2017 Fiscal Year Research-status Report
コグニティブ無線に用いるＯＦＤＭ信号の帯域外漏洩電力抑圧に関する研究
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15K06074
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
太田 正哉 大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (70288786)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | OFDM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，OFDMベースのDynamic Spectrum Access型コグニティブ無線において，二次利用者の送信信号の隣接帯域（二次利用者が使用する帯域の左右に隣接する帯域），および峡間帯域（既存利用者が使用する二次利用者に挟まれた帯域）への漏洩電力を同時に抑圧する新しい手法について検討することである．
本年度は昨年度までに開発したOrthogonal Precoding (OP)の計算量削減法について理論的解析を行い，その妥当性を検証した．OPとSpectrum Sculpting Precoder (SSP)のハイブリッド法は優れた帯域外輻射電力抑圧性能を有するが，その計算量はサブキャリア数の２乗に比例するため実用上の問題があった．昨年度までに開発した手法によるとその計算量を大幅に削減することが可能となったが，解析的に検証されていなかった．本年度はこれに取り組み，開発した手法が理論的に妥当であることを証明した．加えて本年度はN-continuous Symbol Padding (NCSP)の回路化を進めた．市販のFPGA(Field Programmable Gate Array)ボードと高速なDA/ADを使用してソフトウェア無線機として実装し，簡易な実験を行った．帯域外輻射電力が通常のOFDMより大きく低減できることをスペクトルアナライザで確認することができた．
以上の研究結果をもとに３本の論文を投稿して受理された．また３件の国内研究発表会で発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
OPとSSPのハイブリッド法のプレコード行列のサイズはサブキャリア数×サブキャリア数で，これを用いたプレコード計算には莫大なコストを要する．昨年度までに行った研究によると，プレコード行列を特異値分解するとわずかな個数の特異値を残して，他はすべて０となることが発見されていた．非ゼロの特異値の数はプレコード行列を求める際に使用する制約条件数に比例しているが，この数はサブキャリア数と比べて極めて少ないため，０の特異値をりようすることで大幅な計算量削減が可能となった．ただし昨年度までは本手法の理論的裏付けがなかった．本年度の研究によりプレコード行列の性質から使用する制約条件数の２倍以上の非ゼロ特異値が存在しないことを解析的に証明した．これによる開発した手法の理論的な有効性が裏付けられた．
また本年度はNCSPのさらなる回路化を進め，Xilinx社製の市販のFPGAボードと高速なDA/ADを使用してソフトウェア無線機として実装し，簡易な実験を行った．帯域外輻射電力が通常のOFDMより大きく低減できることをスペクトルアナライザで確認することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
OPのプレコーディングの計算量削減をさらに進める．理論的に有効であることが確認された本手法であるが，IoTなどのデバイスに搭載する場合はより少ない計算量のプレコード法が求められる．またNCSPについてはより実用に近い回路実装実験を行い，その有効性を検証するとともに，計算量削減法についても引き続き検討する．
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| Causes of Carryover |
（理由）当初予定していた購入備品の業者在庫が不足し，購入を次年度に繰り越さざるを得なかったため．
（使用計画）必要備品を至急購入する．
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