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2013 年度 実績報告書

安心・安全のためのマルチアンテナセンシング関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560442
研究機関新潟大学

研究代表者

山田 寛喜  新潟大学, 自然科学系, 教授 (20251788)

研究分担者 山口 芳雄  新潟大学, 自然科学系, 教授 (50115086)
キーワードMIMOセンサ / アレーアンテナ / 位置推定 / DOA推定 / 電波センサ / 伝搬チャネル
研究概要

最終年度である,まず,昨年度までに解析をすすめたチャネル相関係数の確率密度関数に関する実験的検証を進め,ターゲットの有無による変動が,ほぼ理論で予測した範囲内に現れることを確認し,理論式の導出の際に用いた仮定の妥当性を明らかにした.これらの結果をもとに,様々な環境における検出実験を行った.
セキュリティ目的での応用の際は,部屋の内部での変動か,部屋の外部での変動かの判断が重要となる.今年度の検討では変動の位置と大きさを調べるため,計測システムをセンサからレーダ,すなわちある程度の周波数帯域幅を用い距離計測が可能なシステムに拡張し,ターゲットの有無,および,その位置,また多重反射がどのように観測されるかを明らかにした.その結果,直接反射波,2回反射波で電界の向きが変動するため,偏波に敏感なポラリメトリセンサ,あるいは円偏波アンテナの組み合わせを適切に選ぶことにより,ターゲットからの直接反射波のみに敏感なシステムとすることができることを明らかにした.
また,MIMOレーダ化した際に得られた解析結果から,適切な中心周波数,周波数帯域,パルス繰り返し周期を設定することにより,人の動き程度の小さなドップラ周波数変動も容易に観測できることが分かった.これにより,マルチパス反射環境での,人物エコーのみのイメージング,すなわち壁などの反射波の除去が容易にできる.このようにドップラを利用することにより,少ないアンテナ数,比較的狭い周波数帯域幅で,屋内の人物の動きの追跡が可能となることが分かった.このような動き・モーションに関するセンシングへの発展が今後の研究課題である.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] A Novel DOA Estimation Error Reduction Preprocessing Scheme of CorrelatedWaves for Khatri-Rao Product Extended-Array2013

    • 著者名/発表者名
      S.Shirai, H.Yamada, Y.Yamaguchi
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Communications

      巻: vol.E96-E ページ: 2475-2482

    • DOI

      10.1587/transcom.E96.B.2475

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DOA Estimation Error Reduction of Nested Array Using N-th Root of Correlation Matrix2013

    • 著者名/発表者名
      S.Shirai, H.Yamada, Y.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proceedingfs of 2013 IEEE AP-S/USNC-URSI Symposium

      巻: 1 ページ: 864-865

    • DOI

      10.1109/APS.2013.6711091

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Statistical Characteristic of MIMO Sensor for Event Detection2013

    • 著者名/発表者名
      S.Itabashi, H.Yamada, K.Nishimori, Y.Yamaguchi
    • 雑誌名

      Proc. of 2013 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2013)

      巻: 01 ページ: 211-214

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチパス環境における動きのある人物の屋内位置推定に関する基礎検討2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕平,山田寛喜,山口芳雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: vol.2013-81 ページ: 7-12

  • [雑誌論文] Khatri-Rao変換を用いた広帯域信号DOA推定に関する検討2013

    • 著者名/発表者名
      白井智士,山田寛喜,西村寿彦,小川恭孝,山口芳雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: vol.2013-131 ページ: 35-40

  • [雑誌論文] レンジ・ドップラ周波数推定によるモーションセンシングの特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      福島真也,山田寛喜,小林弘一,山口芳雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: vol.AP2013-193 ページ: 45-50

  • [学会発表] Webカメラによる参照信号位置推定を利用したアレーアンテナ校正法の実験的検討2014

    • 著者名/発表者名
      石山 優,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] FM-CWレーダによるドップラ周波数推定に基づくモーションセンシングの実験的検討2014

    • 著者名/発表者名
      福島真也,山田寛喜,山口芳雄,小林弘一
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] Khatri-Rao変換を用いた広帯域DOA推定法の誤差軽減2014

    • 著者名/発表者名
      白井智士,山田寛喜,西村寿彦,小川恭孝,大鐘武雄,山口芳雄
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] 動きのある人物の屋内位置推定に関する実験的検討2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕平,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      20140318-20140321
  • [学会発表] 広帯域信号を用いたDOA推定における推定可能到来波数の改善2013

    • 著者名/発表者名
      白井智士,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2013年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
    • 年月日
      20130917-20130920
  • [学会発表] Khatri-Rao 変換を用いた広帯域信号DOA推定における周波数特性補正

    • 著者名/発表者名
      白井智士,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会信越支部大会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
  • [学会発表] 屋内人物位置推定におけるSTAPの有効性に関する検討

    • 著者名/発表者名
      佐藤耕平,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会信越支部大会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
  • [学会発表] MIMOセンサにおける相関係数の統計的性質に関する実験的検討

    • 著者名/発表者名
      板橋慎二,山田寛喜,山口芳雄
    • 学会等名
      2013年電子情報通信学会信越支部大会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学

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公開日: 2015-05-28  

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