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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of EEG Measurement Circuit System by Compressed Sensing Using Random Sampling

Research Project

Project/Area Number 21H03410
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

兼本 大輔  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90603332)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大木 真  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (50211785)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords圧縮センシング / ランダムアンダーサンプリング / 脳波
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は,間引きサンプリング動作に適した回路・システム・復元処理を統合することで,間引きサンプリング法の有効性を総合的に評価する研究を行った.
【回路】圧縮センシングシステムに適した電力効率の高い電源回路を作成し,実機による検証を行った.また,圧縮センシングの数理を活用することで,省電力動作が可能な増幅器回路の構成を検討し,実機作成とシステム評価を通して有効性を確認した.これらの研究の成果は国際会議SSDMの会議論文集(査読付き)ならびに査読付き原著論文として採録・掲載された.
【システム】圧縮センシングを採用したシステムにおけるセキュリティ課題を解決するために,高セキュア通信が実現できる新しいシステムを提案した.本内容は国際会議ICCE2024の会議論文集(査読付き)に掲載された.さらに,復元処理を工夫することで回路雑音の影響を低減できる計測システムに間引きサンプリング法を採用し,その有効性を確認した.本研究成果の一部は,国際会議ISCAS2024の会議論文集(査読付き)に掲載予定である.
【復元処理】過去の復元処理で得られたパラメータを再利用する新しい復元処理・システムを提案し,その有効性を確認した.本内容は国際会議ICCE2024の会議論文集(査読付き)に掲載済みである.

上記以外にも,国内会議にて4件(回路1件,システム2件,復元処理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に関連した1件の特許を出願した.また,研究成果を解説記事や書籍にまとめ,広く公表した.

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 0.36 μW/channel capacitively-coupled chopper instrumentation amplifier in EEG recording wearable devices for compressed sensing framework2024

    • Author(s)
      Kenji Mii, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 63 Pages: 03SP54~03SP54

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ad264f

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Low quiescent current LDO with FVF-based PSRR enhanced circuit for EEG recording wearable devices2024

    • Author(s)
      Kenji Mii, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 63 Pages: 03SP33~03SP33

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ad1f0e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 圧縮センシングを活用した無線脳波計測デバイス実現に向けた研究2023

    • Author(s)
      兼本大輔
    • Journal Title

      光学

      Volume: 52 Pages: 439-441

  • [Presentation] Reducing Power Consumption in LNA by Utilizing EEG Signals as Basis Matrix in Compressed Sensing2024

    • Author(s)
      Riku Matsubara, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Organizer
      IEEE Int. Symp. Circuits Syst. (ISCAS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Utilizing Previously Acquired BSBL Algorithm Parameters in the Compressed Sensing Framework for EEG Measurements2024

    • Author(s)
      Takuya Miyata, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Organizer
      IEEE Int. Conf. Consum. Electron. (ICCE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Noise-Masking Cryptosystem Using Watermark and Chain Generation for EEG Measurement with Compressed Sensing2024

    • Author(s)
      Ryota Tsunaga, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Organizer
      IEEE Int. Conf. Consum. Electron. (ICCE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ウェアラブル脳波計実現に向けたランダムアンダーサンプリング型圧縮センシングウェアラブル脳波計測システムにおける低消費電力LNA の実測及びその解析2024

    • Author(s)
      三井健司,兼本大輔,廣瀬哲也
    • Organizer
      LSIとシステムのワークショップ2024
  • [Presentation] 僅かな温度差で動作するバッテリーレス無線脳波計 ~ランダムアンダーサンプリングと圧縮センシングの数理を活用したLSIからシステム まで~2024

    • Author(s)
      兼本大輔,瀧本英智,三井健司,宮田拓弥,廣瀬哲也
    • Organizer
      LSIとシステムのワークショップ2024
  • [Presentation] Low Quiescent Current Capacitively-coupled Chopper Instrumentation Amplifier in EEG Recording Wearable Devices for Compressed Sensing Framework2023

    • Author(s)
      Kenji Mii, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Organizer
      Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Low Quiescent Current LDO with FVF-Based PSRR Enhanced Circuit for EEG Recording Wearable Devices2023

    • Author(s)
      Kenji Mii, Daisuke Kanemoto, and Tetsuya Hirose
    • Organizer
      Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 復元時に得られたパラメータを再利用するBSBL アルゴリズムを活用した圧縮センシングフレームワーク2023

    • Author(s)
      宮田拓弥,兼本大輔,廣瀬哲也
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • [Presentation] 連鎖圧縮センシングにおける脳波辞書適用による成功確率の改善2023

    • Author(s)
      松原利空,兼本大輔,廣瀬哲也
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • [Book] 生体センシング技術の開発とヘルスケア、遠隔診断への応用2024

    • Author(s)
      安藤 健二郎,木村 信之,太田 進,木下 翔太郎,山本 達郎,関根 嘉香,戸羽 辰夫,中村 昌人,熊木 大介,長峯 邦明,荒川 貴博,山岸 健人,網盛 一郎,太田 裕貴,双見 京介,兼本 大輔,他46名
    • Total Pages
      559
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86798-019-4
  • [Remarks] 研究室ホームページ

    • URL

      http://ssc.eei.eng.osaka-u.ac.jp/~dkanemoto/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] センシングデバイス、データ処理ユニット及びセンシングシステム2023

    • Inventor(s)
      兼本大輔,津永亮多
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2023-217844

URL: 

Published: 2024-12-25  

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