2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K06356
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大野 修一 広島大学, 工学研究院, 准教授 (70273919)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | デルタシグマ変調器 / 量子化 / 量子化誤差 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ディジタル通信を用いて機器間の情報を伝達するネットワーク化制御システムにおいて、通信帯域やバッテリーなどに関する制限のため十分にビットレートが確保できない場合の量子化誤差の影響を軽減するために、デルタシグマ変調器の最適設計に関する研究を行っている。
まず、デルタシグマ変調器のフィードバック信号に対するノルム制約のもとで量子化誤差の影響を最小にするデルタシグマ変調器の設計法を、数値最適化問題として定式化している。従来法と異なり、デルタシグマ変調器に接続されるシステムの出力における量子化誤差の影響を最小化しているため、最適化問題は接続システムに依存している。また、デルタシグマ変調器の最適設計問題は双線形行列不等式で記述できることを示し、最適設計問題が NP 困難であることを明らかにしている。
つぎに、最適設計問題に緩和を適用したのち双線形行列不等式を行列不等式に変換することで、量子化誤差の影響の最小化を凸最適化問題の帰着させ拡張線形行列不等式を数値的に解くことで、デルタシグマ変調器を設計する手法を提案している。このデルタシグマ変調器は接続システムと同次数の無限インパルス応答型のノイズ整形フィルタを持ち、低計算量のフィルタで実装可能である。また、デルタシグマ変調器のフィードバック信号に対するノルム制約により、デルタシグマ変調器の安定性が保障されている。
提案法で設計したデルタシグマ変調器を用いた数値シミュレーションによりその性能を評価し，提案法の有効性を確かめている。
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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
ほぼ当初計画とおり進捗している．成果は国際学術雑誌に掲載できている．
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| Strategy for Future Research Activity |
デルタシグマ変調器の最適設計を凸最適化問題に緩和することで数値的にデルタシグマ変調器を設計したため、その最適性は保障できていない。そこで、もともとの非凸最適化問題の最適解を探索する手法を考案し、緩和設計との比較を行う。
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