2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of EEG Measurement Circuit System by Compressed Sensing Using Random Sampling
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21H03410
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
兼本 大輔 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90603332)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大木 真 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50211785)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 圧縮センシング / 脳波 / 回路とシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，昨年度得られた検討結果を基に，間引きサンプリング動作に適した回路・システム・復元処理に関する応用研究を実施した．
【回路】昨年度作成した集積回路を活用し，本課題で提案する機能回路ブロックの評価検証を実施した．評価用基板を準備し，脳波信号を入力信号として用いた場合の動作確認を実施した．本測定結果を踏まえ，提案する回路機能ブロックの改善すべき点を明らかにした．さらに，修正した回路を180nmCMOSプロセスを用いて再作成することができた．
【システム】間引きサンプリング法を適用したセンシングシステムを実装し，実測を行うことで有効性を確認した．圧縮比を４倍に設定した場合，信号品質の大幅な劣化を避けつつ，消費電力を７割削減できることを実機により確認した．本研究成果は，回路とシステムをテーマとしたIEEE国際会議であるISCAS2023の会議論文集（査読付き）に掲載予定である．
【復元処理】脳波信号の特徴を捉えた辞書生成において，利用する情報を絞り込む工夫を行うことで，更なる高精度復元が可能な復元アルゴリズム・復元エンジンの提案をおこなった．また，脳波信号を対象とした実験を通し，提案手法の有効性を確認することができた．本研究成果も査読を経てIEEE国際会議であるISCAS2023の会議論文集に掲載されることが決まっている．
上記以外に，国内学会にて1件の研究成果発表を行うことができた．さらにシステム実装や復元処理に関連する１件の特許出願を実施した．
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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
当初の研究計画通り，回路システムの実装や復元エンジンの研究開発を実施し，IEEE国際会議論文２本の採録が決まる等，多くの成果を得ることができた．さらに，脳波信号の利用方法についても検討し，国内会議にて１回発表を行った．今年度実施した研究成果をまとめ，１件の特許申請を行うことができた．上記の進捗状況を考慮すると，おおむね順調に研究が進んでいると判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，去年度の検討内容を踏まえ，間引きサンプリング法を活用した無線脳波計測回路システム実装に向けた応用技術に関する研究開発を行った．来年度は，本研究課題の最終年度に当たるため，得られた様々な要素技術を統合し，間引きサンプリング法の有効性を総合的に評価する．
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