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3次元回路並列化を駆使したディジタル波形整形処理による超高速多値伝送技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K11232
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60040:計算機システム関連
研究機関小山工業高等専門学校

研究代表者

飯島 洋祐  小山工業高等専門学校, 電気電子創造工学科, 准教授 (90565441)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード大規模集積回路システム / 多値伝送方式 / 伝送歪み / 波形整形 / アイパターン / 統計的評価 / VLSIシステム / ディジタル信号処理 / 多値伝送 / 高速通信 / 伝送回路 / 高速ディジタル信号伝送 / 並列化
研究成果の概要

本研究では、高速伝送にPAM-4(Pulse amplitude modeulatiaon-4)伝送などの多値伝送方式の採用が進む中、これまで申請者は複雑なシンボル遷移パターンに起因する多値伝送特有の伝送歪み除去に向けたディジタル波形整形回路システムの開発を進めてきた。本研究では、多値伝送に対応した柔軟な波形整形を実現するためにディジタル・アナログハイブリッドの波形整形回路を新たに開発し、受信端シンボルの統計的解析による新しい定量的な伝送歪み評価手法を提案した。それら技術を合わせ、多値伝送に対応し、伝送路環境に応じた波形整形回路の最適化を実現するシステムを検討し、その有効性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

計算機システムの高性能化において、CPUなどの半導体素子間の電気信号の高速通信技術が必要不可欠であり、その高速化の遅れがシステム全体の性能を律速させている。その原因の一つには、通信の高速化に伴う電気配線上での高周波数雑音などの影響がある。本研究は、通信の高速化に向けて現在採用が進む多値伝送方式に対応した新しい高速伝送回路技術を開発し、さらにその回路の自動調整に必要不可欠となる多値伝送に対応した電気配線上の通信への影響を定量的に評価する手法を新たに提案し、その基礎的評価を実施したことで今後の多値伝送の高度化へ貢献が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [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
    • 雑誌名

      第43回 多値論理フォーラム, 多値論理研究ノート

      巻: 43

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] PAM-4 Eye-Opening Monitoring Techniques Using Gaussian Mixture Model2020

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

      2020 IEEE 50th International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL)

      巻: 2020 ページ: 149-154

    • DOI

      10.1109/ismvl49045.2020.00-14

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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] Statistical PAM-4 Eye-Opening Monitor Technique for Adaptive Equalization2020

    • 著者名/発表者名
      Keigo Taya, Yasushi Yuminaka, Yosuke Iijima
    • 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] PAM-4 Eye-Opening Monitoring Techniques Using Gaussian Mixture Model2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Iijima, Keigo Taya, Yasushi Yuminaka
    • 学会等名
      2020 IEEE 50th International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
      第33回多値論理とその応用研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Waveform Shaping Transmitter Combining Digital and Analog Circuits for Multi-Valued Signaling2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Iijima, Yasushi Yuminaka
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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, Y. Yuminaka
    • 学会等名
      2019 Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems (TJCAS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多値高速伝送に向けたデジタル/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
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Waveform Shaping Technique for Multi-Valued Data Transmission Combining Digital/Analog Equalization Circuit2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Iijima, Yasushi Yuminaka
    • 学会等名
      9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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
      Yosuke Iijima, Keigo Taya and Yasushi Yuminaka
    • 学会等名
      International Conference on Technology and Social Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation and Optimization Method for Multi-Valued Transmission Equalizer Using Genetic Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      Keigo Taya, Yosuke Iijima and Yasushi Yuminaka
    • 学会等名
      9th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 小山高専 情報通信エネルギー研究室HP

    • URL

      https://www.oyama-ct.ac.jp/gakka/ee/faculty_list_ee_link/gkg-denki_07_lab/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 小山高専 電気電子創造工学科 情報通信エネルギー研究室ホームページ

    • URL

      https://www.oyama-ct.ac.jp/gakka/ee/members/iijimaken/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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