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Papers - Sasase, Iwao

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Weight tracking method for OFDM adaptive array in time variant fading channel

Tomohiro Hiramoto, Atushi Mizuki, Masaki Shibahara, Takeo Fujii and Iwao Sasase

002 4th International Workshop on Mobile and Wireless Communications Network 611-615 2002.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)システムでMMSE(Minimum Mean Squared Error)アダプティブアレーアンテナを素子間隔を広げて用いた場合、干渉波抑圧及びチャネル追従をウェイト更新のみで行う必要がありチャネル追従性能が劣化する。さらにOFDMでは1シンボル長が長いため、チャネル追従性能の劣化が顕著に現れる。ここでは，OFDMシステムにおいてチャネル追従をウェイト更新から分離し、ウェイト更新前にチャネル推定を行うことでチャネル追従性能及びウェイト更新による干渉波除去能力を向上させるシステムを提案した。

OFDM/SDM system using adaptive transmit phase control to mitigate co-channel interference

Tomokazu Kanbayashi, Takaaki Horiuchi, Masaki Shibahara, Takeo Fujii, and Iwao Sasase

IEEE Vehicular Technology Conference Fall 2002 (VTC2002-Fall) Vol.4 2091-2095 2002.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

従来，空間分割多重(SDM:Space Division Multiplexing)をOFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)に適用し、最尤推定法により信号検出を行うシステムでは，複数の送信信号の受信電力が同一レベル付近で、特定の位相差で受信された場合，信号検出が困難となる。ここでは、各送信信号の位相を制御することにより、受信信号レプリカ間ユークリッド距離を広げ、信号検出精度を向上させるSDM-OFDMシステムを提案した。計算機シミュレーションによる特性評価の結果、提案システムは従来システムに比べ，誤り率特性が改善することを示した。

Wireless 1394方式においてIsochronous転送とAsynchronous転送を併用したVBR動画像伝送方式

高澤智明, 宇都宮依子, 小森谷陽太, 萬代雅希, 宇田川智之,笹瀬巌

電子情報通信学会通信方式研究会 CS2002 （ 49 ） 19-24 2002.08

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

W1394方式のIso転送を用いてMPEG-2などのVBR(Variable Bit Rate)動画像データを伝送する場合、帯域を予約した端末はピークレートに相当する帯域を固定で割り当てられるため、トラヒック量が少ない場合に空きの帯域が生じてしまい、チャネル利用率特性が劣化する問題がある。そこで、ここではW1394方式のIso転送においてVBR動画像データを転送する際に生じる空きの帯域を動画像の品質を劣化させずに有効利用するため、Iso転送に割当てる帯域を削減し、送りきれない動画像のデータをAsync転送するVBR動画像伝送方式を提案し、チャネル利用効率を改善できることを示した。

低アンテナ間相関OFDMアダプティブアレーにおけるウェイト時間変動追従法

平本知宏, 柴原正樹, 藤井威生, 笹瀬巌

電子情報通信学会無線通信システム研究会 RCS2002 （ 96 ） 37-42 2002.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Computation of design values for class E amplifier without using waveform equations

Hiroo Sekiya, Iwao Sasase and Shinsaku Mori

IEEE Trans. Circuits and Systems-I:Fundamental Theory and Applications Vol.49 （ No.7 ） 966-978 2002.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work, Accepted

E 級増幅器の新しい設計方法を提案した。提案する設計手順では、回路方程式と設計仕様のみが必要であり、その他には条件を持たないため、共振回路の Q 値、スイッチのオン抵抗の存在などに関わらず、あらゆる条件下でE 級増幅器の設計を行うことができるため、従来の設計方法では不可欠であった波形式が不必要であり、設計手順が簡略化できる。回路方程式を導出できればコンピュータを用いて数値的に設計が可能となるため、従来の E 級増幅器の設計方法と比較して、簡易に回路を設計することができる。提案する設計方法に従って E 級増幅器を設計し、回路実験を行うことにより、提案方法の妥当性を示した。

Evaluation of optimum adaptive antenna array beam forming configuration considering diversity effect in W-CDMA forward link

Satoru Fukumoto, Taisuke Ihara, Mamoru Sawahashi and Iwao Sasase

IEICE Trans. on Communications Vol.E85-A （ No.7 ） 1594-1603 2002.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

