ＭＩＭＯ－ＯＦＤＭ無線通信における低消費電力適応型ＭＩＭＯ検出器ＬＳＩの開発

• 研究課題/領域番号: 23700049
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 北見工業大学 (2012-2013); 北海道大学 (2011)
• 研究代表者: 吉澤 真吾 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20447080)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 回路とシステム / 低消費電力 / 無線通信 / MIMO / OFDM / LSI / ＶＬＳＩ設計 / ＭＩＭＯ検出 / ASIP / 可変動作電圧

研究概要

マルチパスフェージング環境下で伝搬路の時間変動が大きい時にはパケット毎に伝搬路推定とMIMOチャネルの逆行列計算を行い、時間変動が小さいときには前のパケットで計算した逆行列を再利用する動的MIMO検出手法を実現した。動的MIMO検出回路をベクトル演算やCORDICに特化した特定用途プロセッサで回路設計し、クロック周波数・動作電圧可変制御により検出回路の消費電力を低減した。

研究成果

• [雑誌論文] Low-Power Dynamic MIMO Detection for a 4x4 MIMO-OFDM Receiver (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Miyazaki, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Trans 巻: Vol.E97-A, No.1 ページ: 306-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-Power Dynamic MIMO Detection for a 4×4 MIMO-OFDM Receiver (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Miyazaki, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E97.A 号: 1 ページ: 306-312
  • DOI: 10.1587/transfun.E97.A.306
  • NAID: 130003385360
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] A VLSI Design of a Tomlinson-Harashima Precoder for MU-MIMO Systems Using Arrayed Pipelined Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Shimazaki, Shingo Yoshizawa, Yasuyuki Hatakawa, Tomoko Matsomoto, Satoshi Konishi, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Trans 巻: Vol.E96-A, No.11 ページ: 2114-2119
  • 査読あり
• [雑誌論文] A High-speed and Low-energy-consumption Processor for SVD-MIMO-OFDM Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Iwaizumi, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: Hindawi, VLSI Design 巻: Volume 2013, Article ID 625019 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Channel Features on Parameters of Genetic Algorithm for MIMO Detection (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazi Obaidullah, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 10 ページ: 1984-1992
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.1984
  • NAID: 130004519155
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] A VLSI Design of a Tomlinson-Harashima Precoder for MU-MIMO Systems Using Arrayed Pipelined Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Shimazaki, Shingo Yoshizawa, Yasuyuki Hatakawa, Tomoko Matsomoto, Satoshi Konishi, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 11 ページ: 2114-2119
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.2114
  • NAID: 130003385245
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Robust Speech Communication into Smart Info-Media System (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Miyanaga, Wataru Takahashi, Shingo Yoshizawa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E96.A 号: 11 ページ: 2074-2080
  • DOI: 10.1587/transfun.E96.A.2074
  • NAID: 130003385240
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Cover and Reflector in Receiver Antennas for SM-MIMO Wireless Communications (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: Hindawi, Journal of Electrical and Computer Engineering 巻: Article ID 123827 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1155/2013/123827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable Wordlength Soft-Decision Viterbi Decoder for Power-Efficient Wireless LAN (2012)
  • 著者名/発表者名: Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: Integration, the VLSI Journal 巻: Vol.45 Issue 2 ページ: 132-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Area- and Power-Efficient Pipeline FFT Processors for 8x8 MIMO-OFDM Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Trans 巻: Vol.E95-A,No.2 ページ: 550-558
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Dynamically Reconfigurable FPGA-Based Pattern Matching Hardware for Subclasses of Regular Expressions (2012)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Kaneta, Shingo Yoshizawa, Shin-ichi Minato, Hiroki Arimura, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E95.D 号: 7 ページ: 1847-1857
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.1847
  • NAID: 10031024212
