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多値伝送技術を駆使したデバイスを活かす配線主体の集積回路システム設計理論の実証

研究課題

研究課題/領域番号 18H01488
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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
研究機関群馬大学

研究代表者

弓仲 康史  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30272272)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード高速信号伝送 / 多値論理 / 波形等化回路 / PAM-4 / イコライザ / 符号化技術 / 高速インタフェース / 多値情報処理 / 等化回路 / 情報通信工学 / 高速伝送回路設計 / 波形等化技術 / FPGA
研究成果の概要

本研究では、高速・大容量化が求められるVLSIシステムやデータセンターなどのデータ通信を実現するために、次世代高速データ通信規格で採用された多値符号化に基づき、デバイスを活かす新概念の高速信号伝送システム設計理論の構築を検討した。特に、「4値信号特有の波形等化技術」および「受信信号のアイパターン評価」の検討を行った。研究成果として、PAM-4信号伝送の波形整形技術としてディジタルリッチな波形等化回路、符号化、プリディストーションなどの要素技術の開発により、それぞれの技術の実伝送路での評価を可能にすると共に、多値信号伝送方式の試験にも有効であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、VLSIシステムやデータセンター等において高速大容量データ伝送のニーズが高まっているが、配線の激増・伝送波形の劣化等が課題となっている。それに対し、無線通信で用いられている高度な符号化・信号処理技術が信号伝送の高性能化に適用可能な点に着目し、配線主体のVLSIシステムの設計理論体系を構築する点が本研究の学術的意義となる。
本研究成果は、微細化集積回路において、従来のデバイス主体の設計とは異なり、配線の高性能化に着目することによりデバイス性能を活かす新視点の集積回路設計手法であり、高速高効率データ伝送を目的としたVLSIシステム、データセンター等のインフラ実現に有効な技術と考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] PAM-4 Eye-Opening Monitor Technique Using Gaussian Mixture Model for Adaptive Equalization2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima, K. Taya, and Y. Yuminaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information & Systems

      巻: -

    • NAID

      130008070398

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Waveform Evaluation Method for Adaptive PAM-4 Equalization2021

    • 著者名/発表者名
      K. Taya, Y. Yuminaka, and Y. Iijima
    • 雑誌名

      Journal of Applied Logics - IfCoLog Journal of Logics and their Applications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PAM-4 eye-opening monitoring techniques based on Gaussian mixture model fitting2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Yuminaka, K. Taya, and Y. Iijima
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 9 号: 10 ページ: 464-469

    • DOI

      10.1587/comex.2020XBL0086

    • NAID

      130007921440

    • ISSN
      2187-0136
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 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] PAM-4 Signal Transmitter Using FPGA and DAC for Serial-Link Test2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Yuminaka, N. Sato, T. Chigira, K. Toyoda and Y. Iijima
    • 雑誌名

      Journal of Applied Logics - IfCoLog Journal of Logics and their Applications

      巻: 7 ページ: 29-40

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital-analog hybrid transmitter equalizer for multi-valued signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Yuminaka,Yosuke Iijima
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 8 号: 9 ページ: 387-392

    • DOI

      10.1587/comex.2019XBL0091

    • NAID

      130007700405

    • ISSN
      2187-0136
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-Valued PAM-N Data Transmission Using Double-Rate Tomlinson-Harashima Precoding2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima Yosuke, Yuminaka Yasushi
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 888 ページ: 59-65

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/amm.888.59

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Efficient PAM-4 Data Transmission with Closed Eye Using Symbol Distribution Estimation2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      IEEE Proc. 51st Int. Symp. Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第50回多値論理国際シンポジウム報告2021

    • 著者名/発表者名
      弓仲 康史,夏井 雅典
    • 学会等名
      第34回多値論理とその応用研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PAM-4 Eye-Opening Monitoring Techniques Using Gaussian Mixture Model2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      IEEE Proc. 50th Int. Symp. Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical PAM-4 Eye-Opening Monitor Technique for Adaptive Equalization2020

    • 著者名/発表者名
      K. Taya, Y. Iijima, and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      29th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 適応波形等化のためのPAM-4 伝送波形評価手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      田谷 圭吾,弓仲 康史,飯島 洋祐
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PAM-4 信号の適応波形等化技術と伝送波形評価手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      田谷 圭吾,弓仲 康史,飯島 洋祐
    • 学会等名
      第42回多値論理Forum
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] PAM-4 伝送における混合ガウス分布を用いた伝送評価手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      飯島 洋祐、田谷 圭吾、弓仲 康史
    • 学会等名
      多値論理とその応用研究会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Function Allocation of Coding and Equalization for High-Speed Serial Links2019

    • 著者名/発表者名
      D. Tayama, Y. Yuminaka, and Y. Iijima
    • 学会等名
      2019 Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Evaluation of Multiplexing Data Transmission using Wireline Baseband OFDM2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima, K. Taya, and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      2019 Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Waveform Shaping Transmitter Combining Digital and Analog Circuits for Multi-Valued Signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      IEEE Proc. 49th Int. Symp. Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第49回多値論理国際シンポジウム報告2019

    • 著者名/発表者名
      弓仲 康史、夏井 雅典
    • 学会等名
      第41回多値論理Forum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高速信号波形整形のための時間領域判定帰還型等化技術の検討2019

    • 著者名/発表者名
      千装 尊仁、弓仲 康史
    • 学会等名
      平成30年度電子情報通信学会東京支部学生会発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多値高速伝に向けたデジタル/アナログハイブリッド波形整形回路の検討2019

    • 著者名/発表者名
      飯島 洋祐、弓仲 康史
    • 学会等名
      第32回多値論理とその応用研究会技術研究報告
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Waveform Shaping Technique for Multi-Valued Data Transmission Combining Digital/Analog Equalization Circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation and Optimization Method for Multi-Valued Transmission Equalizer Using Genetic Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      K. Taya, Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Signal Generation Using an FPGA and DAC for PAM-4 Serial-Link Test2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yuminaka, N. Sato, K. Toyoda and Y. Iijima
    • 学会等名
      2nd International Conference on Mechanical, Electrical and Medical Intelligent System
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Valued Signal Generation and Measurement for PAM-4 Serial-Link Test2018

    • 著者名/発表者名
      N. Sato, T. Chigira, K. Toyoda, Y. Iijima and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      IEEE Proc. 48th Int. Symp. Multiple-Valued Logic
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Waveform Shaping for Multi-Valued Signaling by Using Variation Evaluation of Received Signals2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iijima, K. Taya and Y. Yuminaka
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 第48回多値論理国際シンポジウム報告2018

    • 著者名/発表者名
      弓仲 康史、夏井 雅典
    • 学会等名
      第41回多値論理フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 研究室WEBページ

    • URL

      http://cs3.el.gunma-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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