サンプル値制御理論によるハイブリッド信号処理の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360203
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 裕 京都大学, 情報学研究科, 教授 (70115963)
• 連携研究者: 永原 正章 京都大学, 情報学研究科, 助教 (90362582)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 制御理論 / サンプル値制御理論 / 完全帯域制限仮定 / ディジタルフィルタ / 音響処理 / 画像処理 / 適応フィルタ / 分数次遅れフィルタ / ウェーブレット

研究概要

サンプル値H∞制御理論によるアナログ特性を最適とするディジタルフィルタ設計法を開発・展開し,実応用に結びつけた.またこのようなフィルタの適応更新則を導くことに成功した.主たる成果として,圧縮オーディオからの高品位音質の復元, CDソースからの超高域再生,画像処理におけるジャギーな部分の処理による超解像度処理,本方法によるスプライン関数の最適構成,分数次遅れフィルタの設計法とそのピッチシフトへの応用などがあげられる.圧縮オーディオに関しては,音響処理用民生LSIとして実製品化され,これまでに累計3000万石を出荷する実績を上げるに至っている.ウェーブレット展開などへの新しい応用も視野に入れるに至った.

研究成果

• [雑誌論文] エネルギーマネジメントシステムにおける電力需給バランス制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎, 工藤, 永原, 林, 山本
  • 雑誌名: パナソニック技報 巻: 57巻 ページ: 17-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Brief Overview of Signal Reconstruction via Sampled-Data H-infinity Optimization (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, M. Nagahara and P. P. Khargonekar
  • 雑誌名: Applied and Computational Mathematics 巻: Vol.11 ページ: 3-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal Reconstruction via H-infinity Sampled-Data Control Theory-Beyond the Shannon Paradigm (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, M. Nagahara, and P. P. Khargonekar
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Signal Processing 巻: Vol.60 ページ: 613-625
  • 査読あり
• [雑誌論文] H-infinity design of periodically nonuniform interpolation and decimation for non-band-limited signals (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, M. Ogura, and Y. Yamamoto
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 巻: Vol.4 ページ: 341-348
• [雑誌論文] スラスト荷重下における転がり軸受振動の定式化と低速回転域での劣化診断への適用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安福大輔、藤井彰、山本裕
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 77巻 ページ: 2627-2641
  • 査読あり
• [雑誌論文] H∞optimal approximation for causal spline interpolation (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara and Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Signal Processing 巻: Vol.90 ページ: 176-184
• [雑誌論文] ラジアル荷重下における転がり軸受振動の定式化と低速回転域での劣化診への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安福大輔、藤井彰、山本裕
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 76巻 ページ: 2947-2954
• [学会発表] Duration-invariant pitch-shifting for stringed instruments (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, K. Hanibuchi, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. 3rd International Conference on Control and Optimization with Industrial Applications(COIA)
  • 発表場所: Ankara(Turkey)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Compact Sets in the Graph Topology and Applications to Approximation of System Design (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto and M. Vidyasagar
  • 学会等名: Proc. 50th IEEE CDC
  • 発表場所: Orland(USA)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Bezout Identity over a Ring of Distributions-Multivariable Case (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. IFAC 18th World Congress
  • 発表場所: Milano(Italia)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Pitch Shifting by H-Infinity Optimal Variable Fractional Delay Filters (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, K. Hanibuchi, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. IFAC 18th World Congress
  • 発表場所: Milano(Italia)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] On the disspativity of pseudo rational behaviors (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura, Y. Yamamoto, and J. C. Willems
  • 学会等名: Proc. 49th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Atlanta(USA)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Quadratic programming for monotone control theoretic splines (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, C. F. Martin, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: Taipei(Taiwan)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Pseudo rational behaviors and Bezoutians (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto, J. C. Willems and M. Ogura
  • 学会等名: Proc. MTNS 2010
  • 発表場所: Budapest(Hungary)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Disspativity of pseudo rational behaviors (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. MTNS 2010
  • 発表場所: Budapest(Hungary)
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Robust repetitive control by sampled-data H^∞filters (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
  • 発表場所: Shanghai(China)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Path integrals and Bezoutians for pseudo rational transfer functions (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamamoto and J. C. Willems
  • 学会等名: Proc. 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
  • 発表場所: Shanghai(China)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Hankel norm computation for pseudo rational transfer functions (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ogura and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
  • 発表場所: Shanghai(China)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] A novel approach to repetitive control via sampled-data H∞filters (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, M. Ogura, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. 7th Asian Control Conference
  • 発表場所: Hong kong(China)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Optimal design ofΔΣmodulators via generalized KYP lemma (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. ICROS-SICE International Joint Conference
  • 発表場所: Fukuoka(Japan)
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] H2/H∞approach to the histogram method for density estimation (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Nagahara, K. I. Sato, and Y. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. ICROS-SICE International Joint Conference
  • 発表場所: Fukuoka(Japan)
  • 年月日: 20090000
• [備考]
  • URL: http://www-ics.acs.i.kyoto-u.ac.jp/~yy/
• [産業財産権] 超解像処理方法及び装置 (2011)
  • 発明者名: 山本裕,銭谷謙吾
  • 権利者名: 山本裕
  • 産業財産権番号: 特許出願、特願2011-141632
  • 出願年月日: 2011-06-27