2002 Fiscal Year Annual Research Report
サンプル値制御理論によるアナログ特性最適なディジタル信号処理
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12450172
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
山本 裕 京都大学, 情報学研究科, 教授 (70115963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
若佐 裕治 山口大学, 工学部, 講師 (60263620)
藤岡 久也 京都大学, 情報学研究科, 助教授 (60273596)
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| Keywords | サンプル値制御系 / ディジタル信号処理 / サンプルレート変換 / マルチレート信号処理 |
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| Research Abstract |
本年度は・新フィルタによるCD信号のハードウェア実験とその特性評価・サンプルレート変換器の最適設計・新方式による通信システム設計・新方式の画像処理への応用可能性を主な目標とした.まずCD信号の処理においては,前年度までの成果を受けて,原CD信号を2倍,あるいは4倍にアップサンプルしたものを,DSPと専用ボードによって構成した新フィルタによって処理し,現用CDのDAコンバータとの比較実験,試聴を行い,音場感,音の滑らかさの表現などにおいて有意差があることを多くのモニター試聴によって確認した.これはアナログ特性を設計に取り込んだ成果であり、現在のCD規格がまだ可能性を残していることを示している.
サンプルレート変換器においては,旧来の方法はアナログ性の無視によるリンギング発生することが分かっていたが,変換器が周期時変系となるため設計システムが高次元となり,実用に問題を残していた.しかし変換レートを因数分解し,逐次設計に帰着させることにより実用範囲での計算で設計が可能となった.またWavelet展開への応用も見出され,最適Wavelet展開をサンプル値制御系によって計算できることが明らかとなった.以上の設計問題において,復元時の信号の遅れを大きくするほど復元特性が向上するが,一方設計問題が数百次元よなる.しかしこれに切除平面法とよばれる数値最適化法を用いることにより設計が可能であることを示した.これらの技術の応用として,ディジタル通信システムにおける送信器,受信器の最適設計問題も,アナログ特性を最適化するべく定式化が可能となり,従来法に比べて性能向上が見込めることを示した.
最後に新フィルタの画像処理への応用可能性を検討し,劣化画像の復元に効果があることを確認した.
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[Publications] Y.Yamamoto et al.: "Approximating sampled-data systems with applications to digital redesign"Proc. 41st IEEE CDC. (2002)
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[Publications] Y.Yamamoto: "Coprimeness conditions for pseudorational transfer functions"MTNS2002. (2002)
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[Publications] 若佐, 安福, 永原, 山本: "切除平面法によるインターポレータのサンプル値設計"計測自動制御学会論文集. 38. 462-468 (2002)
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[Publications] Y.Yamamoto: "Preservation of stability and spectrum for a class of infinite-dimensional systems"Proc. 15th IFAC World Congress. (2002)
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[Publications] 山本 裕, 永原正章: "サンプル値制御によるディジタル通信システムのロパスト設計"計測と制御. 41. 491-495 (2002)
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[Publications] Y.Yamamoto et al.: "Optimal wavelet expansion via sampled-data control theory"Proc. 4th Asian Control Conference. (2002)
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[Publications] K.Hashimoto, Y.Oishi, Y.Yamamoto: "Control and Modeling of Complex Systems"Birkhauser. 368 (2002)
