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ウィグナー解析のマイクロ波車間距離センサへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16560365
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 計測工学
研究機関静岡大学

研究代表者

犬塚 博  静岡大学, 工学部, 教授 (80176411)

研究分担者 江上 俊一郎  静岡大学, 工学部, 教授 (10293599)
桑原 義彦  静岡大学, 工学部, 教授 (00313932)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2006年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワードウィグナー分布 / 車間距離センサ / マイクロ波 / FM-CW法 / クロス項 / 距離測定 / DSP / リアルタイム処理
研究概要

マイクロ波車間距離センサは既に実用化され実際に高級車に搭載され始めているが、現実にはまだ二つの大きな課題が残されている。一つは精度の問題であり、もう一つはコストの問題である。その測定方式としては低コスト化の為にFM-CW方式やドップラー方式が専ら用いられるが、前方車両との距離が測定時間中に変動していると、それがそのまま誤差要因となり本質的に精度が上がられない欠点を持っている。FM-CW法では距離情報は信号の周波数スペクトルとして現れ、そのスペクトル解析が重要である。従来はこの部分にFFTが採用されてきた。その部分に非定常スペクトル解析の一つである時間・周波数分解能が高いウィグナー解析を採用して精度を上げるのが本研究の目的である。
ウィグナー解析を用いることで精度改善が期待できるにも関わらず、それが現実的には全く検討されてこなかったのは、ウィグナー解析にはクロス項と呼ばれる偽のピークを発生させる大きな欠点があり、その為、分解能の高さにも関わらず、従来のFFTを使用する場合よりも精度が悪くなることが予想されたためである。
我々は、その為に汎用に用いることが出来るクロス項の抑制法を開発した。これは、従来の事前情報が必要であったり肝心の分解能の悪化を引き起こすクロス項抑制法と異なり、事前情報なしに分解能を悪化させることなくクロス項を抑制する。この方式の採用により、車間距離センサにウィグナー解析が利用可能となる。
最終年度である今年度は、昨年度までに開発した車間距離センサを対象としたFM-CW法のウィグナー解析を用いたシミュレーションプログラムと、モーター駆動の前方車両模擬装置を使った実験的研究により実際的な状況下でのFM-CW法におけるデータ解析にウイグナー解析を採用する有効性を検証した。その結果、前方車両との相対距離が変化しない場合や変化量が小さい場合は従来の手法であるFFTによる解析結果とウィグナー解析を用いた場合の精度の違いはあまり見られなかった。しかし、相対距離が大きく変化する場合は条件にもよるがウィグナー解析を採用した場合の結果が3〜10倍の精度改善がみられた。さらに、周波数掃引率や周波数可変範囲・サンプリング速度・データ長等のパラメータを変化させた場合の精度の違いを調べ、パラメータの最適化を行った。
また、実際のシステムを想定し、リアルタイム処理を可能とするために、DSPを使ったデータ処理も実現させた。その結果、データ長1024点〜2048点程度までであれば、クロス項抑制処理を含むウイグナー解析の計算をリアルタイムに実行可能であることを実証した。
以上の研究成果や応用例をいくつかの学会や論文誌に報告すると共に、報告書としてまとめた。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (25件)

  • [雑誌論文] The Adaptive Antenna Using the Wave Reflected2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2007 international symposium on antennas and propagation Vol.1(to be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Adaptive Antenna Using the Wave Reflected2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2007 international symposium on antennas and propagation Vol.1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma Particle Simulations using a Special-Purpose Computer System for Gravitational N-Body Problems2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hibino, Y.Mizuno, H.Inuzuka, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Plasma Physics Vol.72,No.6

      ページ: 1077-1080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高速DSPを利用したリアルタイム特定シーン検索システム2006

    • 著者名/発表者名
      王 〓磊, 江上俊一郎
    • 雑誌名

      高速信号処理応用技術学会論文誌 第9巻第1号

      ページ: 28-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reconfigurable Multiport Amplifier for In-Orbit Use2006

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tanaka, Shunichiro Egami
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Aerospace & Electronic System Vol.AES42, No.1

      ページ: 228-236

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 周波数領域サンプルを用いたAM/FM放送波のソフトウェア受信2006

    • 著者名/発表者名
      坂部拓児, 金原雅人, 江上俊一郎
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C Vol.126,No.12

