2016 Fiscal Year Research-status Report

ソフトウエア無線環境を用いた基礎的概念の理解に重点をおいた教育実践の推進

Research Project

Project/Area Number	16K00985
Research Institution	Ishikawa National College of Technology
Principal Investigator	山田洋士石川工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10230492)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	無線信号処理 / ソフトウェア無線 / 基礎講義 / 同期 / パルス / インパルス
Outline of Annual Research Achievements	どんな知識を講義で教授し、ソフトウェア無線環境を用いた実験でどんな体験をさせるかを検討し、基礎的概念を理解させるための講義内容の策定に取り組んだ。講義内容は、例えば以下の内容からなる。・スペクトル、変調、復調、多値変調、直交性・符号間干渉、ロールオフフィルタ、帯域幅、オーバサンプリング・信号点配置、ビットエラーレート無線通信やディジタル通信・ディジタル変調の初学者向けの伝統的なテキストでは、ベースバンド信号をパルス信号として議論を進めている場合が圧倒的に多い。これに対し、信号処理手法に基づき無線信号処理を実装するソフトウェア無線環境の場合には、ベースバンド信号は必然的にインパルス列となり、現存する多くの通信工学のテキストの表記法とは断絶がある。上記の講義内容の策定は、基礎的概念を理解した上で、それらの概念が現実に使用されている技術に接続することを念頭に置いて行った。ソフトウェア無線実験環境を講義に連動した実験に活用する際には、多チャネル入力と時刻の同期性の確保が重要になってくる。このため、使用予定のソフトウェア無線実験環境で、基準信号を複数のソフトウェア無線用A/D, D/A変換器に同時に供給する信号分配器を用いて同期性能評価を実施している。その結果、使用予定のソフトウェア無線実験環境では、同期性能が用途によっては不十分である場合があることを明らかにした。これを回避する一つの手段として、同期用にM系列信号を利用する検討を実施した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 基礎的事項を理解させるための講義内容検討については、ほぼ計画通りに推移している。使用予定のソフトウェア無線環境において、複数の無線用A/D, D/A変換器で時間的に同期させて動作をさせることを目指しているが、現状では同期性能が十分ではなく、今後の改善が必要である。
Strategy for Future Research Activity	今後は、講義に付随する実験の課題設定および必要プログラム・資料・設備の整備を実施する予定である。
Causes of Carryover	研究計画に基づき、必要な機材の確保等を行った。当初想定していた価格よりもやや安価に購入できた機材等もあり、少額の次年度使用額が生じた。
Expenditure Plan for Carryover Budget	今回生じた次年度使用額は、平成29年度に計画している使用予定と併せ、研究目的を達成するための機材・消耗品・ソフトウェアライセンス費用などに有効に利用する予定である。