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2015 年度 実施状況報告書

カオスを用いたΔΣ型AD変換器の動作解析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 26820131
研究機関青山学院大学

研究代表者

井岡 惠理  青山学院大学, 理工学部, 助教 (50583564)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードカオス時系列解析 / ΔΣ変調器
研究実績の概要

デルタシグマ変調器の出力状態についてカオス解析を用いて出力状態の推定において,リアプノフ指数によって出力をカオス(正常動作)と非カオス(アイドルトーンの発生)の状態を判別することに成功した.しかしノイズヘーピングの中に20dB以上のパワーを持つトーンが存在する場合においてはリアプノフ指数のみでは時系列データはカオスと判別された.
よって,本年度では出力の時系列データの自己相関関数を求めることでトーンの有無の判別を行った.その結果,出力にトーンが発生しない場合は自己相関は全てのデータに対してほぼ0に近い値を取った.また,自己相関が0.8以上の値を示す時,トーンが存在し,その時間間隔とトーンが持つ周波数には相関があることがわかった.
これらの結果を踏まえて,2次デルタシグマ変調器の出力に対してノイズシェーピングの有無をリアプノフ指数で,トーンの有無を自己相関関数によって判別するシステムを構築することに成功した.
さらにカオス2次デルタシグマ変調器の欠点であったノイズフロアの上昇によるS/Nの劣化を抑制するために,MASH回路構成を利用したカスケード型のカオス変調器を提案し,国際会議にて成果報告を行った.また,これまでの成果をまとめてIJBCに論文を投稿し,現在は査読者の助言を基に加筆修正中である.
よって研究は概ね順調である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

リアプノフ指数のみならず新たに自己相関関数を導入するとでもデルタシグマ変調器の出力の状態について判別することが可能であることを示した.またこのシステムはPythonによってGUIのアプリケーションとして開発を行った.
またカオス変調器の欠点であるノイズフロアの上昇についてもカスケード構造を持つカオス変調器を提案することで改善の可能性を示し,この成果については国際会議にて学生と共同で発表を行い,大きな反響を得ることができた.

今後の研究の推進方策

本研究について,今後はまとめと成果報告に重きを置いて進めていく.すでに昨年度までの研究結果をまとめてIJBCに論文投稿を行った結果,条件付きの採録となったため,本年度においてはこの論文を完成させることがあげられる.また前年度に彫られた結果を基にして発表等を行い,本研究全体の研究成果についての報告をホームページなどでも公開することを考えている.

次年度使用額が生じた理由

論文投稿に際して査読結果の返信が遅くなったため,再投稿にかかる費用(掲載料や校閲にかかる費用)が持ち越された.

次年度使用額の使用計画

論文の再投稿費用,また論文作成のための打ち合わせのための香川大学工学部への旅費(1,2回程度)として使用する.また研究成果をホームページ等で掲載する際にそのホームページの作成にかかる費用(学生へのアルバイト代)として使用する.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Chaotic Delta Sigma Modulator with Pseudo MASH Structure for Using Low Frequency Sensors2016

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Watanabe, Ryo Makishima, Eri Ioka
    • 学会等名
      International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2016
    • 発表場所
      The Hilton Waikiki Beach Hotel(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-03-06 – 2016-03-10
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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