2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of 1-bit signal processing system using low cost evaluation method of Delta Sigma modulator
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16K06350
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
平野 智 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90238379)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ΔΣ変調器 / FPGA / 1ビット信号処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度に実施した研究の成果は以下のとおりである。
ΔΣ変調器の実装回路の評価手法については、前年度までの成果であるFPGAとPCの間をネットワークで接続して実現した低コストΔΣ変調器評価手法を、より発展させることが出来た。評価対象のΔΣ変調器ICへの入力1ビット信号を生成するFPGA内部に実装した完全ディジタルΔΣ変調器について評価を行い、4次の変調器を用いることにより、従来法であるアナログ正弦波信号を用いた場合と測定結果のばらつきが同程度となり、提案する測定手法は再現性の観点において実用性を示すことが出来た。
1ビット信号処理システムについては、最小構成単位や機能ブロックの組み合せによる構成法から、1ビット信号の特長を生かした一括構成手法として、周波数サンプリングフィルタの設計手法および超音波距離推定手法について検討を行った。いずれもFPGA上への実装について検討し、内部の信号精度や回路規模について、実用に足りうるかを中心に検討を行ったところ、後者の超音波距離推定手法において実際の超音波信号を測定して得られた信号ではなくこれを模擬して理想的に生成した信号を用いてではあるが実用性が十分得られることがわかった。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果は以下のとおりである。
ΔΣ変調器の最適設計手法については、実装時の誤差による影響に対しよりロバストな設計手法について、遺伝的アルゴリズムであるGA(Genetic Algorithm)法を用いた手法の有効性を示すことが出来た。ΔΣ変調器の実装回路の評価手法については、FPGAとPCの間をネットワークで接続して評価対象のΔΣ変調器ICへの評価用入力信号を1ビット信号とした低コストΔΣ変調器評価手法について、有効性および実用性を示すことが出来た。1ビット信号処理システムについては、超音波距離推定手法の可能性を示すことが出来た。
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