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| 講演名 | 2020-08-21 10:55 ［奨励講演］Software Defined Satelliteの実現に向けた要素技術 ○谷 重紀・山下靖貴・早馬道也・半谷政毅・有賀 博（三菱電機）  SAT2020-20 |
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| 抄録 | （和） | 衛星搭載通信ミッション機器のデジタル化によって実現されるSoftware Defined Satellite (SDS)は軌道上で時間・周波数・空間領域での無線リソース制御を行えることから周波数利用効率の向上が期待できるのに加え，異なる要求を有する通信衛星や観測衛星に対して柔軟な運用能力を提供することが可能となる．SDSの実現にあたっては，アナログ処理を極力デジタル化することでH/W的機能制約を解消することが重要である．また，デジタル化を実現する一手段として，コスト・性能面で優位性のある民生Field-Programmable Gate Array (FPGA)の採用が望ましいが，宇宙環境特有の放射線によるソフトエラー対策が重要となる．そこで本稿ではSDSの実現に向けた要素技術として，はじめに周波数変換部におけるH/W機能制約を解消するΔΣ変調を用いたダイレクト送信技術について，並列処理時の性能劣化を低減する手法を報告する．次にソフトエラー対策技術について，確率的信号処理を適用したチャネライザの設計結果とビット反転耐性について従来のバイナリ演算との比較結果を示す．また，変調波をConvolutional Neural Network De-noising Auto Encoder (CNN DAE)で学習させることによるソフトエラー発生時の波形復元効果について報告する． |
| （英） | The software defined satellite (SDS) improves frequency utilization to control resources such as time, frequency, and space by using fully digitalized onboard processor. In addition, SDS enables satellite communication and observation operators to provide ability to customize their services in a satellite life time. In order to realize SDS, functional restriction due to the analogue devices should be avoided to alternate analogue processing with digital as much as possible. Also, if we use commercial grade devices attracting higher processing speed at a modest price than space grade devices even though less resilient, soft error mitigation techniques are important. Therefore, this paper shows some fundamental techniques toward the SDS. Firstly, the direct digital transmission technique utilizing delta-sigma modulation is proposed to omit multi-bit digital-to-analog convertor and mixer. In addition, this paper shows novel parallel circuit design to improve signal discontinuity. Secondary, error robust technique utilizing stochastic computing is proposed. In this paper, design results of digital channelizer with stochastic computing and Signal to Noise power Ratio (SNR) performance under the soft error environment are provided. Finally, this paper proposes novel error tolerance digital processing technique which restores distorted signals utilizing Convolutional Neural Network De-noising Auto Encoder (CNN DAE). In the proposal, CNN DAE learns a representation for a set of data by training the neural network to minimize signal noise, then the output is selected from restored signal or original signal appropriately to avoid representation error. | |
| キーワード | （和） | Software Defined Satellite / ΔΣ変調 / 確率的信号処理 / CNN DAE / ソフトエラー / / / |
| （英） | Software Defined Satellite / Delta-Sigma modulation / Stochastic Computing / CNN DAE / Soft error / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 120, no. 129, SAT2020-20, pp. 53-57, 2020年8月. | |
| 資料番号 | SAT2020-20 | |
| 発行日 | 2020-08-13 (SAT) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SAT2020-20 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SAT RCS |
| 開催期間 | 2020-08-20 - 2020-08-21 |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 移動衛星通信，放送，誤り訂正，無線通信一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SAT |
| 会議コード | 2020-08-SAT-RCS |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | Software Defined Satelliteの実現に向けた要素技術 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Fundamental Study Toward the Software Defined Satellite |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | Software Defined Satellite / Software Defined Satellite |
| キーワード(2)（和/英） | ΔΣ変調 / Delta-Sigma modulation |
| キーワード(3)（和/英） | 確率的信号処理 / Stochastic Computing |
| キーワード(4)（和/英） | CNN DAE / CNN DAE |
| キーワード(5)（和/英） | ソフトエラー / Soft error |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 谷 重紀 / Shigenori Tani / タニ シゲノリ |
| 第1著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 靖貴 / Yasutaka Yamashita / ヤマシタ ヤスタカ |
| 第2著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 早馬 道也 / Michiya Hayama / ハヤマ ミチヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 半谷 政毅 / Masatake Hangai / ハンガイ マサタケ |
| 第4著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 有賀 博 / Hiroshi Aruga / アルガ ヒロシ |
| 第5著者 所属（和/英） | 三菱電機株式会社 (略称： 三菱電機) Mitsubishi Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric) |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2020-08-21 10:55:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SAT |
| 資料番号 | SAT2020-20 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | no.129 |
| ページ範囲 | pp.53-57 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2020-08-13 (SAT) |
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