W-CDMA下りリンクにおける適応アンテナアレイビームフォーミング(AAA -BF)において、送信ダイバーシチ（TD)効果を考慮した最適送信法について検討を行なった。シミュレーション結果より、干渉ユーザ数が少ない場合にはTD併用型AAA-BFは、全アンテナを
用いるAAA-BF法に比較して、平均ブロック誤り率(BLER) =10{-2}を満たす所要送信Eb/N0を約0.5-1.0dB低減できるものの、ユーザ数がさらに増大して干渉が大きくなった場合には，全アンテナを用いるAAA-BFの方が、より所要送信Eb/N0を低減でき、下りリンクの大容量化に適していることを明らかにした。また、マルチセルモデルにおける評価により、全アンテナを用いるAAA-BFは送信ダイバーシチを併用するAAA-BF に比較して、場所率5%で平均BLER=10{-2}を満たすユーザ数を約1.5倍収
容できることを示した。

Code orthogonalizing filter based adaptive array antenna using comon correlation matrix of time domain signals for multicarrier DS/CDMA systems

Chang-Jun Ann and Iwao Sasase

IEICE Trans. on Communications Vol.E85-A （ No.7 ） 1604-1611 2002.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

マルチキャリアDS/CDMAシステムにおいて、時間信号共通相間マトリクスを用いたコード直交フィルタに基づくアダプティブアレーアンテナシステムを提案した。提案システムはFFT操作前の時間信号から共通相間マトリクスを計算し重みを計算することにより、計算量や複雑さを減らすことができるため、チャネル情報をより
正確に推定できる。計算機シミュレーションの結果、提案システムは従来システムより良いBER特性が得られたことを示した。

Multiple pre-Rake filtering based on the predicted channel impulse response in the transmitter and a Rake combiner in the receiver for TDD/DS-CDMA mobile communication systems

Chang-Jun Ahn and Iwao Sasase

6th WSEAS International Conference on Communications 6331-6336 2002.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

TDD-DS/DCMAの技術として知られているPre-Rakeシステムは、移動体の複雑さを減らし、Rake受信機のようなBER特性を得ることができる。TDDシステムのup-linkとdown-linkの
チャネルインパルス応答はわずかに異なっており、SNRはRake受信機でのマッチドフィルタで最大化されているためPre-Rakeシステム自体は最適ではない。しかし、従来のシステムではこの点が考慮されていなかった。また、Pre-Rakeシステムはドップラー周波数に対して敏感であるため、他ユーザ干渉を抑える能力はあるが、高いドップラー周波数で受信された信号を最大化するために有効ではない。そこで、提案システムにおいて、Rakeコンバイナを検波方法として用いることにより、最大化された信号はPre-Rakeシステムより直交性を保ち、ドップラー周波数の影響を補正することを可能にする。結果として、提案システムは高ドップラー周波数においてユーザ数を増加した場合、Pre-RakeシステムのBER特性より特性改善を図ることが示された。

Adaptive array antenna based on radial basis function network as a multi-user detection for W-CDMA system

安昌俊, 笹瀬巌

電子情報通信学会スペクトル拡散通信研究会 SST2002 （ 1 ） 1-5 2002.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

W-CDMAシステムにおいて、マルチユーザ検波を行うためのRBF( Radical Basis Function)ネットワークを利用したアダプティブアレーアンテナを提案した。従来のアレーアンテナシステムはマッチドフィルタ出職信号を利用して重みを計算するが、提案方式では、RDFネットワーク出職信号を利用して重みの計算を行う。RBFはニューラルネットワークの一種であり、並列操作を行う比較的簡単な演算処理装置で相互に接続されたネットワーク構成のため、簡単な非線形演算処理で高いコンピュータ演算処理ができる。よって、提案方式は、出力信号を利用して、マッチ度フィルタを利用した従来のCCM-SMIより正確なチャネル応答を得ることができ、シミュレーション結果より、優れた誤り率特性が示され、特性改善を図ることができることが示された。

WDM双方向リングネットワークにおける送信権の受け渡しを行なうコネクション確立方式

藤原悟史，北村強，飯塚真規，佐久田誠，笹瀬巌

電子情報通信学会ネットワークシステム研究会 NS2002 （ 43 ） 13-15 2002.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

各ノードにIGSWADM(Integrated Group-Search Wavelength Add/Drop Multiplexer)を備えたWDM双方向リングネットワークにおいて、複数のデータの宛先アドレスが競合する場合、1つのデータ伝送が完了してから残りのデータのコネクション設定を行なうため、コネクション確立までに大幅に時間がかかってしまい、ある時間内に確立されるコネクション数が減少してしまうという問題点がある。ここでは、1つのデータ伝送が完了すると送信待ちのデータ伝送に送信権を受け渡し即座にデータ伝送可能なコネクション確立方式を提案し、その有効性を示した。

PONの上りチャネルにおける光CDMA方式の特性解析と他方式との比較検討

小野知行，澤頭寛，鎌倉功弘，村瀬亨，笹瀬巌

電子情報通信学会通信方式研究会 CS2002 （ 5 ） 21-26 2002.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

