2012 Fiscal Year Annual Research Report
符号・信号処理技術アシスト高速信号伝送による高性能ネットワークセントリックLSI
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24300014
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
弓仲 康史 群馬大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30272272)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 集積回路 / VLSIシステム / 等化回路 / 多値情報処理 / 時間領域信号処理 / パルス位置変調(PPM) / プリエンファシス / 高速インタフェース |
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| Research Abstract |
近年、VLSIシステムの極限微細化・GHzを超える高速化・低電圧化に伴い、配線の激増、伝送波形の劣化、雑音等の諸問題が深刻となりつつある。本研究では、符号・信号処理技術を融合させた時間領域情報表現に基づき、スケーラブルな微細MOS回路技術の基本構成要素の検討とその高速信号伝送技術への応用に関する検討を行い、「ネットワークセントリック集積回路」の有効性を実証する。
今年度は特に、信号のパルス位置を時間的にシフトさせるパルス位置変調(PPM : Pulse Position Modulation)方式に着目したデータの時間軸領域表現に検討を行った。PPM方式を用いたデータ伝送方式は、(1)PWM(パルス幅変調)方式と比較して時間軸情報検出回路を簡略化可能、(2)配線の帯域制限の影響を受けて波形の振幅情報が劣化しても時間軸情報は保存されるため、低電圧高速信号伝送に有効であると共に耐ノイズ性にも優れるなどの特徴を有する。しかしながら、PPM方式でnビットを多値(2^n値)伝送する場合、1/2nの高精度な時間分解能が必要となり、時間情報検出回路の実現が困難となる。
以上の問題を解決するために本課題では、PPM信号の振幅を多値化し、時間と振幅を用いた2次元情報表現方式を新たに提案し、8値情報伝送(時間領域に2ビット、振幅領域に1ビット)を対象に、回路シミュレーションとFPGA実装によってその有効性を実証した。その結果、従来の8値PPM方式と比較して、検出回路の時間分解能精度要件を半分に緩和可能であることを明らかにした。
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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
研究計画の3大テーマの一つであるデータの2次元情報表現に関する基礎的考察、シミュレーション、FPGAを用いた原理実験を予定通り完了し、問題点および解決手法等の検討を行った。これらの研究成果は、国際学会ならびに論文として発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画の3大テーマに「信号の周波数成分であるスペクトル形状に着目した高速信号伝送用符号化技術」に関する検討を追加し、実施する。従来の0,1のディジタル信号を、帯域制限を有する伝送路に高速に伝送することは困難であり、[スペクトルシェービングに着目した高速信号伝送のための符号化技術に関する検討]が重要であることを新たに提唱し、高速信号伝送のための符号化に関する統一的設計手法を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初備品購入を予定していた測定器の価格に特別割引が適用されたことと共に、試作予定の回路を次年度以降に変更したことなどから、差額分を次年度使用予定額に合算した。これにより、次年度当初購入予定のネットワークアナライザの周波数帯域性能を1ランク上の機器に変更する予定である。測定可能な周波数帯域が拡大することにより、高精度な伝送路の測定が可能となり、シミュレーションと実測が精度よく一致することが期待される。
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