2003 Fiscal Year Annual Research Report
ニューラルネットワークによる低ピーク電力OFDM通信システムの開発
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15560332
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
山下 勝己 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60158152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 海 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (40336805)
太田 正哉 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (70288786)
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| Keywords | 直交周波数分割多重方式 / ピーク電力対平均電力比問題 / ニューラルネットワーク / 最適化問題 / 回路化実現 / キャリア間干渉問題 / チャンネル推定 / 誤り率特性改善 |
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| Research Abstract |
直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)方式は,ピーク電力対平均電力比(Peak to Average Power Ratio : PAPR)が単一キャリア伝送方式のPAPRに比べ非常に大きく,非線形増幅器を通過すると誤り率特性が著しく劣化する.同問題に対処するため,先に筆者らはPAPRを抑圧するための位相回転量決定問題を組合せ最適化問題として捉え,ホップフィールドニューラルネットワーク(Hopfield Neural Network : HNN)およびカオスニューラルネットワーク(Chaotic Neural Network : CNN)を用いたアルゴリズムを提案した.しかしながら,同手法では送・受信装置の小規模化が不可能であることから,本研究では各サブキャリア信号に位相回転を施すのではなく,幾つかのサブキャリア信号からなるブロック信号に位相回転を施すと共に,各ブロック信号に対する位相回転量をPAPRが最小となるように,HNNおよびCNNより決定する新たなアルゴリズムを展開した.また,シグナルマスタ装置を動作させ,同装置の基本的動作等の確認を行うと共に,HNNおよびCNNを用いたブロックSLM法によるPAPR抑圧システムの回路化を実現した.なお,回路規模縮小化のために,システム内のニューロン動作の非同期化およびニューロン出力のバイナリ化等についても検討した.
一方,OFDM信号の誤り率特性はPAPRのみならず,端末局移動に伴うドップラ周波数の影響によるキャリア間の直交性の崩れ,すなわち,キャリア間干渉(Inter Carrier Interference : ICI)にも著しく影響される.この点にも注目し,ドップラ周波数の影響を取り除く等化器を構築すると共に,PAPRおよびICIの両問題を解決することによりOFDM方式の伝送特性の改善を図った.なお,提案システムの有効性について計算機シミュレーションにより検証した.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 安里肇: "相関アルゴリズムを用いたニューラルネットワークによる非線形時系列の推定"電気学会論文誌C. Vol.123-C No.5. 991-998 (2003)
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[Publications] Y.W.Chen: "Blind Nonlinear Channel Identification Based on a Constrained Hybrid Genetic Algorithm"IEEE Trans.on Instrumentation and Measurement. Vol.52 No.3. 898-902 (2003)
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[Publications] H.Lin: "Cluster Map Based Blind RBF Equalizer"IEICE Trans.on Fundamentals. Vol.E86-A No.11. 2822-2829 (2003)
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[Publications] 太田正哉: "MNN-RSによるダイナミックチャネル割り当て法とそのFPGA化"電気学会論文誌C. Vol.123-C No.11. 1951-1957 (2003)
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[Publications] D.Li: "An Equalization Technique for High-Speed- Mobile OFDM Systems in Ravleigh Multipath Channels"IEICE Trans.on Communications. Vol.E87-B No.1. 158-160 (2004)
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[Publications] 渡邊一輝: "拘束条件に4次キュムラントを用いた非線形通信システムのブラインド等化"電気学会論文誌C. Vol.124-C No.1. 79-83 (2004)