      ページ: 1460-1466

    • NAID

      10018402930

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] コンスタレーションの直接帰還による下りリンクチャネル推定2006

    • 著者名/発表者名
      藤野洋輔, 桑原義彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌 Vol.J89・B

      ページ: 1755-1764

    • NAID

      110007379579

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Plasma Particle Simulations using a Special-Purpose Computer System for Gravitational N-Body Problem2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hibino, Y.Mizuno, H.Inuzuka et.a 1
    • 雑誌名

      Journal of Plasma Physics Vol.72, No.6

      ページ: 1077-1080

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Real time specific scene retrieval system using High-speed DSP (in Japanese.)2006

    • 著者名/発表者名
      Xinlei Wang, Shunichiro Egami
    • 雑誌名

      Signal processing Applications and Technology Vol.9,No.1

      ページ: 28-35

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Software Reception of AM & FM Broadcast Using Frequency Domain Samples (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Takuji Sakabe, Masato Kimbara, Shunichiro Egami
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems Vol.126, No.12

      ページ: 1460-1466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Channel Estimation for Forward Link by Direct Feedback of Constellation (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fujino, Yoshihiko Kuwahara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications Vol.J89-B

      ページ: 1755-1764

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reconfigurable Multiport Amplifier for In-Orbit Use2006

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Tanaka, Shunichiro Egami
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Aerospace & Electronic System Vol.AES42,No.1

      ページ: 228-236

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] コンスタレーションの直接帰還による下りリンクチャネル推定2006

    • 著者名/発表者名
      藤野洋輔, 桑原義彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌 Vol.J89-B

      ページ: 1755-1764

    • NAID

      110007379579

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulations of dusty plasma using a special-purpose computer system Designed for gravitational N-body problems2006

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, Y.Mizuno, S.Hibino, H.Inuzuka, et al.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas Vol.13, No.1

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 高速DSPを利用したリアルタイム特定シーン検索システム2006

    • 著者名/発表者名
      王 〓磊, 江上俊一郎
    • 雑誌名

      高速信号処理応用技術学会論文誌 第9巻第2号

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma Particle Simulations using a Special-Purpose Computer System for Gravitational N-Body Problems2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hibino, Y.Mizuno, H.Inuzuka, et al.
    • 雑誌名

      Proc.of 19th International Conference of Numerical Simulation of Plasmas Vol.1

      ページ: 190-191

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DSPを用いた動きベクトル抽出技術を利用してネットワーク上に構成した動画検索表示システム2005

    • 著者名/発表者名
      王 〓磊, 江上俊一郎
    • 雑誌名

      電子科研報告 第26号

      ページ: 49-54

    • NAID

      40006997284

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Trial Model of Adaptive Antenna Equipment with Switched Loads for Parasitic Elements2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakane, T.Noguchi, Y.Kuwahara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation Vol.53, No.10

      ページ: 3398-3342

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-objective Optimization Design of Yagi-Uda Antenna2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuwahara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation Vol.53, No.6

      ページ: 1984-1992

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulations of dusty plasmas using a special-purpose computer system for gravitational N-body problems2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, Y.Mizuno, H.Inuzuka
    • 雑誌名

      Proceedings of 12th International Congress on Plasma Physics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] W-CDMA上りリンクMMSEアダプテイブアンテナのパイロットシンボルの直交符号化2005

    • 著者名/発表者名
      橋本康史, 桑原義彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B Vol.J87-B, No.10

      ページ: 1843-1848

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Software Reception of Low Bit Rate PSK Signals for Omni Directional Terminals2004

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Egami
    • 雑誌名

      AIAA International Communications Satellite Systems Conference Collection of Technical Papers AIAA-2004-3240

      ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] DSPを用いた搬送波を有するCDMA波の逆拡散2004

    • 著者名/発表者名
      坂口浩二, 北川喜博, 江上俊一郎
    • 雑誌名

      第6回DSPS教育者会議予稿集 Vol.6

      ページ: 95-98

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 擬似八木アンテナアレーの多目的最適化2004

    • 著者名/発表者名
      辻陽介, 桑原義彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B Vol.J87-B, No.6

      ページ: 874-882

    • NAID

      110003170744

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] パラサイト負荷切り替え方式アダプテイブアンテナ開口の基礎的検討2004

    • 著者名/発表者名
      中根義明, 桑原義彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B Vol.J87-B, No.9

      ページ: 1259-1265

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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