デジタル事前等化と圧縮センシングによる無線携帯端末の消費電力削減に関する研究
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24800040
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Computer system/Network
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
馬 子驥 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (00637754)
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| Project Period (FY) |
2012-08-31 – 2014-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 圧縮センシング / 伝搬路推定 / 事前等化 / プリコーディング / OFDM |
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| Research Abstract |
本研究では圧縮センシングに基づく事前等化方式を用いて、無線携帯端末の消費電力を削減することである。
アップリンクにおけるより少ないパイロットを用いて、受信側の伝搬路情報を送信側にフィードバックするという新たな方式を提案した。圧縮センシングのアルゴリズムを用いて、極少なパイロット信号に基づく伝搬路推定の手法を提案して、高精度な伝搬路推定を示した。圧縮センシング法はナイキスト定理より少ないサンプリング信号からオリジナル信号を復原する可能で、注目されている新技術である。元々画像処理などの領域に応用されている方法だが、今度無線通信に利用して伝搬路推定の精度を向上させることができるを示した。
また、推定結果により線形事前等化方式を用いて、受信側の伝搬路推定や信号等化などの信号処理用の電子回路を省略可能である。だから、消費電力を大幅に削減する効果を達成することを目標とした。シミュレーションの結果においてこの性能はもう明らかにした。更に、ビット誤り率をはじめ、演算量や安定性などの高品質的な受信性能を維持することは示した。
提案した方式をまとめて、論文を出したし、学会発表を通じて、国内外の研究者に周知した。これから、現状よりもっと改善して、特に演算量を少し削減して、特許の出願を目標とする。
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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
１．圧縮センシングに基づく事前等化のアルゴリズムを提案した。OFDMシステムにおける新なフィードバックのフレームのパタンを構築して、圧縮センシングを用いて送信側において伝搬路推定を行う方法を提案した。提案手法を用いて、従来法より推定精度を上げる効果はもう分かった。
２．昨年度、パソコンのシミュレーションをメーインとして研究課題を検討したが、受送信機の実装はまだ進んでいない。これは予想より少し遅くなった。したがって、検証された各モデルを組合せて、送受信機を実装して、提案したアルゴリズムの実測は今年度のメーインの任務となる。
３．事前等化に関する研究はまた不十分であり、これからフィードバックされた信号の利用効率はもっと向上するために、高性能のプリコーディングの検討を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．昨年度において開発を行った各モジュールの性能を評価して、確認する。その後、FPGAとSDRの開発ボードを基ついて、各モジュールを組み合わせて、1対1のシングルアンテナの送受信機の基本設計を行う。更に、実装した送受信機を基ついて、提案した方法の性能評価を行う。
２．基本的な有効な通信スピードとビット誤り率を確保する前提に、消費電力をはじめ、各基本特性の評価と1対1通信の総合性能の評価を行う。
３．圧縮センシングを用いたチャネル推定法の改善を検討する。達成したビット誤り率性能を維持しつつ、所要のパイロットの数をもっと削減する方法を検討する。提案した方法に依頼されるフィードバックのアップリングの通信帯域幅はかなり有限なので、パイロッとの数を削減すると、データサバキャリアの電力を上げる可能である。
４．シングルキャリアFDMAの通信環境において事前等化方法の検討を行う。提案した事前等化はアップリンクにおけるOFDMを基つく方法たから、シングルキャリアの通信システムに対して適応に修正する必要がある。
５．送受信機の両方事前事後等化方式の検討を行う。
６．圧縮センシング法の演算量はまだ大きいなので、演算量を削減できるアルゴリズムの検討を課題とする。
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Report
(1 results)
Research Products
(5 results)
