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ソフトウエア無線環境を用いた基礎的概念の理解に重点をおいた教育実践の推進

研究課題

研究課題/領域番号 16K00985
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関石川工業高等専門学校

研究代表者

山田 洋士  石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (10230492)

研究協力者 福島 開人  
神島 実佳  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード信号計測 / インパルス応答測定 / 同期 / M系列 / TSP信号 / 相関 / 処理遅延 / 近似逆システム推定 / 無線伝送路 / 無線信号処理 / 補正 / ソフトウェア無線 / 基礎講義 / パルス / インパルス / 信号処理 / ソフトウエア無線 / 直交変復調 / サブサンプリング / 工学教育
研究成果の概要

ソフトウェア無線装置(PC-SDR)を活用して927MHz帯で無線伝送路特性の実測を行い、その結果の検証を実施した。PC-SDR固有の処理遅延の変動を克服する対策を実施することで、振幅誤差1[dB]の測定精度が得られることを明らかにした。この精度は、無線伝送路特性の評価を行う上では十分ではあるが、測定の安定性については課題が残った。
高性能なPC-SDRを大学における教育研究に導入するモデルケースとして東北大学電気通信研究所の専任教員にご助言を仰ぎ、PC-SDRに初めて触れる学生を対象として導入講習会を実施した。その結果、PC-SDRを教育・研究へ利用するための障壁を取り除くことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

対象としたソフトウェア無線装置(PC-SDR)は、Ettus Research社のUSRP N200やUSRP X300である。また、ソフトウェア環境としては、GNU RadioおよびLabVIEWを使用した。海外の研究機関や日本国内の公的研究機関では、試験研究用の環境として利用が進んでいる。しかし、大学・高専などの研究室でこれらの使用を初めて開始する際には、高い障壁があるのが現状である。また、PC-SDR固有の処理遅延の変動の克服は、大きな課題となっている。本研究課題では、相関に基づく手法により遅延変動への対処が可能であることを示すとともに、導入教育教材の開発とそれに基づく講習を実施した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] USRP/GNU Radio環境におけるチャネルインパルス応答測定の実現2018

    • 著者名/発表者名
      福嶋開人 神島実佳 山田洋士
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 117 ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] USRP / GNU Radio を用いたチャネルインパルス応答の測定結果の検証2018

    • 著者名/発表者名
      神島実佳 山田洋士
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会(通信講演論文集1)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ソフトウェア無線環境を利用したBER測定の実現2017

    • 著者名/発表者名
      神島実佳 山田洋士
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会 北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] GNU Radio / USRPを用いた無線伝送路インパルス応答測定の検討2016

    • 著者名/発表者名
      福嶋開人 山田洋士
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会 北陸支部連合大会
    • 発表場所
      福井市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 石川高専 山田洋士研究室

    • URL

      http://dsp.jpn.org/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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