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多次元信号処理による超低漏洩電力ワイヤレス通信システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01434
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関南山大学 (2020-2022)
茨城大学 (2018-2019)

研究代表者

梅比良 正弘  南山大学, 理工学部, 教授 (00436239)

研究分担者 王 瀟岩  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (10725667)
武田 茂樹  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (50323209)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード多次元信号処理 / 隣接チャネル間干渉 / 隣接チャネル漏洩電力 / PAPR / 線形化 / ガードバンド / ACI(隣接チャネル間干渉) / ACLP(隣接チャネル漏洩電力) / ACLP / 等化 / ACI / 非線形歪
研究成果の概要

本研究では、ピーク対平均電力比、隣接チャネル漏洩電力の小さな信号方式として、時間領域でOverlap Windowingを行うOW-DFTs-OFDM/OQAM-DFTs-OFDM方式を提案し、線形・非線形チャネルにおいて隣接チャネル漏洩電力が低減可能であることを示した。また、TDD通信システムにおいて、移動端末のHPAを小さなバックオフで用いても隣接チャネル漏洩電力を低減するため、動作点推定パイロットにより動作点制御を行う、移動端末用の時間・周波数・振幅領域信号処理によるディジタルプリディストーションHPAリニアライザを提案し、詳細な設計法を示すと共に周波数利用効率の改善効果を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代モバイル通信の高速・大容量化のため、更なる周波数利用効率の向上を目的として、ACLP/ACI低減、大電力増幅器の電力利用効率向上、ガードバンド削減という複合したシステムの問題に対し、システムレベルで解決することを目指した点に学術的意義がある。具体的には、ピーク対平均電力比、隣接チャネル漏洩電力の小さな信号方式、小さなバックオフでHPAを用いても隣接チャネル漏洩電力を低減する移動端末用ディジタルプリディストーションHPAリニアライザを実現する時間・周波数・振幅領域での多次元信号処理技術を検討した。研究成果は、将来のモバイル通信における周波数有効利用への貢献に社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] FFT-based frequency domain filter design for multichannel overlap-windowed-DFTs-OFDM signals2021

    • 著者名/発表者名
      ISHIBASHI Motoki、UMEHIRA Masahiro、WANG Xiaoyan、TAKEDA Shigeki
    • 雑誌名

      Proc. 2021 IEEE 93rd Vehicular Technology Conference

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/vtc2021-spring51267.2021.9448744

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Simplified DPD Linearizer using Operation Point Estimation Pilot Signals for Mobile Terminal Application in TDD Wireless Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Masubuchi Atsushi、Umehira Masahiro、Wang Xiaoyan、Takeda Shigeki
    • 雑誌名

      Proc. 2021 24th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/wpmc52694.2021.9700406

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DPD based HPA linearizer using in-band operation point estimation pilot for mobile device applications2020

    • 著者名/発表者名
      A. TADA, M. UMEHIRA, X. WANG and S. TAKEDA
    • 雑誌名

      Proc. 2020 14th International Conference on Signal Processing and Communication Systems (ICSPCS)

      巻: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/icspcs50536.2020.9310045

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Overlap-Windowed-OQAM-DFTs-OFDM Scheme to Achieve Low PAPR and ACLP2019

    • 著者名/発表者名
      IMAI Mizuki、OKAMOTO Takuya、OKANO Takahiro、UMEHIRA Masahiro、WANG Xiaoyan
    • 雑誌名

      Proc. of 2019 16th International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS)

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/iswcs.2019.8877312

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DPD型リニアライザにおける動作点推定用マルチキャリアパイロット信号構成法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      増渕 篤、梅比良正弘、王 瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 121, no. 145, SRW2021-13, pp. 1-6, 2021年8月
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DPD型リニアライザにおける動作点推定用マルチキャリアパイロット信号の検討2021

    • 著者名/発表者名
      増渕篤、梅比良正弘、王瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会, 革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA) 2021年10月13日
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 動作点推定パイロットを用いたDPD型リニアライザのスペクトル利用効率改善効果2021

    • 著者名/発表者名
      増渕 篤、梅比良正弘、王 瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 121, no. 234, RCS2021-143, pp. 1-6, 2021年11月
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] オーバーラップFFTフィルタバンクによるOverlap-Windowed-DFTs-OFDM用受信フィルタ系の設計と特性2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 基・梅比良正弘・王 瀟岩・武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 120, no. 322, RCS2020-179, pp. 136-141, 2021年1月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マルチキャリア動作点推定パイロット信号を用いた携帯端末用ディジタルプリディストーションHPAリニアライザ2021

