講演名 2019-07-11
深層学習を用いた近接波の到来方向推定の検討
加瀬 裕也(北大), 西村 寿彦(北大), 大鐘 武雄(北大), 小川 恭孝(北大), 来山 大祐(NTTドコモ), 岸山 祥久(NTTドコモ),
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抄録(和) 電波の到来方向推定は,移動通信におけるユーザの位置推定や各種レーダに応用される技術である.MUSICやESPRITといった古典的な手法に加え,計算資源が発展した近年では圧縮センシングを用いた手法等,様々な手法が検討されている.圧縮センシングはMUSICよりも高い精度で推定できる一方で,計算負荷が大きい.このような大きな計算負荷を許容できる場合,深層学習を適用することでより高い精度で定が行えると期待される.本稿では,一般に推定が困難とされる近接到来波の推定に特化したネットワークを構築し,線形アレーアンテナに2波の狭帯域信号が角度差$1^circ$で到来するモデルにおいて,推定精度に関する検討を行った.加えて,角度差の制約なしに訓練したネットワークと組み合わせて推定を行った場合についても検討を行った.その結果,MUSICと比較して非常に高い精度で近接波の推定が行えることや,学習環境への依存性などが確認された.
抄録(英) Direction of arrival (DOA) estimation of radio waves is applicable to localization of users in mobile communication and radar systems. In addition to MUSIC and ESPRIT, which are well-known traditional algorithms, compressed sensing has been used for DOA estimation with the development of computing resources. Although compressed sensing requires larger computational load, it has a higher accuracy compared with MUSIC in general. If such a large computational load is acceptable, it is expected that we can obtain higher estimation accuracy by applying deep learning. In this paper, we design a network suitable to the case where two narrow-band signals with close DOAs impinge on a linear array and examine its characteristics. In addition, we consider the case where two networks trained with and without close DOAs restriction are used in parallel. Simulations show that higher estimation accuracy than MUSIC is obtained in the close DOAs situation and that the performance highly depends on the training models.
キーワード(和) 到来方向推定 / アレーアンテナ / 深層学習
キーワード(英) DOA estimation / array antenna / deep learning / deep neural network
資料番号 RCC2019-39,NS2019-75,RCS2019-132,SR2019-51,SeMI2019-48
発行日 2019-07-03 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI)

研究会情報
研究会 SeMI / RCS / NS / SR / RCC
開催期間 2019/7/10(から3日開催)
開催地(和) I-Siteなんば(大阪)
開催地(英) I-Site Nanba(Osaka)
テーマ(和) 特集セッション「AI時代の将来無線に向けた通信・ネットワーク制御」 ,一般
テーマ(英) Communication and Networked Control for the Future Radio of the AI Age, etc
委員長氏名(和) 石原 進(静岡大) / 大槻 知明(慶大) / 岡崎 義勝(NTT) / 有吉 正行(NEC) / 林 和則(阪市大)
委員長氏名(英) Susumu Ishihara(Shizuoka Univ.) / Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.)
副委員長氏名(和) 門田 和也(日立) / 山本 高至(京大) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 中尾 彰宏(東大) / 亀田 卓(東北大) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 東 俊一(名大) / 李 還幇(NICT)
副委員長氏名(英) Kazuya Monden(Hitachi) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT)
幹事氏名(和) 西尾 理志(京大) / 齊藤 隆仁(NTTドコモ) / 五十嵐 悠一(日立) / 石原 浩一(NTT) / 牟田 修(九大) / 谷川 陽祐(阪府大) / 水野 志郎(NTT) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 成枝 秀介(三重大) / 石井 光治(香川大) / 林 直樹(阪大)
幹事氏名(英) Takayuki Nishio(Kyoto Univ.) / Takato Saitou(NTT DOCOMO) / Yuichi Igarashi(Hitachi) / Koichi Ishihara(NTT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) / Shiro Mizuno(NTT) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.)
幹事補佐氏名(和) 内山 彰(阪大) / 金井 謙治(早大) / 橋本 匡史(阪大) / 村岡 一志(NTTドコモ) / 衣斐 信介(同志社大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 熊谷 慎也(富士通) / 河野 伸也(NTT) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通) / 小林 健太郎(名大) / 加川 敏規(NICT) / 小蔵 正輝(奈良先端大)
幹事補佐氏名(英) Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Masafumi Hashimoto(Osaka Univ.) / Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Doshisha Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Shinya Kumagai(Fujitsu) / Shinya Kawano(NTT) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Toshinori Kagawa(NICT) / Masateru Ogura(NAIST)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Reliable Communication and Control
本文の言語 JPN
タイトル(和) 深層学習を用いた近接波の到来方向推定の検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Study on Close DOA Estimation with Deep Learning
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 到来方向推定 / DOA estimation
キーワード(2)(和/英) アレーアンテナ / array antenna
キーワード(3)(和/英) 深層学習 / deep learning
キーワード(4)(和/英) / deep neural network
第 1 著者 氏名(和/英) 加瀬 裕也 / Yuya Kase
第 1 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 西村 寿彦 / Toshihiko Nishimura
第 2 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 大鐘 武雄 / Takeo Ohgane
第 3 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 小川 恭孝 / Yasutaka Ogawa
第 4 著者 所属(和/英) 北海道大学(略称:北大)
Hokkaido University(略称:Hokkaido Univ.)
第 5 著者 氏名(和/英) 来山 大祐 / Daisuke Kitayama
第 5 著者 所属(和/英) 株式会社NTTドコモ(略称:NTTドコモ)
NTT DOCOMO, INC.(略称:NTT DOCOMO)
第 6 著者 氏名(和/英) 岸山 祥久 / Yoshihisa Kishiyama
第 6 著者 所属(和/英) 株式会社NTTドコモ(略称:NTTドコモ)
NTT DOCOMO, INC.(略称:NTT DOCOMO)
発表年月日 2019-07-11
資料番号 RCC2019-39,NS2019-75,RCS2019-132,SR2019-51,SeMI2019-48
巻番号(vol) vol.119
号番号(no) RCC-106,NS-107,RCS-108,SR-109,SeMI-110
ページ範囲 pp.133-138(RCC), pp.159-164(NS), pp.155-160(RCS), pp.165-170(SR), pp.147-152(SeMI),
ページ数 6
発行日 2019-07-03 (RCC, NS, RCS, SR, SeMI)