端末に送信機を用いずに並列大容量伝送を実現する超高速負荷変調技術の研究

• 研究課題/領域番号: 25709030
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 通信・ネットワーク工学
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 本間 尚樹 岩手大学, 理工学部, 教授 (70500718)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円); 2013年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
• キーワード: アンテナ / MIMO / RFID / 負荷変調

研究成果の概要

本研究では，タグ側に送信機を用いないパッシブMIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 方式について，タグおよびリーダのアンテナの多素子化，多値変調によって，より多くの情報を正確に伝送する方法の確立を目的として検討を行った．多素子アンテナをタグ側に実装したパッシブMIMO伝送装置を試作し，その性能を実験的に評価した．実験的評価から，素子数の増加によって耐雑音特性およびBER特性が大きく改善することが分かった．12×12パッシブMIMO構成とすることによって2.4 Mbits/s以上の伝送速度が実現可能であることが明らかになった．

研究成果

• [雑誌論文] Channel Capacity Evaluation of MIMO Antenna Based on Eigenvalues of <i>S</i>-Parameter (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E99.B 号: 1 ページ: 95-103
  • DOI: 10.1587/transcom.2015ISP0023
  • NAID: 130005116137
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analog Eigenmode Transmission for Short-range MIMO (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEEE Trans. Veh. Tech. 巻: Vol. 65, No. 1 号: 1 ページ: 100-109
  • DOI: 10.1109/tvt.2015.2397194
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interference suppression method between primary broadcasting and secondary systems using load modulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Trans. Commun. 巻: Vol.E98-B, No.5 ページ: 861-869
  • NAID: 130005067720
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accuracy of MIMO Channel Capacity Equation Based only on S-parameters of MIMO Antenna (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. 巻: Vol. 14 ページ: 1250-1253
  • DOI: 10.1109/lawp.2015.2400474
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental evaluation of analog eigenmode transmission for short-range MIMO: array parameter independency and wideband characteristics (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Communications Express 巻: 4 号: 6 ページ: 198-204
  • DOI: 10.1587/comex.4.198
  • NAID: 130005078699
  • ISSN: 2187-0136
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast demodulation method for passive MIMO communication by using beam-forming at receiver (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Communications Express 巻: 4 号: 8 ページ: 258-263
  • DOI: 10.1587/comex.4.258
  • NAID: 130005093462
  • ISSN: 2187-0136
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast MIMO Channel Calculation Technique for Multi-Antenna System Using Signal Modulation for FDTD Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E98.B 号: 11 ページ: 2300-2306
  • DOI: 10.1587/transcom.E98.B.2300
  • NAID: 130005106057
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design of matching networks based on image impedances for near field MIMO (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Communications Express 巻: 4 号: 12 ページ: 387-392
  • DOI: 10.1587/comex.2015XBL0150
  • NAID: 130005117837
  • ISSN: 2187-0136
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Decoupling Network Comprising Transmission Lines and Bridge Resistance for Two-Element Array Antenna (2014)
  • 著者名/発表者名: Noaki Honma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E97.B 号: 7 ページ: 1395-1402
  • DOI: 10.1587/transcom.E97.B.1395
  • NAID: 130004519072
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Experimental Evaluation of Passive MIMO Transmission with Load Modulation for RFID Application (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E97.B 号: 7 ページ: 1467-1473
  • DOI: 10.1587/transcom.E97.B.1467
  • NAID: 130004519080
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fast MIMO channel calculation technique for multi-antenna system using spread spectrum technique for FDTD method (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 雑誌名: IEICE Communications Express 巻: 3 号: 3 ページ: 104-109
  • DOI: 10.1587/comex.3.104
  • NAID: 130003397317
  • ISSN: 2187-0136
  • 査読あり
