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VoIP通信におけるパケット損失隠蔽を行う低消費電力LSIの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17760269
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関北海道大学

研究代表者

浅井 哲也  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00312380)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード集積回路 / VoIP / ステガノグラフィ / 生物模倣 / 低消費電力 / アナログ集積回路 / ニューラルネットワーク / ピッチ波形複製 / 極低消費電力 / LSI / Neural Networks / Subthreshold MOS FET / Synchronization
研究概要

VolP(Voice over IP)による安価なIP電話サービスは、近年急速に普及が進んでおり、中でも「VolP携帯電話」はユビキタスの普及に貢献する立役者として期待されている。しかし、VolPでは本来リアルタイム通信に不向きなベストエフォート型のIPネットワークにより音声通話を実現するため、通話品質の低下を招きやすい。この通話品質の低下を小さく抑えるためには、モバイル端末の送・受信側で高度なエラー隠蔽処理を施す必要がある。従来の携帯電話と比較して、内蔵マイコン(ディジタル回路)の計算量の多いVolP携帯電話では、エラー隠蔽処理による消費電力の増加(=バッテリー駆動時間の短縮)が大きな問題となる。そこで本研究は、VoIP携帯電話に組み込み可能なエラー隠蔽処理を行う低消費電力LSIの開発を目的とした。エラー隠蔽のアルゴリズムとして、ピッチ波形複製法に基づくステガノグラフィを用いた方法を採用した。これを実行するために、一般的なアナデジ回路と比較して消費電力が低い「サブスレッショルドMOSデバイス」による集積回路を開発した。また、主構成回路にニューラルネットを用いることで、サブスレッショルドMOSデバイスの素子特性のバラツキを吸収しながら、ピッチ波形複製に必要な演算を並列に実行する回路を開発した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (14件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Neuromorphic CMOS circuits implementing a novel neural segmentation model based on symmetric STDP learning2007

    • 著者名/発表者名
      Fukuda E. S., Tovar G. M., Asai T., Hirose T., and Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing 11

      ページ: 439-444

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A subthreshold CMOS circuit for a piecewise linear neuromorphic oscillator with current-mode low-pass filters2007

    • 著者名/発表者名
      Nakada K., Asai T., Hirose T., Hayashi H., and Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Neurocomputing 71

      ページ: 3-12

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An inhibitory neural-network circuit exhibiting noise shaping with subthreshold MOS neuron circuits2007

    • 著者名/発表者名
      Utagawa A., Asai T., Hirose T., and Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer E90-A

      ページ: 2108-2115

    • NAID

      110007540880

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analog VLSI implementation of resonate-and-fire neuron2006

    • 著者名/発表者名
      Nakada K., Asai T., Hayashi H.
    • 雑誌名

      International Journal of Neural Systems 16・6

      ページ: 445-456

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuromorphic MOS circuits exhibiting precisely-timed synchronization with silicon spiking neurons and depressing synapses2006

    • 著者名/発表者名
      Tovar G.M., Hirose T., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing 10・6

      ページ: 391-397

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Power-supply circuits for ultralow-power subthreshold MOS-LSIs2006

    • 著者名/発表者名
      Hirose T., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 3・22

      ページ: 464-468

    • NAID

      130000088323

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 弱反転MOSFET用いた温度検出スイッチ回路2006

    • 著者名/発表者名
      萩原 淳史, 廣瀬 哲也, 浅井 哲也, 雨宮 好仁
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C J89C・10

      ページ: 654-656

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Design methodologies for compact logic circuits based on collision-based computing2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada K., Motoike I.N., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 3・13

      ページ: 292-298

    • NAID

      130000088259

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Spiking neuron devices consisting of single-flux-quantum circuits2006

    • 著者名/発表者名
      Hirose T., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Physica C 445-448

      ページ: 1020-1023

    • NAID

      120000964742

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A CMOS watchdog sensor for certifying the quality of various perishables with a wider activation energy2006

    • 著者名/発表者名
      Ueno K., Hirose T., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer E89A・4

