共有乗算器とシフト演算回路に基づく高速ディジタルフィルタの設計と実現

• 研究課題/領域番号: 19760289
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 福光 昌由 (中本 昌由) 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00403585)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 2,790千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: ディジタルフィルタ / 分枝限定法 / フィルタ設計 / 共有乗算器 / シフト演算回路 / 最適化アルゴリズム / 電子透かし / フィノヒタ設計

研究概要

まず,有限語長ディジタルフィルタの設計問題に対して,Lagrangeの未定乗数法によって緩和問題を解くことにより最適化を行う設計法を提案した.次に,ディジタルフィルタの丸め雑音を低減化するために,分枝限定法をディジタルフィルタにおける誤差フィードバック回路の設計問題に適用した.さらに,FIRディジタルフィルタに対して共有乗算器とシフト演算回路による構成を提案し,最適な設計法をLagrangeの未定乗数法と分枝限定法を組み合わせて用いることにより実現した.これらの提案手法の有効性は計算機シミュレーションによって検証した.また,ディジタルフィルタの応用として電子透かしに関する研究を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Fast Arithmetic Error Feedback Circuits for Digital Filters with Shift Operation Circuits and Shared Multiplier (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. of The 53th IEEE International Midwest Symposium on Circuits & Systems ((採録済))
  • 査読あり
• [雑誌論文] M. Nakamoto, T. Hinamoto and S. Ohno Branch and Bound Method for FIR Digital Filters Design with the Shift Operation Circuits and Single Multiplier (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, T. Hinamoto, S. Ohno
  • 雑誌名: Proc. of The 24th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications ページ: 192-195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Branch and Bound Method for FIR Digital Filters Design with the Shift Operation Circuits and Single Multiplier (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. of The 24th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications ページ: 492-495
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design for IIR Digital Filters with Discrete Coefficients Using Weighted Modified Least-Square Criterion (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, Y. Hayakawa, Y. Kurumaj, T. Hinamoto
  • 雑誌名: Proc. of The 23rd International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications ページ: 1049-1052
  • 査読あり
• [雑誌論文] 重み付き修正最小2乗法を用いた有限語長ディジタルフィルタの設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由, 早川裕貴, 車地豊, 雛元孝夫
  • 雑誌名: 第21回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ講演論文集 ページ: 143-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] 重み付き修正最小2乗法を用いた有限語長ディジタルフィルタの設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由
  • 雑誌名: 第21回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ講演論文集 ページ: 143-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design for IIR Digital Filters with Discrete Coefficients Using Weighted Modified Least-Square Criterion (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. The 23rd International Technical, Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications ページ: 1049-1052
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite Wordlength Design for IIR Digital Filters based on the Modified Least-Square Criterion in the Frequency Domain (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, T. Yoshiya, T. Hinamoto
  • 雑誌名: Proc. of 2007 International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems ページ: 25-28
  • NAID: 10018436815
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビットパターン埋込み可能な画像電子透かし法に対する新しい鍵系列の提案 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由, 藤本卓, 土井章充, 雛元孝夫
  • 雑誌名: 第20回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ講演論文集 ページ: 619-624
  • 査読あり
• [雑誌論文] ビットパターン埋込み可能な画像電子透かし法に対する新しい鍵系列の提案 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由
  • 雑誌名: 第19回回路とシステム(軽井沢)ワークショップ講演論文集 11 ページ: 619-624
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite Wordlengfth Design for IIR Digital Filters based on the Modified Least-Square Criterion in the Frequency Domain (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. of 2007 International Sjanposium on InteUig ページ: 25-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast Arithmetic Error Feedback Circuits for Digital Filters with Shift Operation Circuits and Shared Multiplier
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, T. Hinamoto, S. Ohno
  • 雑誌名: Proc. of The 53th IEEE International Midwest Symposium on Circuits & Systems (採録済)
  • 査読あり
• [学会発表] ディジタルフィルタを用いた相関利用型画像電子透かし法 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由, 門田英晃, 大野修一
  • 学会等名: 電気・情報関連学会中国支部第60回連合大会講演論文集
  • 発表場所: 広島市立大学
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] 分枝限定法を用いた有限語長ディジタルフィルタの重み付き修正最小2乗設計 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由, 早川裕貴, 車地豊, 雛元孝夫
  • 学会等名: 電気・情報関連学会中国支部第59回連合大会講演論文集
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 2008-10-25
• [学会発表] GAによるDWT利用型画像電子透かし法における鍵の最適化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由, 藤本卓, 土井章充, 雛元孝夫
  • 学会等名: 電気・情報関連学会中国支部第58回連合大会講演論文集
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-10-20
• [学会発表] GAによるDWT利用型画像電子透かし法における鍵の最適化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中本昌由
  • 学会等名: 電気・情報関連学会中国支部第57回連合大会演論文集
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2007-10-20
• [備考] 2008年10月に発表した分枝限定法を用いた有限語長ディジタルフィルタの設計に関する研究成果が平成20年度電気学会論文発表賞に選定された.
• [備考] 平成20年度電気学会論文発表賞発表者中本昌由題目「分枝限定法を用いた有限語長ディジタルフィルタの重み付き修正最小2乗設計」