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2014 Fiscal Year Research-status Report

マイクロセル環境における高速移動体通信のための3次元構造マルチアンテナシステム

Research Project

Project/Area Number 25420401
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

市毛 弘一  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10313470)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsアレーアンテナ / 到来方向推定
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度は,主としてネストアレー構造に着目して,最適構造と到来波数推定,到来方向推定手法について検討した.到来波数推定においては,アレー受信信号の相関行列において欠損があるため,行列のToeplitz性に基づいて欠損要素を補間し,さらに比率法によって高精度な到来波数推定を行うことが可能であることを実証した.到来方向推定においては,従来と同程度の推定精度は確認できたものの,それを超える精度は確認できなかったため,今後さらに検討したい.
また,MUSIC法,2q-MUSIC法などの利点・問題点を解析し,それらのスペクトルを合成することで,あらゆる場面に適用可能でロバストな到来方向推定手法を確立した.MUSIC法における不得意角を打ち消す手法として効果が期待できる.
さらに,代数的解放に基づいた低計算コスト到来方向推定手法についても検討を行い,従来はリニアアレーにのみ適用可能だった手法を,矩形アレーにも適用可能になるよう拡張した.従来法との比較においても,特に複数のコヒーレント波の到来方向推定において高い推定精度を実現することを検証した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ネストアレーの構造に着目することで新しい展開があり,最適構造の検討,到来波数・方向推定への応用など,様々な検討を行った.今後もより良い構造を模索しつつ,検討を行っていきたい.
関連して,スイッチングを用いた低コストアレー受信器,および角度スペクトルの合成による高精度推定手法,アレー受信信号相関行列の分析による低計算コスト到来方向推定手法など,マルチアンテナシステムに関連する様々な研究を進めることができた.こうした諸問題についても引き続き検討していきたい.

Strategy for Future Research Activity

当初の計画の通り,より良いマルチアンテナ構造を模索しつつ,理論解析およびシミュレーション・実験による検討を進めたい.マルチパス波への対応が可能な推定手法についても引き続き検討したい.

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] 2次元到来方向推定用ピラミッド型アレーアンテナ2014

    • Author(s)
      松野宏己,中野雅之,堀裕介,鹿川悠太,土居勇輝,市毛弘一,新井宏之
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B

      Volume: J97-B Pages: 752-761

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Accurate Source Number Detection for Low-Cost Nested Array2015

    • Author(s)
      K. Ichige, K. Yamada
    • Organizer
      International Workshop on Compressed Sensing Theory and its Applications to Radar, Sonar and Remote Sensing
    • Place of Presentation
      Pisa, Italy
    • Year and Date
      2015-06-16 – 2015-06-19
  • [Presentation] Accurate and Low-Cost DOA Estimation Method Using Array Covariance Matrix Elements2014

    • Author(s)
      Y. Iwabuchi, K. Ichige
    • Organizer
      Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems
    • Place of Presentation
      Ishigaki island, Japan
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-19
  • [Presentation] DOA Estimation for Low-Cost Array Antenna System Based on GROUSE and EM Algorithms2014

    • Author(s)
      K. Yamada, K. Ichige
    • Organizer
      Asia-Pacific Conference on Circuits and Systems
    • Place of Presentation
      Ishigaki island, Japan
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-19
  • [Presentation] 3-D Array Configuration Using Multiple Regular Tetrahedra for High-Resolution 2-D DOA Estimation2014

    • Author(s)
      Y. Doi, K. Ichige, H. Arai, H. Matsuno, M. Nakano
    • Organizer
      European Signal Processing Conference
    • Place of Presentation
      Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-05
  • [Presentation] Direction-Of-Arrival Estimation of Coherent Sources for ULA Based on The Relation between Array Covariance Matrix Elements2014

    • Author(s)
      Y. Iwabuchi, H. Li, K. Ichige
    • Organizer
      International Symposium on Communications, Control, and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23
  • [Presentation] Antenna Switching based on the relation between the relative location of array elements for High Resolution 2-D DOA Estimation2014

    • Author(s)
      Y. Doi, K. Ichige, H. Arai, H. Matsuno, M. Nakano
    • Organizer
      International Symposium on Communications, Control, and Signal Processing
    • Place of Presentation
      Athens, Greece
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23

URL: 

Published: 2016-05-27  

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