PON(Passive Optical Network)の上りチャネルにおける，メディア・アクセス制御(MAC)方式として，光符号分割多元接続(OCDMA)を適用した場合の性能評価を行なった。提案方式と、ピュアアロハE-PON(Ethernet-PON)と動的スロット割り当て時分割多元接続(TDMA E-PON)方式を、スループット特性、平均再送回数特性、及び、全遅延時間特性の観点から比較を行なった結果、OCDMAはピュアアロハE-PONに対して低、高負荷ともにスループット特性は高く、平均再送回数及び送信遅延
も小さくなり、また、TDMA E-PONに対してはOCDMAの方が低負荷時にスループットが高く、再送回数が少ないことを示された。

リードソロモン符号を用いたPPM-光CDMA方式におけるしきい値判定による誤り率特性の改善

宮澤高也，岩田綾子，澤頭寛，鎌倉功弘，笹瀬巌

電子情報通信学会通信方式研究会 CS2002 （ 4 ） 15-20 2002.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

PPM-OCDMA方式において、PPMシンボルの判定をしきい値検出とすることで、リードソ
ロモン(RS)符号の訂正効果を高める方式を提案した。提案方式では、各PPMスロット
ごとにしきい値判定を行うことにより、しきい値以上となるスロットが2つ以上、も
しくは1つも存在しない場合を「シンボル消失」と判定する。そのため、光電力が
十分に大きいとき、従来の最大値検出によるシンボル判定では誤りとして受信して
いたシンボルを消失として復号でき、訂正可能なシンボル数が増加し、MAIの影響を
軽減することができる。理論解析の結果、提案方式は従来方式と比較して、優れた
ビット誤り率特性を得ることができることを示した。

複数のサブパルス幅に圧縮する新しい2値パルス圧縮符号

佐藤玲司, 高瀬浩史, 笹瀬巌, 神力正宣

電子情報通信学会宇宙航行エレクトロニクス研究会 SANE2002 （ 3 ） 13-16 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

信号を複数のサブパルス幅に圧縮する新しい2値のパルス圧縮符号を提案した。圧縮比が15程度より小さな領域において、提案符号の自己相関関数は、Barker系列等の従来の2値符号系列の自己相関関数より小さなPeak Sidelobe Levelを持つことを示した。また、提案方式は2値符号であることから、圧縮装置が非常に簡単に構成
でき、処理速度も非常早いなどの利点を有することを示した。

Analysis of class D-E resonant dc/dc converter using thined-out method

Hirotaka Koizumi, Iwao Sasase and Shinsaku Mori

Journal of Circuits, Systems, and Computers Vol.11 （ No.1 ） 35-49 2002.04

Joint Work, Accepted

D-E級DC/DCコンバータは, D級のインバータとE級の整流器から構成され, 数百kHzの動作周波数で, 85%以上の高効率DC/DC変換を実現し, 且つインバータのスイッチ電圧ストレスが入力電圧以下に保たれる特長を持つ.近年, 整流器の電圧パルスを制限する間引き制御方式が提案され, 駆動周波数を一定に保ちながら出力を制御することが可能となった. 従来の解析では, 間引き率の小さい範囲に限り, 制御状態の解析が与えられたが, 本論文では, 間引き率による整流器の等価インピーダンス変化と無効電力の影響を考
慮し, 全範囲に対し, 解析を与えることができる. 解析の結果, 従来の解析と定性的に異なり, 全範囲において実験結果と良く一致することを示した.

信頼度を用いた旋回加速度推定を行うカルマンフィルタ

柱尾正敬、川瀬徹也、笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J.85-B （ No.3 ） 408-416 2002.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

複数の航空機を同時に管制するためには、計算負荷が小さい目標追随フィルタが望ましく、α-βフィルタやカルマンフィルタの応用が幅広く研究されており、近年は、異なる運動モデルを持つ複数のカルマンフィルタを併用したIMM(Interactive Multiple Model)が注目されている。IMMは各運動モデルの確からしさに応じて各モデルの推定値を統合して状態推定を行うフィルタであり、直進目標に対してだけではなく、旋回目標についても追随精度の劣化を抑える効果が期待できるが、複数のカルマンフィルタを用いるため、計算負荷が大きい問題がある。一方、旋回目標に対処する追随フィルタとして、旋回航跡の形状を円弧とみなしてその向心加速度を推定し、加速度項により位置と速度を考慮した線形フィルタの出力を補正する旋回加速度推定を行うカルマンフィルタ方式が提案されている。同方式は、複数のカルマンフィルタを用いずにリアルタイムに多様な旋回運動を追随することが可能だが、マニューバ検出により出力の補正を行うため、スレッショルドの設定問題がある。本論文では、線形フィルタと旋回加速度推定フィルタをマニューバ検出を行わずに各運動モデルの信頼度を用いて統合する旋回加速度推定を行うカルマンフィルタを提案した。マニューバ検出を行わないことで、目標の直線飛行時におけるマニューバの誤検出及び旋回開始時の検出遅延による追随精度の劣化を防ぐことができる。計算機シミュレーションを行い、提案方式を従来のカルマンフィルタ、Two-Stageカルマンフィルタと比較し、その有効性を示した。

