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サンプル値制御理論によるディジタル非定常信号処理

研究課題

研究課題/領域番号 15H04021
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御・システム工学
研究機関京都大学

研究代表者

山本 裕  京都大学, 情報学研究科, 名誉教授 (70115963)

研究協力者 永原 正章  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードディジタル信号処理 / サンプル値制御 / 非定常信号 / Wavelet展開 / 音響・画像処理 / 音響画像処理 / ハイパーディテクション
研究成果の概要

現代的サンプル値制御理論を用いることにより,アナログ特性を最適にする信号処理,ディジタルフィルタの設計法を確立した.従来,信号族が線形定常システムによって生成されるものに限られていたのに対し,コンパクト台を持つような非定常な特性を持つ信号族に対して最適フィルタ設計を可能にしたのが大きな特徴である.これは信号を受け取るフィルタを,一般化されたサンプリングあるいは認識フィルタに拡張したことによる成果である.またこのような研究の成果として,Nyquist周波数以上の成分を持つ信号への正確なトラッキングが可能であることを見出した.これはディジタル制御・信号処理に対して大きな可能性を開くものである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

サンプル値制御理論によるディジタルフィルタ設計は,アナログ特性を最適にコントロールし得る点において,これまでのディジタルフィルタの設計法を大きく超える特性を有するものであり,商用の音響処理チップに採用されるなど,大きな貢献をなしてきた.今回の拡張されたフィルタ設計はこれを更に超えるもので,地震波や画像処理などへの応用が期待される.さらに研究の中で発見されたNyquist周波数を超える信号に対するトラッキングを行うサンプル値制御は,その応用に大きな新しい可能性を開くものであり,低速のサンプリングによって高速の動作を制御する可能性を開くものとして,大きな可能性を秘めている.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 23件、 招待講演 9件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] CentraleSupelec/INRIA Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] CentraleSupelec/INRIA, Sacley(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Centrale Supelec, Paris/INRIA Saclay/Ecole des Mines(France)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Centrale Supelec, Paris/INRIA, Saclay/INRIA, Lille(France)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Sampled-Data Filters with Compactly Supported Acquisition Prefilters2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yutaka、Yamamoto Kaoru、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      57th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: 1 ページ: 6650-6655

    • DOI

      10.1109/cdc.2018.8619614

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypertracking Beyond the Nyquist Frequency2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      Emerging Applications of Control and Systems Theory, A Festschrift in Honor of Mathukumalli Vidyasagar

      巻: NA ページ: 369-379

    • DOI

      10.1007/978-3-319-67068-3_27

    • ISBN
      9783319670676, 9783319670683
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Signal reconstruction with generalized sampling2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Nagahara Masaaki、Yamamoto Yutaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the 56th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: 1 ページ: 6253-6258

    • DOI

      10.1109/cdc.2017.8264601

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous rejection of signals below and above the Nyquist frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st IEEE Conference on Decision and Control

      巻: 1 ページ: 1135-1139

    • DOI

      10.1109/ccta.2017.8062611

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A renewed look at zeros of sampled-data systems - from the lifting viewpoint2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Niculescu Silviu-Iulian
    • 雑誌名

      IFAC-PapersOnLine

      巻: 50 号: 1 ページ: 3668-3673

    • DOI

      10.1016/j.ifacol.2017.08.559

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Robust AC voltage regulation of microgrids in islanded mode with sinusoidal internal model2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi, Masaaki Nagahara, and Yutaka Yamamoto
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 10 ページ: 62-69

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stabilization of switched linear systems with quantized output and switching delays2017

    • 著者名/発表者名
      Masashi Wakaiki and Yutaka Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 掲載予定

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Digital repetitive controller design via sampleddata delayed signal reconstruction2016

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nagahara and Yutaka Yamamoto
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 69 ページ: 203-209

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability analysis of sampled-data switched systems with quantization2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Wakaiki and Yutaka Yamamoto
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 69 ページ: 157-168

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Tracking of signals beyond the Nyquist frequency2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto, Kaoru Yamamoto and Masaaki Nagahara
    • 雑誌名

      Proc. 55th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: - ページ: 4003-4008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coprimeness of fractional representations2016

    • 著者名/発表者名
      Catherine Bonnet and Yutaka Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. 55th IEEE Conference on Decision and Control

      巻: - ページ: 1399-1404

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability analysis of sampled-data switched systems with quantization2016

