信学会回路とシステム研究会(CAS)
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 直交偏波を用いた直交変調型包絡線パルス幅変調送信方式の検討2017

    • Author(s)
      酒井 涼,楳田洋太郎,小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      岡山県立大学(岡山県総社市)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 直交変調型包絡線パルス幅変調方式送信機のFPGA実装における並直列変換を用いた高速化の検討2017

    • Author(s)
      長澤昂平,楳田洋太郎,小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会集積回路研究会
    • Place of Presentation
      岡山県立大学(岡山県総社市)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] D級増幅器における非線形符号間干渉のシミュレーション評価2017

    • Author(s)
      井口裕貴,楳田洋太&,小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会2017年総合大会
    • Place of Presentation
      名城大学天白キャンパス(愛知県名古屋市)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 包絡線パルス幅変調送信機への適用に向けた 電力増幅器挿入型トランスバーサルフィルタにおける電力合成方法の比較2017

    • Author(s)
      田中 裕人,楳田 洋太郎,小澤 佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • Place of Presentation
      東海大学高輪キャンパス(東京都港区)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] I/Q チャンネルを独立に電力増幅するとともに90°ハイブリッドにより信号の直交合成分離を行う直交変調型EPWM信号伝送方式2017

    • Author(s)
      森田 智明,楳田 洋太郎,小澤 佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • Place of Presentation
      東海大学高輪キャンパス(東京都港区)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ウェーバー方式イメージ抑圧法を用いた全ディジタル化Low-IF方式送信機2017

    • Author(s)
      加茂 巧,楳田 洋太郎,小澤 祐介
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • Place of Presentation
      東海大学高輪キャンパス(東京都港区)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] MASH方式による直交変調型EPWM送信機の設計2017

    • Author(s)
      山本 匠,楳田 洋太郎,小澤 佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • Place of Presentation
      東海大学高輪キャンパス(東京都港区)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 包絡線パルス幅変調方式送信機における量子化雑音抑圧用トランスバーサルフィルタへの窓関数の適用2016

    • Author(s)
      佐々木隆人,楳田洋太郎,小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      東京都港区機械振興会館
    • Year and Date
      2016-04-21
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Optimization of DSM Sampling Frequency and Interleaving Frequency for Bi-level Quadrature-modulation EPWM Transmitter2016

    • Author(s)
      Takashi Noda, Yohtaro Umeda, Yusuke Kozawa
    • Organizer
      2016 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'16)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2016-03-06
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電力増幅器挿入型トランスバーサルフィルタにおける窓関数の適用の検討2016

    • Author(s)
      佐々木 隆人,楳田 洋太郎,小澤 佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会東京支部学生会第21回研究発表会
    • Place of Presentation
      東京都港区東海大学高輪キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-05
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] オンチップインダクタの対基板容量キャンセリングによるEPWM送信機用D級増幅器内蔵バンドパスフィルタの狭帯域化2016

    • Author(s)
      渡邊邦彦,楳田洋太郎,小澤佑介
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      東広島市広島大学東広島キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-04
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Power-amplifier inserted transversal filter using high-order pass band2015

    • Author(s)
      Kouhei Nagasawa, Shota Fujioka, Kazuaki Watanabe, Yohtaro Umeda, Yusuke Kozawa
    • Organizer
      2015 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT2015)
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2015-08-26
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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