| 講演名 | 2016-06-23 BLEのための独立成分分析を用いた信号分離に関する一検討 瀧川 将弘(阪大), 衣斐 信介(阪大), 三瓶 政一(阪大), |
|---|---|
| PDFダウンロードページ |  PDFダウンロードページへ |
| 抄録(和) | 本稿では，BLE (Bluetooth Low Energy) におけるSDMA (Spatial Division Multiple Access) を実現するため，独立成分分析 (ICA: Independent Component Analysis) を用いたパイロットレス信号分離方式を提案する．一般的なSDMAでは，直交パイロット系列を用いてCSI (Channel State Information) を推定する．しかし，BLEシステムのフレームフォーマットには直交パイロット系列は配置されていない．そこで，パイロットレスで多重化された信号を分離するため，独立成分分析 (ICA: Independent Component Analysis) を用いることを考える．ICAにはCSIの推定は必要ないが，受信信号の共分散行列を推定する必要がある．正確に共分散行列を推定するため，BLEの通信における比較的短いパケットにおいても多くのサンプル値が得られるように，シンボルレートよりも高いレートでオーバーサンプリングすることを考える．また，ICAによって分離された信号には位相の不確定性が残ってしまう．本稿では，このような位相の不確定性を抑圧するために，復調方式として遅延検波を用い，オーバーサンプリングされたICA出力のための新たな遅延検波を提案する．最後に，計算機シミュレーションによってオーバーサンプリングした際の提案手法の有効性を示す． |
| 抄録(英) | This paper proposes a signal separation scheme with the aid of independent component analysis (ICA) that is customized for short message of Bluetooth low energy (BLE) systems. ICA plays a vital role to establish spatial division multiple access (SDMA) without channel state information captured by orthogonal pilot sequences. In BLE format, the orthogonal sequences are not assigned. Therefore, ICA is an important tool for BLE SDMA. Although an accurate covariance matrix of the received signal has to be calculated before ICA operation, the calculation is not suitable in BLE systems for shortness of a BLE packet. To deal with the problem, we apply oversampling whose sampling rate is higher than the symbol rate to get a large number of samples. As another issue of ICA, phase ambiguity remains in the separated signals. In this paper, we resolve such phase ambiguity by differential detection. Moreover, we propose a differential detection using pseudo-inverse matrix filtering for raking up oversampled signals. In terms of bit error rate (BER) performances, computer simulations validate the proposed differential detection for the short packet of BLE. |
| キーワード(和) | 独立成分分析 / BLE / オーバーサンプリング / 位相不確定性 / 遅延検波 |
| キーワード(英) | Independent component analysis / Bluetooth low energy / oversampling / phase ambiguity / differential detection |
| 資料番号 | RCS2016-68 |
| 発行日 | 2016-06-15 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS |
|---|---|
| 開催期間 | 2016/6/22(から3日開催) |
| 開催地（和） | 琉球大学 |
| 開催地（英） | Univ. of the Ryukyus |
| テーマ（和） | 初めての研究会，リソース制御，スケジューリング，無線通信一般 |
| テーマ（英） | First Presentation in IEICE Technical Committee, Railroad Communications, Inter-Vehicle Communications, Road to Vehicle Communications, Resource Control, Scheduling, Wireless Communication Systems, etc. |
| 委員長氏名（和） | 村田 英一(京大) |
| 委員長氏名（英） | Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 田野 哲(岡山大) / 眞田 幸俊(慶大) / 福田 英輔(富士通研) |
| 副委員長氏名（英） | Satoshi Denno(Okayama Univ.) / Yukitoshi Sanada(Keio Univ.) / Eisuke Fukuda(Fujitsu Labs.) |
| 幹事氏名（和） | 旦代 智哉(東芝) / 須山 聡(NTTドコモ) |
| 幹事氏名（英） | Tomoya Tandai(Toshiba) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) |
| 幹事補佐氏名（和） | 山本 哲矢(パナソニック) / 西村 寿彦(北大) / 石原 浩一(NTT) / 村岡 一志(NEC) / 衣斐 信介(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Koichi Ishihara(NTT) / Kazushi Muraoka(NEC) / Shinsuke Ibi(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems |
|---|---|
| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | BLEのための独立成分分析を用いた信号分離に関する一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Signal Separation with Independent Component Analysis for Short Message of BLE |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 独立成分分析 / Independent component analysis |
| キーワード(2)（和/英） | BLE / Bluetooth low energy |
| キーワード(3)（和/英） | オーバーサンプリング / oversampling |
| キーワード(4)（和/英） | 位相不確定性 / phase ambiguity |
| キーワード(5)（和/英） | 遅延検波 / differential detection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 瀧川 将弘 / Masahiro Takigawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 三瓶 政一 / Seiichi Sampei |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 大阪大学(略称：阪大) Osaka University(略称：Osaka Univ.) |
| 発表年月日 | 2016-06-23 |
| 資料番号 | RCS2016-68 |
| 巻番号（vol） | vol.116 |
| 号番号（no） | RCS-110 |
| ページ範囲 | pp.129-134(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2016-06-15 (RCS) |