| 研究課題/領域番号 |
19K04379
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
伊藤 登 東邦大学, 理学部, 教授 (00237041)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 通信信号 / 非線形位相 / 波形歪み / 位相補償器 / 2段階最小化 |
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| 研究実績の概要 |
ディジタル通信信号の波形を歪めないため、ディジタル通信路の位相特性は線形でなければならない。しかし、現実の通信路は非線形位相特性をもつことが多く、通信信号の波形歪みが生じてしまう。このような通信信号の波形歪みを軽減するため、ディジタル位相補償器（システム）を設計し、通信路に接続することにより、通信路の位相特性を補償し、接続後全体位相特性を線形化することが要求される。本研究の目的はこのような目的を達成するための安定性が保証される可変位相補償器を設計することである。2021年度の研究では、主に2段階最適化手法による全域通過型位相補償器の設計法の開発に重点を置いた。具体的に、全域通過型位相補償器の設計問題は非線形最適化問題であるため、以下のような2段階最小手法による設計法を開発した。
段階1：全域通過型位相補償器の位相誤差は補償器の係数の有理関数として近似できるが、この近似誤差（モデル）の最小化は非線形計画問題となる。この非線形最小化問題を近似的に線形化し、線形計画法を用いて線形化した問題を繰り返し解く。この繰り返し過程が収束したら、段階1の設計が終了する。
段階2：段階1で得られた全域通過型位相補償器の係数を初期値として利用し、全域通過型位相補償器の位相誤差（近似誤差ではなく、位相誤差そのもの）を非線形計画法で最小化する。この非線形最小化も繰り返し最小化であり、もし収束条件が満足されたら、この段階2の設計が終了し、最終結果を出力する。8次の全域通過型位相補償器の設計例を用いて、設計誤差が小さいことが確認された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2021年度の研究では、全域通過型位相補償器の精度を高めるため、主に上記の2段階最小化手法を開発し、線形最小化（段階1）と非線形最小化（段階2）による設計法を開発した。しかし、COVID-19による影響が大きく、多忙であるため、従来ほど研究は進まなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究では、2021年度の研究を更に発展させ、以下のように本研究を進めて行く。
全域通過型位相補償器（定常位相補償器）の新しい周波数応答誤差関数と位相誤差関数を導出し、安定かつ高精度の全域通過位相補償器の最適設計法を開発する。更に、これらの誤差関数を可変全域通過型位相補償器の設計に拡張し、可変全域通過型位相補償器の設計法を開発する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
理由：COVID-19の影響が大きく、従来のように積極的に国際会議に出席し、様々な国からの研究者と意見交換し、研究レベルを高める機会を失ったため。
使用計画：2021年度（最終年度）までの未使用額を使用し、全域通過型位相補償器（定常位相補償器）の新しい周波数応答誤差関数と位相誤差関数を導出し、全域通過位相補償器（定常）と可変全域通過位相補償器の最適設計法を開発する。また、IEEEの国際会議をはじめとする様々な国際会議に出席し、論文発表と様々な研究者との意見交換を行って研究のレベルを高める予定である。
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