• [学会発表] On the Transmission Speed of Passive MIMO with Large Number of Antennas (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation
  • 発表場所: ファハルド(アメリカ)
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Propagating-Path Identification by Combining FDTD Method and Compressive Sensing (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation
  • 発表場所: ファハルド(アメリカ)
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] 負荷変調を用いた非接触チャネル推定の実験的評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 九州大学(福岡県福岡市)
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] Rice fading環境におけるSDD中継局の特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] パッシブMIMOの素子間隔に対するBER特性の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] MIMOアンテナSパラメータの非接触推定法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 岩手県立大学(岩手県滝沢市)
  • 年月日: 2015-08-28
• [学会発表] パッシブMIMOの素子間隔特性の実験的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 岩手県立大学(岩手県滝沢市)
  • 年月日: 2015-08-28
• [学会発表] Self-Interference Reduction in SDD Relay Station Using End-Fire Arrangement and Eigen-Beamforming (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 岩手県立大学(岩手県滝沢市)
  • 年月日: 2015-08-27
• [学会発表] Interference Reduction between SDD Linear Array Antennas Using End-Fire Arrangement (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2015 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting (AP-S 2015)
  • 発表場所: The Westin Bayshore (Vancouver, BC, Canada)
  • 年月日: 2015-07-23
  • 国際学会
• [学会発表] Can TV and communication system coexist in same frequency band? -applying back-scattering technique to TV receiver antenna- (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2015 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting (AP-S 2015)
  • 発表場所: The Westin Bayshore (Vancouver, BC, Canada)
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会
• [学会発表] 負荷編著RFIDを用いたジェスチャ認証精度の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 機械振興会館（東京都港区）
  • 年月日: 2015-06-11
• [学会発表] 負荷変調RFIDの方向推定に基づくジェスチャ認識 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 立命館大学(南草津市)
  • 年月日: 2015-03-10
• [学会発表] Evaluating Impact of Tag Element Spacing on Bit-error-rate Performance Using Passive MIMO Testbed (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2014)
  • 発表場所: Grand Hi-Lai Hotel, Kaohsiung(高雄市)
  • 年月日: 2014-12-04
• [学会発表] Experimental Evaluation of Matching Method Based on Image Impedances for Near Field MIMO (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2014)
  • 発表場所: Grand Hi-Lai Hotel, Kaohsiung(高雄市)
  • 年月日: 2014-12-04
• [学会発表] Miniaturized 6-Port MIMO Antenna Using T-Shaped Planar Inverted-F Antennas and Capacitor-Loaded Notch Antennas (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2014)
  • 発表場所: 仙台国際会議場(仙台市)
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] Method to Reduce Complexity of MLD in Passive MIMO Using Beam-Forming at Receiver (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2014)
  • 発表場所: 仙台国際会議場(仙台市)
  • 年月日: 2014-11-06
• [学会発表] 負荷変調を用いたプライマリ・セカンダリシステム間干渉抑圧法に関する実験的評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Passive MIMOのバイアス信号フィルタリングによるスプリアス特性改善法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] ガードタイムを挿入した変調信号パルスによるマルチパス環境MIMOチャネルのFDTD解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島市)
  • 年月日: 2014-09-24
• [学会発表] Experimental Performance Evaluation of Passive MIMO Transmission (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 IEEE International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition (iWEM 2014)
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] Estimation Method for Complex Radiation Pattern of MIMO Antennas Using Backscattering Waves (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 IEEE International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition (iWEM 2014)
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
  • 年月日: 2014-08-05
• [学会発表] 直交偏波を用いた6素子小形MIMOアンテナの評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 那覇市産業支援センタ(沖縄県)
  • 年月日: 2014-05-30