      ページ: 902-907

    • NAID

      110007502790

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A subthreshold analog MOS circuit for Lotka-Volterra chaotic oscillator2006

    • 著者名/発表者名
      Asai T., Kamiya T., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos 16・1

      ページ: 207-212

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal synchrony detection on signle-electron neural network2006

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Kagaya R., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals 27・4

      ページ: 887-894

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A subthreshold analog MOS circuit for Lotka-Volterra chaotic oscillator2006

    • 著者名/発表者名
      Asai T., Kamiya T., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos 16・2

      ページ: 207-212

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal synchrony detection on signle-electron neural network2006

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Kagaya R., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals 27・4

      ページ: 887-894

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] しま・斑点画像パターンの修復を行う反応拡散モデルをそのLSI化2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木 洋平, 高山 貴裕, 元池 N.育子, 浅井 哲也
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J87-A・11

      ページ: 1272-1281

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Silicon implementation of a chemical reaction-diffusion processor for computation of Voronoi diagram2005

    • 著者名/発表者名
      Asai T., De Lacy Costello B., Adamatzky A.
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos 15・10

      ページ: 3307-3320

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A digital vision chip for early feature extraction with rotated template-matching cellular automata2005

    • 著者名/発表者名
      Ikebe M., Asai T.
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 17・4

      ページ: 372-377

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analog CMOS implementation of a locomotion controller with floating-gate devices2005

    • 著者名/発表者名
      Nakada K., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I 52・6

      ページ: 1095-1103

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultralow-power current reference circuit with low temperature dependence2005

    • 著者名/発表者名
      Hirose T., Matsuoka T., Taniguchi K., Asai T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics E88-C・6

      ページ: 1142-1147

    • NAID

      110003215244

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A quadrilateral-object composer for binary images with reaction-diffusion cellular automata2005

    • 著者名/発表者名
      Asai T., Ikebe M., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems 20・1

      ページ: 57-68

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 負帰還リセットによるCMOSイメージセンサのバラツキ補償2005

    • 著者名/発表者名
      加賀谷 亮, 池辺 将之, 浅井 哲也, 雨宮 好仁
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会誌 59・3

      ページ: 415-421

    • NAID

      110006837469

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On the fault tolerance of a clustered single-electron neural network for differential enhancement2005

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Schmid A., Asai T., Leblebici Y., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express 2・3

      ページ: 76-80

    • NAID

      130000088203

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reaction-diffusion systems consisting of single-electron circuits2005

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Fukui T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Unconventional Computing 1・2

      ページ: 177-194

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Analog reaction-diffusion chip imitating the Belousov-Zhabotinsky reaction with Hardware Oregonator Model2005

    • 著者名/発表者名
      Asai T., Kanazawa Y., Hirose T., Amemiya Y.
    • 雑誌名

      International Journal of Unconventional Computing 1・2

      ページ: 123-147

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] (invited talk) Neuromorphic VLSIs: past, present & future2007

    • 著者名/発表者名
      Asai T.
    • 学会等名
      2007 Unconventional Computing
    • 発表場所
      Bristol, U. K.
    • 年月日
      2007-07-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] "量子ドット反応拡散系," 自己組織化ナノマテリアル-フロントランナーに60人に聞くナノテクノロジーの新潮流, 山口 智彦, 下村 正嗣 編2007

    • 著者名/発表者名
      浅井 哲也
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Stochastic resonance among single-electron neurons on Schottky wrap-gate devices)(Brain-Inspired IT II) (International Congress Series, vol. 1291, pp. 213-216)(Ishii K., Natsume K., Hanazawa A., Eds.,)2006

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Kagaya R., Kasai S., Amemiya Y.
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      Elsevier, Netherlands
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Burst synchronization in two pulse-coupled resonate-and-fire neuron circuits (Professional Practice in Artificial Intelligence, IFIP International Federation for Infornation Processing) (vol. 218, pp. 285-294) (Debenham J., Ed.,)2006