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic Algorithm Parameter Requirements for Detection in MIMO Fading Channels (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazi Obaidullah, Constantin Siriteanu, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: RISP Journal of Signal Processing 巻: Vol.16, No.3 ページ: 251-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of Area- and Power-Efficient Pipeline FFT Processors for 8x8 MIMO-OFDM Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E95-A 号: 2 ページ: 550-558
  • DOI: 10.1587/transfun.E95.A.550
  • NAID: 10030607777
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variable Wordlength Soft-Decision Viterbi Decoder for Power-Efficient Wireless LAN (2012)
  • 著者名/発表者名: Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: Integration, the VLSI Journal 巻: Vol.45 Issue 2 号: 2 ページ: 132-140
  • DOI: 10.1016/j.vlsi.2011.10.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development and Outdoor Evaluation of an Experimental Platform in an 80-MHz Bandwidth 2×2 MIMO-OFDM System in 5.2-GHz Band (2011)
  • 著者名/発表者名: Hisayoshi Kano, Shingo Yoshizawa, Takashi Gunji, Shougo Okamoto, Morio Tawarayama, Yoshikazu Miyanaga
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E94.D 号: 12 ページ: 2400-2408
  • DOI: 10.1587/transinf.E94.D.2400
  • NAID: 10030538061
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [学会発表] A Low Power Consumption OFDM Receiver with Automatic Wordlength Selection (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Sasaki, Shingo Yoshizawa, Hiroshi Tanimoto
  • 学会等名: RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing (NCSP'14)
• [学会発表] 確率的フラッシュ型AD変換器の線形化手法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉本俊貴，谷本 洋, 吉澤真吾
  • 学会等名: 電気学会電子回路研究会
  • 発表場所: しいのき迎賓館 (石川県金沢市)
• [学会発表] Hardware Implementation of an Interference Canceller for IDMA Wireless Communications (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Yasuyuki Hatakawa, Tomoko Matsomoto, Satoshi Konishi, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS)
• [学会発表] Effectiveness of Cover and Reflector in Receiver Antennas for MIMO Line-of-Sight Channels (2013)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Masahiro Sugitani, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC)
  • 発表場所: IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC)
• [学会発表] ディジタルRF回路におけるOFDM方式PAPR低減法の効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石本隆太，吉澤真吾, 谷本 洋
  • 学会等名: 電気関係学会北海道支部連合大会
  • 発表場所: 室蘭工業大学 (北海道室蘭市)
• [学会発表] MIMO-OFDM無線通信システムにおけるLattice ReductionアルゴリズムのASIP実装 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田裕司, 吉澤真吾, 尾知 博
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜県岐阜市
• [学会発表] A Low-Power MMSE MIMO Detector Using Dynamic Voltage Wordlength Scaling for 4x4 MIMO-OFDM Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Jaeseong Kim, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS)
• [学会発表] Low-energy ASIP Implementation of Singular Value Decomposition for MIMO-OFDM Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Takaya Kaji, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: International Conference on Embedded Systems and Intelligent Technology (ICESIT)
• [学会発表] 伝送距離に応じた低消費電力無線通信システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 五十嵐康一,吉澤真吾, 宮永喜一
  • 学会等名: 電子情報通信学会 SIS研究会
  • 発表場所: 千葉県習志野市
• [学会発表] SVD-MIMO-OFDMシステムにおける特異値分解プロセッサの高速・低消費電力化設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩泉洋紀, 吉澤真吾, 宮永喜一
  • 学会等名: 電子情報通信学会 SIS研究会
  • 発表場所: 北海道帯広市
• [学会発表] Low-Power Dynamic MIMO Detection for a 4x4 MIMO-OFDM Receiver (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Miyazaki, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS)
• [学会発表] Development of an ASIP-Based Singular Value Decomposition Processor in SVD-MIMO Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Takaya Kaji, Shingo Yoshizawa, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS)
  • 発表場所: インペリアル メーピン (チェンマイ、タイ)
• [学会発表] LSI Development of 8x8 Single-User MIMO-OFDM for IEEE 802.11ac WLANs (2011)
  • 著者名/発表者名: Shingo Yoshizawa, Daisuke Nakagawa, Nozomi Miyazaki, Takaya Kaji, Yoshikazu Miyanaga
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Communications and Information Technologies (ISCIT)
  • 発表場所: 金溪山庄(杭州、中国)
• [備考]
  • URL: http://islab.elec.kitami-it.ac.jp/
• [産業財産権] ＭＩＭＯ検出装置 (2011)
  • 発明者名: 宮永 喜一, 吉澤 真吾
  • 権利者名: 宮永 喜一, 吉澤 真吾
  • 出願年月日: 2011