    • 著者名/発表者名
      M. Wakaiki and Y. Yammaoto
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Digital cancelation of self-interference for single-frequency full-duplex relay stations via sampled-data control2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sasahara, M. Nagahara, K. Hayashi, and Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 8 ページ: 321-327

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Going Beyond the Shannon Paradigm - A new approach to digital control and signals2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Yutaka
    • 学会等名
      Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sampled-Data Filters with Compactly Supported Acquisition Prefilters2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yutaka、Yamamoto Kaoru、Nagahara Masaaki
    • 学会等名
      57th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Signal reconstruction with generalized sampling2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Nagahara Masaaki、Yamamoto Yutaka
    • 学会等名
      56th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous rejection of signals below and above the Nyquist frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 学会等名
      1st IEEE Conference on Control Technology and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypertracking Beyond the Nyquist Frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 学会等名
      Emerging Applications of Control and Systems Theory
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A renewed look at zeros of sampled-data systems - from the lifting viewpoint2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Niculescu Silviu-Iulian
    • 学会等名
      20th IFAC World Congress
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypertracking for signals beyond the Nyquist frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yutaka
    • 学会等名
      The Lindquist Symposium in Systems Theory
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tracking of signals beyond the Nyquist frequency2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto, Kaoru Yamamoto and Masaaki Nagahara
    • 学会等名
      55th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coprimeness of fractional representations2016

    • 著者名/発表者名
      Catherine Bonnet and Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      55th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control theoretical approach for single-frequency full-duplex wireless relaying2016

    • 著者名/発表者名
      Hanpei Sasahara, Kazunori Hayashi, Masaaki Nagahara and Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS),
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stabilizability of some neutral delay systems with chains of poles clustering the imaginary axis2016

    • 著者名/発表者名
      Catherine Bonnet and Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS),
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realization of infinite-dimensional systems, Part I: input/output approach based on fractional representations2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS),
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Realization of infinite-dimensional systems, Part II: invariant subspaces, coprimeness, and Bezout identities2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS),
    • 発表場所
      Minneapolis, USA
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New horizon for signal processing and control - beyond the Nyquist rate2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      New Opportunities for Research in Systems and Control: Energy, Robotics and Cyber-Physical Systems
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New horizon for signal processing - beyond the Shannon paradigm2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      A Third of a Century in Systems and Control
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stabilization of discrete-time piecewise affine systems with quantized signals2015

    • 著者名/発表者名
      M. Wakaiki and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      54th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sampled-data H-infinity optimization for self-interference suppression in baseband signal subspaces2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sasahara, M. Nagahara, K. Hayashi, Y. Yamamoto
    • 学会等名
      54th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time-domain equalization for single-frequency full-duplex wireless relay using H2 optimal control2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sasahara, M. Nagahara, K. Hayashi, Y. Yamamoto
    • 学会等名
      47th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      Hawaii, U. S. A.
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pseudorational Transfer Functions and Their Spectral Properties - an introductory survey2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      Interantional Automatic Control Conference
    • 発表場所
      Yilan, Taiwan
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pseudorational Transfer Functions - A Class of Infinite-Dimensional Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      Modelization, Analyse et Controle des Systemes 7
    • 発表場所
      El Jadida, Morocco
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pseudorational Transfer Functions - A Class of Infinite-Dimensional Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      9th Workshop on Control of Distributed Parameter Systems
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Loop-Back Interference Suppression for OFDM Signals via Sampled-Data Control2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sasahara, M. Nagahara, K. Hayashi, and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベースバンド信号の基底関数を考慮したH∞最適回り込み波抑制2015

    • 著者名/発表者名
      笹原,永原,林,山本
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽部,大阪
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Communication Performance Analysis of Sampled-Data H-infinity Optimal Coupling Wave Canceler2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sasahara, M. Nagahara, K. Hayashi, and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-05-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Frequency Domain Techniques for H-infinity Control of Distributed Parameter Systems2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ozbay, S. Gummsoy, K. Kashima, and Y. Yamamoto
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      SIAM Publications
    • ISBN
      9781611975390
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Y2 Technology - New Sound Processing Technology

    • URL

      https://sites.google.com/site/yutakayamamotoen/sound

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] Superresolution by Y2 filter for Moving Images

    • URL

      https://sites.google.com/site/yutakayamamotoen/mimage

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書
  • [備考] Applying YY filter to Images

    • URL

      https://sites.google.com/site/yutakayamamotoen/image

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書 2016 実績報告書 2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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