    • 著者名/発表者名
      多田 陽・梅比良正弘・王 瀟岩・武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 120, no. 322, RCS2020-182, pp. 153-158, 2021年1月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] AM/AM・AM/PM特性を持つ非線形HPAにおける動作点推定パイロットを用いたモバイル端末用DPD型リニアライザの特性評価2021

    • 著者名/発表者名
      増渕 篤・多田 陽・梅比良正弘・王 瀟岩・武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 120, no. 406, SRW2020-59, pp. 29-34, 2021年3月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] AM/PM特性を持つHPAにおけるDPDのACLP低減効果2021

    • 著者名/発表者名
      増渕 篤・多田 陽・梅比良正弘・王 瀟岩
    • 学会等名
      B-5-45, 電子情報通信学会 総合大会, 2021年3月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 異なるHPAモデルに対するHPA線形化システムの特性評価2020

    • 著者名/発表者名
      多田 陽、梅比良正弘、王 瀟岩
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会 B-5-35
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オーバーラップウィンドウを用いたDFTs-OFDM方式における受信フィルタ系の検討2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 基、梅比良正弘、王 瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信学技報 SRW2019-64、pp.27-32
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] HPA入出力特性のルックアップテーブルを用いるHPA線形化システムの基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      多田 陽、梅比良正弘、王 瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信学技報 RCS2019-368、pp.245-249
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Rappモデルの逆関数を用いたHPA線形化システムの提案2020

    • 著者名/発表者名
      増渕 篤、多田 陽、梅比良 正弘、王 瀟岩
    • 学会等名
      電子情報通信学会 東京支部 学生会研究発表会(第25回)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] HPA線形化システムにおけるOFDMとDFTs-OFDMの隣接チャネル漏洩電力低減効果2019

    • 著者名/発表者名
      梅比良正弘、菅野優人、岡本拓也、王 瀟岩、武田茂樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信学技報 RCS2019-19、pp.91-96
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 低ACLP・低PAPRを達成するOverlap-Windowed-OQAM-DFTs-OFDM方式2019

    • 著者名/発表者名
      今井水輝, 岡本拓也, 岡野貴大, 梅比良正弘, 王 瀟岩
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会B-5-39
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Overlap-Windowed-DFTs-OFDMにおけるOverlap-windowed FFTフィルタバンクの適用効果2019

    • 著者名/発表者名
      石橋 基, 岡野 貴大, 王 瀟岩, 梅比良正弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 東京支部学生会 第24回研究発表会, 59, 2019年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 1.Overlap-Windowed-DFTs-OFDM with Overlap FFT Filter-Bank for Flexible Uplink Access in 5G and Beyond2018

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Okano, Masahiro Umehira, Xiaoyan Wang, Shigeki Takeda
    • 学会等名
      2018 IEEE 88th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall), pp. 1-6
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feasibility of HPA Linearization System using Amplitude Reference Pilot Signal2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya OKAMOTO, Masahiro UMEHIRA, Xiaoyan WANG, Shigeki TAKEDA
    • 学会等名
      2018 24th Asia-Pacific Conference on Communications (APCC), pp. 381-386
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 振幅参照信号を用いたHPA線形化システムの提案と基本特性の評価2018

    • 著者名/発表者名
      岡本拓也, 鈴木智也, 王 瀟岩, 梅比良正弘
    • 学会等名
      信学技報, vol. 118, no. 12, RCS2018-20, pp. 103-108, 2018年4月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] AWGN・周波数選択性フェージングチャネルにおけるHPA線形化システムの特性2018

    • 著者名/発表者名
      岡本拓也, 梅比良正弘, 王 瀟岩
    • 学会等名
      信学技報, vol. 118, no. 311, RCS2018-196, pp. 109-114, 2018年11月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Overlap-Windowed-DFTs-OFDM方式におけるオーバーラップFFTフィルタバンクが伝送特性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      岡野貴大, 梅比良正弘, 王 瀟岩, 武田茂樹
    • 学会等名
      信学技報, vol. 118, no. 311, RCS2018-192, pp. 85-90, 2018年11月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 低PAPR・ACLPのためのOverlap-Windowed-OQAM-DFTs-OFDM方式の提案2018

    • 著者名/発表者名
      今井水輝, 岡本拓也, 岡野貴大, 王 瀟岩, 梅比良正弘
    • 学会等名
      信学技報, vol. 118, no. 476, SRW2018-57, pp. 13-18, 2019年3月
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] IEEE802.11ax無線LANまでの道程と将来展望2018

    • 著者名/発表者名
      梅比良正弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会 BP-1-1
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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