• [学会発表] 受信ビームフォーミングを用いた多素子パッシブMIMOのMLD演算量低減法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 那覇市産業支援センタ(沖縄県)
  • 年月日: 2014-05-30
• [学会発表] MIMOアンテナにおけるSパラメータ固有モードに基づいたチャネル容量計算法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 那覇市産業支援センタ(沖縄県)
  • 年月日: 2014-05-29
• [学会発表] Evaluating Data-rate Performance of Passive MIMO Transmission (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 2014 Asian Workshop on Antennas and Propagation
  • 発表場所: 金沢歌劇場(金沢市)
  • 年月日: 2014-05-15
• [学会発表] 負荷変調を用いたMIMOアンテナの複素指向性の推定法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2014-04-25
• [学会発表] Passive MIMO: New Load Modulation Technique Using Multiple Antennas (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Honma
  • 学会等名: 8th European Conference on Antennas and Propagation (EUCAP 2014)
  • 発表場所: Den Haag World Forum (ハーグ)
  • 年月日: 2014-04-10
• [学会発表] 近距離MIMOにおける送受信同時整合法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 小島プレス工業株式会社 小島総合研究所（愛知県）
• [学会発表] Sパラメータ固有モードに基づくMIMOアンテナの性能評価法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] 影像インピーダンスを用いた近傍界MIMOアンテナの整合法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] 直交偏波を用いた6素子小形MIMOアンテナ (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] 多素子パッシブMIMOにおけるMLD演算量低減法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] 負荷変調を用いたパッシブRFID の方向推定法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] 負荷変調を用いたMIMOアンテナの複素指向性の推定法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 新潟大学(新潟県)
• [学会発表] Eigenmode Decoupling Technique Exploiting Symmetric Antenna Arrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: The 2013 International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC'13)
  • 発表場所: MOEVENPICK HOTEL SAIGON, Vietnam
• [学会発表] Use of Load Modulation for Interference Control Between Primary and Secondary Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2013)
  • 発表場所: Coex, Seoul, Korea
• [学会発表] Fast FDTD Analysis of MIMO Channel Using Spread Spectrum Technique (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 2013 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2013)
  • 発表場所: Coex, Seoul, Korea
• [学会発表] スペクトラム拡散を用いたMIMOチャネルの高速FDTD解析法の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: サン・リフレ函館（北海道）
• [学会発表] 2素子アレーアンテナにおけるブリッジ線路と抵抗を用いた減結合回路の特性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: サン・リフレ函館（北海道）
• [学会発表] 負荷変調を用いたプライマリ・セカンダリシステム間干渉制御法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: ヴェルク横須賀(神奈川県)
• [学会発表] 負荷変調を用いたパッシブ ＭＩＭＯの実伝送評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 金沢大学 サテライトプラザ(石川県)
• [学会発表] アンテナ配置の対称性を利用した空間固有モード減結合法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 松江テルサ(島根県)
• [学会発表] Sパラメータのみを用いたMIMOアンテナの評価法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 会津大学(福島)
• [学会発表] Eigenmode Decoupling Technique Exploiting Symmetric Antenna Arrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 会津大学(福島)
• [学会発表] 負荷変調を用いたパッシブMIMO の伝送評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 会津大学(福島)
• [学会発表] 2素子アレーアンテナにおけるブリッジ線路と抵抗を用いた減結合回路の測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電気関係学会東北支部連合大会
  • 発表場所: 会津大学(福島)
• [学会発表] 変調信号を用いたMIMOチャネルの高速FDTD解析法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [学会発表] Sパラメータに基づくMIMOチャネル容量式の精度向上法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [学会発表] 負荷変調を用いた複数システム間周波数共用法に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [学会発表] 2素子アレーアンテナにおけるブリッジ線路と抵抗を用いた減結合回路構成法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [学会発表] Eigenmode Decoupling Technique Exploiting Symmetric Antenna Arrangement (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [学会発表] 負荷変調を用いたパッシブ ＭＩＭＯの伝送評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間尚樹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学(福岡)
• [産業財産権] 無線通信システム及び装置及び方法 (2014)
  • 発明者名: 本間尚樹
  • 権利者名: 本間尚樹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-137910
  • 出願年月日: 2014-07-03
• [産業財産権] GPS機能付き移動体通信システム，およびGPS機能付き移動体通信方法 (2013)
  • 発明者名: 本間尚樹
  • 権利者名: 岩手大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-110202
  • 出願年月日: 2013-05-24