サンプリング制御に基づく信号解析手法の開発とハードウェア検証

基于采样控制和硬件验证的信号分析方法开发

• 批准号: 16760298
• 负责人: 野口 健太郎
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Okinawa National College of Technology (2005)Toyohashi University of Technology (2004)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760298/
• 关键词: サンプリング制御; 加減算処理; 乗算量削減; ハードウェア量削減; 信号解析; 時間制御; 乗算器削減; ハードウェア量

本研究は,サンプリング制御に基づく信号解析アルゴリズムを開発し,それをハードウェアで検証することを目的としている.具体的には,雑音に埋もれた正弦波信号の周波数を推定するアルゴリズムと,DTMF信号検出アルゴリズムを開発し,それらの基本性能を示している.そして,ハードウェア検証を行い,従来までの手法と比べて,ハードウェア量が削減できていることを明らかにしている.サンプリング制御による周波数推定アルゴリズムは,信号の特徴を捉え,その信号に適したサンプリングを行うことにより,従来のアルゴリズムで必要な乗算を加減算で実現している特徴を有している.この乗算の削減は,フィルタの係数値設定の際の係数量子化誤差,乗算に伴う乗算量子化誤差の回避に繋がると考え,そのプロトタイプを作製し,そのハードウェア量と,語長制限下での周波数推定性能の劣化割合を示している.そして,従来法と比較して,提案法は従来法の1/9の乗算器数で構成可能であることを示した.また,提案法の語長制限下での周波数推定性能の劣化が,従来法より小さいことを示した.DTMF信号検出アルゴリズムは,サンプリング制御とマルチプライアレス共振器を組み合わせることで,加減算主体でDTMF信号を検出するアルゴリズムである.提案法は,8kHzでサンプリングされた信号をあらかじめ設定したダウンサンプリング比でダウンサンプリングし,乗算器を有しない共振器の出力信号の累積値を利用することでDTMF信号を検出している.提案法は従来法の半分のデータ数を用いてDTMF信号を検出することができ,符号長16bitの完全並列回路をFAで構成した場合,提案法は従来法に比べて68%ハードウェア量を削減できることを示した.

This study aims to develop a new method of signal analysis and identification for the control of high frequency signals. Specifically, the frequency of sine wave signal is estimated by tone detection, the frequency of DTMF signal is detected, and the basic performance is shown. In the middle of the test, the test method is used to reduce the amount of loss. The estimation of the frequency of the signal is based on the characteristics of the signal, and the necessary calculation is carried out. This calculation reduces the coefficient quantization error when setting the coefficient value, and the calculation is accompanied by the calculation quantization error avoidance. 1/9 of the number of calculators in the proposed method constitutes a possibility. The degradation of cycle number estimation performance under the speech length limit of the proposed method is shown in the following table.DTMF signal detection is performed in the following way: The proposed method is to detect the DTMF signal at 8kHz by setting the ratio of the output signal to the output signal of the resonator. The proposed method uses DTMF signals to detect half of the number of bits in the original method. In the case where the symbol length is 16 bits and the complete parallel loop is formed, the proposed method reduces the number of bits in the original method by 68%.

项目成果

ハードウェア削減のためのWalsh変換を用いたOFDMの性能評価

使用 Walsh 变换进行硬件缩减的 OFDM 性能评估

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告 RCS2004-152
• 作者: 田中昭吾;野口健太郎;猪飼和則;田所嘉昭
• 通讯作者: 田所嘉昭

Walsh変換を用いたOFDMにおけるマルチパス干渉除去の検討

基于Walsh变换的OFDM多径干扰消除研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: 電子情報通信学会ソサイエティ大会 A-5-3
• 作者: 田中昭吾;野口健太郎;猪飼和則;田所 嘉昭
• 通讯作者: 田所 嘉昭