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非定常スペクトル解析法のマイクロ波反射計におけるデータ解析への適用

研究課題

研究課題/領域番号 11680481
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ理工学
研究機関静岡大学

研究代表者

犬塚 博  静岡大学, 工学部, 助教授 (80176411)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード非定常スペクトル解析法 / マイクロ波 / 反射計 / 密度分布測定 / プラズマ / ウェーブレット変換 / ウィグナー分布 / クロス項成分 / クロス項 / FFT
研究概要

プラズマの密度分布測定法としてマイクロ波やミリ波帯の電磁波を使う反射計が再び注目されている。そのシステムにおいては掃引信号の周波数弁別能力で分解能が決まる。従来はこの部分にマイクロ波帯のフィルタバンクが用いられてきた。しかし、フィルタの数や特性(Q)に限界があり高い空間分解能は期待できなかった。そこで、この周波数分離の部分に時間・周波数分解能を持つ非定常スペクトル解析法を用いることを試みた。定常スペクトル解析法である「高速フーリエ変換法(FFT)」「最大エントロピー法(MEM)」、非定常スペクトル解析法である「ウィグナー分布」・「ウェーブレット変換」を用い、同一条件でそれら解析法の得失を比較・検討できるシミュレーションプログラムを製作・完成させ、実際の条件で比較を行った。その結果、高い時間・周波数分解能の特性からウィグナー分布が最も期待が持たれることが明らかになったが、反面、クロス項成分と呼ばれる偽のピークが発生する問題があり、それを何とかしないと実用にならないこともわかった。
そこで、さらにウィグナー分布のクロス項成分抑制法について検討を行い、分解能悪化を伴うことなくクロス項成分を抑制・除去する手法を新たに考案した。これは、一般的に適用可能なアルゴリズムではないが、ブロードなスペクトルではない複数の成分を持つ線スペクトルの場合に適用可能なアルゴリズムである。これを反射計のシミュレーションのウィグナー分布を用いたデータ解析に適用し、大幅に精度が改善される事を示した。又、単にシミュレーションばかりではなく、実際にマイクロ波帯のFM反射計を製作しそれを用いて実験を行い、実際の実験データのデータ解析にも適用可能であることを示すと同時にその有効性を確認した。
以上の成果を、プラズマ・核融合学会、電気学会等で報告した。又、非定常スペクトル解析法をデータ解析に適用した例をいくつか論文として発表した。反射計での実験結果やクロス項抑制法についても、学会誌に投稿中である。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Hiroshi Inuzuaka: "Chaotic Lower Hybrid Fluctuations during the Anomalous Resistivity Phase of a High-voltage Linear Plasma Discharge"Journal of Plasma and Fusion Research. Vol.2. 443-446 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumasa Takeda: "Anomalous resistivity caused by nonlinear lower hybrid waves in a high-voltage linear plasma discharge"Physics Letters A. Vol.265・No.4. 282-287 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 犬塚博: "電力ケーブルの故障点探査における信号処理による精度改善"電気学会論文誌. Vol.120-B. 1416-1423 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 犬塚博: "反射の影響を軽減した電力ケーブルの高周波における減衰特性測定法"電気学会論文誌. Vol.120-B. 1424-1430 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 犬塚博: "非定常スペクトル解析法を用いたマイクロ波反射計におけるデータ解析"プラズマ・核融合学会誌. Vol.77(掲載予定). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi INUZUKA: "Chaotic Lower Hybrid Fluctuations during the Anomalous Resistivity Phase of a High-voltage Linear Plasma Discharge"Journal of Plasma and Fusion Research. Vol.2. 443-446 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumasa Takeda: "Anomalous resistivity caused by nonlinear lower hybrid waves in a high-voltage linear plasma discharge"Physics Letters A. Vol.265, No.4. 282-287 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi INUZUKA: "Accuracy Improvement Using by Signal Processing in the Fault Location for Underground Cable System"The Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol.120-B,No.11. 1416-1423 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi INUZUKA: "A Measurement of an Attenuation Characteristic of a Power Cable in High Frequency Range with a Numerical Suppression of Reflecting Waves"The Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol.120-B,No.11. 1424-1430 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi INUZUKA: "Signal Processing of Reflectometry using Spectral Analyses for Non-stationary Signals"in Journal of Plasma and Fusion Research. Vol.77(to be published). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 犬塚博: "電力ケーブルの故障点探査における信号処理による精度改善"電気学会論文誌. Vol.120-B. 1416-1423 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 犬塚博: "反射の影響を軽減した電力ケーブルの高周波における減衰特性測定法"電気学会論文誌. Vol.120-B. 1424-1430 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Inuzuka: "Chaotic Lower Hybrid Fluctuations during the Anomalous Resistivity Phase of a High-voltage Linear Plasma Discharge"Journal of Plasma and Fusion Research. Vol.2. 443-446 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yasumasa Takeda: "Anomalous resistivity caused by nonlinear lower hybrid waves in a high-voltage linear plasma discharge"Physics Letters A. Vol.265.No.4. 282-287 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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