    • 著者名/発表者名
      Nakada K., Asai T., Hayashi H.
    • 総ページ数
      352
    • 出版者
      Springer, Boston, USA
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] On digital VLSI circuits exploiting collision-based fusion gates (From Utopian to Genuine Unconventional Computers) (Teuscher C. and Adamatzky A., Eds.)2006

    • 著者名/発表者名
      Yamada K., Asai T., Motoike I.N., Amemiya Y.
    • 総ページ数
      211
    • 出版者
      Luniver Press, U.K.
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 高次視覚情報処理アナログ・ヂィジタル混在チップ(ニューロインフォマティクス-視覚系を中心に-)(Chapter 6.2)(甘利 俊一 監修, 臼井 支郎 編)2006

    • 著者名/発表者名
      浅井 哲也, 雨宮 好仁
    • 総ページ数
      328
    • 出版者
      オーム社, 東京
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] Single-flux-quantum circuits for spiking neuron devices(Brain-Inspired IT II)(International Congress Series, vol. 1291, pp. 221-224)(Ishii K., Natsume K., Hanazawa A., Eds.)2006

    • 著者名/発表者名
      Hirose T., Ueno K., Asai T., Amemiya Y.
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      Elsevier, Netherlands
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] ニューロインフォマティクス--視覚系を中心に--, 高次視覚情報処理アナログ・ディジタル混在チップ,(甘利 俊一 監修, 臼井 支郎 編)2006

    • 著者名/発表者名
      浅井 哲也, 雨宮 好仁
    • 出版者
      オーム社, 東京(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Brain-Inspired IT 2005, International Congress Series, vol. 1291 Single-flux-quantum circuits for spiking neuron devices, (Nakagawa H., Ishii K., Miyamoto H., Eds)2006

    • 著者名/発表者名
      Hirose T., Ueno K., Asai T., Amemiya Y.
    • 出版者
      Elsevier, Netherlands(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Brain-Inspired IT 2005, International Congress Series, vol. 1291, Stochastic resonance among single-electron neurons on Schottky wrap-gate devices,(Nakagawa H., Ishii K., Miyamoto H., Eds)2006

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Kagaya R., Kasai S., Amemiya Y.
    • 出版者
      Elsevier, Netherlands(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 自己組織化ナノマテリアル---フロントランナーに60人に聞くナノテクノロジーの新潮流, 自己組織化フラクタル材料---樹状パターンを生成する量子ドット回路, (山口 智彦, 下村 正嗣 編)2006

    • 著者名/発表者名
      浅井 哲也, 元池 N. 育子
    • 出版者
      フロンティア出版, 東京(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 自己組織化ナノマテリアル---フロントランナーに60人に聞くナノテクノロジーの新潮流, 量子ドット反応拡散系, (山口 智彦, 下村 正嗣 編)2006

    • 著者名/発表者名
      浅井 哲也
    • 出版者
      フロンティア出版, 東京(印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Unconventional Computing 2005: From Cellular Automata to Wetware, A single-electron reaction-diffusion device for computation of a Voronoi diagram, (Teuscher C., Adamatzky A., Eds.)2005

    • 著者名/発表者名
      Oya T., Asai T., Amemiya Y.
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      Luniver Press, U.K.
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Unconventional Computing 2005: From Cellular Automata to Wetware, Striped and spotted pattern generation on reaction-diffusion cellular automata -- theory and LSI implementation --, (Teuscher C., Adamatzky A., Eds.)2005

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Y., Takayama T., Motoike I.N., Asai T.
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      Luniver Press, U.K.
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Reaction-Diffusion Computers2005

    • 著者名/発表者名
      Adamatzky A., De Lacy Costello B., Asai T.
    • 総ページ数
      348
    • 出版者
      Elsevier, UK
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sapiens-ei.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 基準電圧発生回路2007

    • 発明者名
      廣瀬 哲也, 浅井 哲也, 雨宮 好仁, 上野 憲一
    • 権利者名
      北海道大学
    • 産業財産権番号
      2007-191106
    • 出願年月日
      2007-07-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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