時間情報瞬時処理システム

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07248103
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• Research Institution: TOHOKU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 坪内 和夫 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30006283)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣瀬 全孝 広島大学, 工学部, 教授 (10034406) ; 大見 忠弘 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20016463) ; 谷口 研二 大阪大学, 工学部, 教授 (20192180)
• Keywords: 酸化膜絶縁破壊 / DSP / 上位桁先行演算 / 特徴量プリプロセス / 超並列画像処理システム / 光配線 / パケットSS-CDMAシステム / 近似同期CDMA符号

Research Abstract

本研究では、21世紀の高度情報社会の「頭脳と神経」の役割を担うパーソナルC&C(Computor & Communicataion)の実現を目指す。平成10年度は以下の成果が得られた。大阪大・谷口は、パイプライン的に多量のデータを処理する機能可変型のDSPを設計・試作した。8bitネットワーク、基本回路ブロック(ALU)、および配線セレクタから構成される。ネットワークは、格子状ネットとグローバルネットを重畳した構造となっており、ブロック間の信号伝達の自由度を大幅に向上している。ALUはシフト乗算などの簡単な演算機能を有し、大規模なブロック構成の下で高度な情報処理を行うシステムとなっている。
東北大・大見は、知的な瞬時応答機能を実現するために,無駄な演算を省略する手法に関して研究を行った。上位桁先行演算アーキテクチャおよび特徴量プリプロセッサアーキテクチャにより,算術演算・比較の演算処理において必要な演算量を数十分の一に減少することができることを実証した。また,ベクトル量子化を用いたコードブック空間情報処理アルゴリズムにより,人物顔認識および高圧縮率動画像転送技術を開発した。
広島大・廣瀬は、光配線を用いた超並列画像処理システム実現のために、システム設計、光配線要素技術開発および電気信号処理チップの試作を行ってきた。平成10年度は、1)GaAs発光素子(LED)をGaAs基板から高速に剥離するための剥離層の最適膜厚の決定、2)LEDに光が入射しない低損失分岐光導波路を設計・試作し、LEDへの入射光強度を従来の10分の1以下に低減、3)同じ伝搬損失の時、光導波路はトランスミッションラインの1/5以下の大きさで良いことを示した。
東北大・坪内は、携帯情報端末Tele-Padwを用いたSS-CDMA(符号分割多重接続)無線通信システム構築を目指した。基地局から端末へのダウンリンク側では、基本的に低消費電力である2.4GHzフロントエンドSAWマッチトフィルタを受信機相関器に用いたパケットSS-CDMA方式を開発した。各端末側から基地局へのアップリンク側には、セル半径150m内では近似的に同期運用が可能な近似同期CDMA符号を用い、相関器に開発してきたSAWコンボルバを使用したセル化CDMAシステムを開発し、多セル化構成の検討を行った。
以上、本研究により、21世紀の真の「頭脳と神経」を構築する見通しは得られた。

Research Products

• [Publications] T.B.Keat: "A Reconfigurable Digital Signal Processor" IEICE Trans.Electron. E81-C. 1424-1430 (1998)
• [Publications] T.Tomita: "A New Soft Breakdown Mode for Thin Thermal SiO2 Films Under Constant Current Stress" IEEE Trans.Electron Devices. 46. 159-164 (1998)
• [Publications] Y.Kamakura: "Verification of Hole Scattering Rates in Si with Quantum Yield Experiment" 6th Int.workshop on computational Electronic(IWCE-6). 108-111 (1998)
• [Publications] T.Sakura: "A Detailed study of Soft- and Pre-Soft-Breakdowns in Small Geometry MOS structures" Int.Electron Devices Meeting 1998. 183-186 (1998)
• [Publications] 大見忠弘: "知能集積回路-瞬時応答を可能にするビットフロー型データフローバスミニマムプロセッサ" 電子情報通信学会論文誌. C-I,J81-C-I. 377-384 (1998)
• [Publications] 大見忠弘: "知能の極限集積化" 第2回システムLSI琵琶湖ワークショップ資料集. 119-135 (1998)
• [Publications] K.Kotani: "CMOS Charge-Transfer Preamplifier for Offset-Fluctuation Cancellation in Low-Power A/D converters" IEEE Journal of Solid-State Circuits. 33. 762-769 (1998)
• [Publications] N.M.Yu: "A Real-Time Center-of-Mass Tracker Circuit Implemented by Neuron MOS Technology" IEEE Transaction on Ciercuits and Systems-II. 45. 495-503 (1998)
• [Publications] K.Kotani: "Clock-Controlled Neuron-MOS Logic Gates" IEEE Transaction on Ciercuits and System-II. 45. 518-522 (1998)
• [Publications] Y.Sasaki: "High Speed GaAs Epitaxial Lift-Off and Bonding with High alignment Accuracy Using a Sapphire Plate" IEICE Trans.Elctrochem.Soc. 146. (1998)
• [Publications] 元吉克幸: "2.4GHz帯フロントエンドSAWマッチトフィルタを用いたパケットSS-CDMA方式" 電子情報通信学会技術報告(スペクトラム拡散研究会). SST-98-47. (1998)
• [Publications] S.Tomabechi: "2.4GHz Front-End Multi-Truck A1N/a-A1203 SAW Matched Filter" IEEE Ultrasonics Symposium. 00-5. (1998)
• [Publications] 亀田卓: "チャネル間干渉のない近似同期CDMA用符号" 1998電子情報通信学会ソサイエティ大会. A-5-1. (1998)