2015 Fiscal Year Research-status Report
近距離無線アシスト調整による基板間配線における超高速ディジタル信号伝送手法の開発
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15K15962
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
飯島 洋祐 小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 助教 (90565441)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高速ディジタル通信 / 符号間干渉 / VLSIシステム / 波形整形技術 / ディジタル信号処理 / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、大規模集積回路（VLSI）チップ間/回路基板間の電気配線による信号劣化の影響が通信の大容量化を制限しており、VLSI システム全体の高性能化を律速させる深刻な問題となっている。この問題に対し、本研究ではディジタル信号処理を駆使した波形整形技術の超高速通信技術への応用を研究している。この波形整形において、スルーホール配線等の基板配線の複雑化、隣接配線との干渉などの影響に伴って通信状況の変化に応じた高精度なリアルタイム調整が不可欠である。
そこで、本研究では、近距離無線アシスト調整による波形整形処理の高精度化手法を研究している。本年度の検討では、Tomlinson-Harashima Precoding（THP）を適用した送信イコライザ回路において、その回路係数のリアルタイム調整に向けたアルゴリズム開発を行った。具体的には、回路調整に最適化アルゴリズムの一つである遺伝的アルゴリズムの適用を検討しており、その最適化のための評価関数を開発した。本研究では受信端にて通信品質の良し悪しをオンチップで定量的かつ柔軟に数値化可能な評価手法の基礎検討を行った。本研究では、受信端波形データにモジュロ演算と統計処理を施した評価方式にて、PAM-4などの多値伝送評価にも柔軟に対応可能な評価関数を検討した。本検討のために、MATLABを用いた評価環境を構築し、測定器と連携させた基礎評価を実施した。さらに、次年度の回路検討に向け、従来のTHPに比べて柔軟な係数調整と波形整形が可能な回路方式を先行して検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は当初の計画通りに、送信イコライザの調整に向けた最適化アルゴリズムの検討を実施しており、受信端波形データの統計処理に基づく受信端伝送波形の評価手法を検討した。さらに、本検討において、MATLABシミュレーションによる基礎的評価を実施しており、シミュレーションと測定器を連携させた実測評価に対応できる段階まで測定環境が構築できている。今年度の研究成果については、関連国内学会（電子情報通信学会総合大会）にて発表しており、関連国際学会（the 46th International Symposium on Multiple-Valued Logic）での発表が決定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では、平成27年度に検討した最適化アルゴリズムを実機にて評価するために、外部からリアルタイムで調整が可能な送信イコライザ回路の開発と試作を行う。具体的には、本年度に先行検討したイコライザ回路方式に外部調整が可能な回路を付加し、本年度検討のアルゴリズムが適用可能なシステム試作を行う。試作は、書き換え可能なハードウェアであるFPGAを中心としたディスクリート回路で実現する計画であり、そのためにFPGAボードを購入し、その開発環境も構築していく。
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| Causes of Carryover |
当初、経費についてはほぼ計画通りに使用を進めていたが、科研費申請時の申請額に対して配分額が減額になったために一部使用計画の見直しが必要になった。その結果、初年度の研究計画を遂行する上で必要なMATLABソフトウェア導入を優先した。当初導入予定だったアルゴリズム開発用ワークステーションについて、想定していたスペックのワークステーション導入が難しかったため、導入を次年度に変更して、本年度はシミュレーション規模を縮小させて既存の計算機で代用した。以上が次年度使用額が生じた理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度に導入が出来なかったアルゴリズム開発用ワークステーションについて、次年度導入予定のFPGA開発用ワークステーションとの併用を考えており、ワークステーション購入に使用予定である。これによって、予算配分額削減に対する研究遂行への影響を軽減できると考えている。
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Research Products
(2 results)
