| 講演名 | 2021-03-03 Faster-than-Nyquistにおける白色化フィルタを用いたガウス信念伝搬法に関する一検討 柳井 夏樹(同志社大), 衣斐 信介(同志社大), 高橋 拓海(阪大), 岩井 誠人(同志社大), |
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| 抄録(和) | 本稿では，FTN (Faster-than-Nyquist) 伝送において発生する符号間干渉 (ISI: Inter-Symbol Interference) に対して，自己繰り返し型の信号検出器であるガウス信念伝搬法 (GaBP: Gaussian Belief Propagation) に基づいて信号検出を行う手法を提案する．FTN伝送は，時間軸上において，ナイキスト間隔未満でシンボルを重畳することで，ナイキスト伝送以上の高速化を実現する手段であるが，高速化に伴い発生するISIにより受信機側での信号検出精度が劣化してしまう．さらにFTNでは雑音成分が互いに相関を持つため，受信信号間の無相関性を仮定して動作するGaBPの繰り返し収束特性が著しく低下する．そこで本稿では，固有値分解とコレスキー分解に基づく白色化フィルタを適用し，等価雑音成分の白色化により，後段のGaBP検出性能の向上を図る．最後に，計算機シミュレーションによりビット誤り率 (BER: Bit Error Rate) 特性を評価し，白色化フィルタとGaBPの連接によるFTN検出器の有効性を明確にする． |
| 抄録(英) | This paper proposes a novel concatenated structure of whitening filter and iterative detector based on Gaussian belief propagation (GaBP) for suppressing inter-symbol interference (ISI) in faster-than-Nyquist (FTN) transmissions. The FTN transmissions can achieve higher data rate than the typical Nyquist transmission scheme by superimposing symbols at intervals less than the Nyquist interval in the time domain. However, the time compression also results in severe ISI. Moreover, the FTN transmissions cause severe correlation between the noise components, and this severely degrades the convergence property of GaBP iterative detection, which is designed on the assumption of uncorrelated observation signals. To improve the detection capability of GaBP detection, in this paper, we introduce whiting filters based on eigenvalue decomposition and Cholesky decomposition before GaBP iterative detection process. Finally, we evaluate the bit error rate (BER) performances by computer simulations, and clarify the validity of the FTN detector based on our proposed structure. |
| キーワード(和) | FTN伝送 / 符号間干渉 / ガウス信念伝搬法 / 白色化フィルタ |
| キーワード(英) | Faster-than-Nyquist / inter-symbol interference / Gaussian belief propagation / whitening filter |
| 資料番号 | RCS2020-205 |
| 発行日 | 2021-02-24 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SR / SRW |
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| 開催期間 | 2021/3/3(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 移動通信ワークショップ |
| テーマ（英） | Mobile Communication Workshop |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 有吉 正行(NEC) / 田野 哲(岡山大) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Satoshi Denno(Okayama Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 亀田 卓(東北大) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東工大) / 野田 華子(アンリツ) |
| 副委員長氏名（英） | Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Inst. of Tech.) / Hanako Noda(Anritsu) |
| 幹事氏名（和） | 牟田 修(九大) / 村岡 一志(NEC) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 成枝 秀介(三重大) / 村上 友規(NTT) / 佐々木 重信(新潟大) |
| 幹事氏名（英） | Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Kazushi Muraoka(NEC) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Tomoki Murakami(NTT) / Shigenobu Sasaki(NIigata Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通研) / 小林 健太郎(名大) / 布施 匡章(アンリツ) / 野田 聡人(南山大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu Lab.) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Masaaki Fuse(Anritsu) / Akihito Noda(Nanzan Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Short Range Wireless Communications |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | Faster-than-Nyquistにおける白色化フィルタを用いたガウス信念伝搬法に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Gaussian Belief Propagation with Whitening Filter for Faster-than-Nyquist Transmissions |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | FTN伝送 / Faster-than-Nyquist |
| キーワード(2)（和/英） | 符号間干渉 / inter-symbol interference |
| キーワード(3)（和/英） | ガウス信念伝搬法 / Gaussian belief propagation |
| キーワード(4)（和/英） | 白色化フィルタ / whitening filter |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柳井 夏樹 / Natsuki Yanai |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 同志社大学(略称：同志社大) Doshisha University(略称：Doshisha Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 同志社大学(略称：同志社大) Doshisha University(略称：Doshisha Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 高橋 拓海 / Takumi Takahashi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 岩井 誠人 / Hisato Iwai |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 同志社大学(略称：同志社大) Doshisha University(略称：Doshisha Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-03-03 |
| 資料番号 | RCS2020-205 |
| 巻番号（vol） | vol.120 |
| 号番号（no） | RCS-404 |
| ページ範囲 | pp.13-18(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-02-24 (RCS) |