The effects of modulation combinations, target BER, Doppler frequency, and adaptation interval on the performance of adaptive OFDM in broadband mobile channel

Chang-Jun Ann and Iwao Sasase

IEEE Trans. on Consumer Electronics Vol.48 （ No.1 ） 167-174 2002.02

Single Work

Performance evaluation of frequency spread coding and frequency interleaving for OFDM systems using adaptive co-channel interference canceller

Masaki Shibahara, Takeo Fujii, Takahiko Saba and Iwao Sasase

European Wireless 2002, Florence, Italy 612-618 2002.02

Single Work, Accepted

直交周波数分割多重システムにおける他セルからの同一周波数干渉（CCI）を軽減する方式として同一周波数干渉キャンセラがあるが、希望波と干渉波の電力が同レベルの場合、干渉除去が困難になるため誤りが集中し、誤り訂正符号を用いても訂正できないという問題があった。ここでは、周波数分散符号化及び周波数インターリービングを同一周波数干渉キャンセラに用いることで、集中的に誤りが発生することを避け、誤り訂正符号の能力を高める方式を提案し、計算機シミュレーションにより、提案方式の有効性を示した。

Code orthogonal filter based adaptive array antenna using common correlation matrix of time domain signals for wireless muticarrier DS/CDMA systems

Chang-Jun Ahn and Iwao Sasase

European Wireless 2002, Florence, Italy 433-438 2002.02

Single Work, Accepted

マルチキャリアDS/CDMAシステムにおいて、時間信号共通相間マトリクスを用いたコード直交フィルタに基づくアダプティブアレーアンテナシステムを提案した。提案システムはFFT操作前の時間信号から共通相間マトリクスを計算し重みを計算することにより、計算量や複雑さを減らすことができるため、チャネル情報をより正確に推定できる。計算機シミュレーションの結果、提案システムは従来システムより良いBER特性が得られたことを示した。

2値符号化パルス圧縮におけるS/N損失の小さなタイムサイドローブ抑圧方式

佐藤玲司、笹瀬巌、神力正宣

電子情報通信学会論文誌 Vol.J85-B （ No.1 ） 149-152 2002.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

パルス圧縮における、重要な要件であるタイムサイドローブ抑圧に関し、TSSWA (Two-Sample Sliding Window Adder) を2回用いるだけの非常に簡単な処理により、ピークサイドローブレベル（PSL）の小さな2値符号が、圧縮比の比較的小さな領域で多数得られることが報告されている。本論文では、さらに、この方法によるS/N損失を評価し、従来のタイムサイドローブ抑圧方式と、PSL及びS/N損失の点から比較した。その結果、圧縮比が14〜16程度の領域で、提案方式は、他の方式に比べ、より小さなS/N損失で、しかも簡便に、PSLを大きく低減できることが示された。また、実際のレーダを用いた実験を行い、実環境においても、提案方式が従来の２値符号に比べ、より小さいPSLを持ち、理論と整合することを示した。

EMアルゴリズムを用いた空間時間符号化でのチャネル推定及び送信信号検出の簡略化

松尾綾子、大槻知明、笹瀬巌

電子情報通信学会論文誌 Vol. J85-B （ No.1 ） 20-30 2002.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

受信側で複数回チャネル推定を繰り返し、推定誤差を減少させるEM (expectation-maximization)アルゴリズムに注目し、その繰り返し数を減少させ、推定をより簡単にし、かつフレーム間のフェージング相関の大きい場合には特性を改善する新しいチャネル推定及び送信信号検出方法を提案した。提案方式では、初期フレームは基本的な従来のEMアルゴリズムを用いて、チャネル推定及び送信信号検出を行ない、それに続くフレームでは,自フレーム内のパイロット信号と前フレームにおける推定送信信号を重みづけをして用いて推定を行なう。計算機シミュレーションの結果、前フレームの推定送信信号に基づくチャネル推定と自フレームのパイロット信号に基づくチャネル推定を共に用いるほうが、どちらかの情報のみを用いるよりも特性が良いことを示した。さらに、提案推定法は繰り返しなしで,複数回推定を行なう従来のEMアルゴリズムによる推定と、初期フレーム以外においてほぼ同等な特性が得られることを示した。

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