| 講演名 | 2007-06-21 パーティクルフィルタとノッチビームを用いた移動通信端末のトラッキング(信号処理,LSI,及び一般) 渡辺 泰行, 市毛 弘一, |
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| 抄録(和) | 本稿では,パーティクルフィルタとノッチビームを用いることで効率良く移動通信端末をトラッキングして,通信効率を改善する手法を提案する.通信端末の到来方向を推定する代表的な手法としてはMUSIC法やESPRIT法,参照信号情報をもとにした所望信号抽出の代表的な手法としてはLMSやRLSがある.前者はある一定時間内の受信信号サンプル列(スナップショット)をもとにした相関行列の固有値解析に基づいており,端末が移動状態にあり,少ないスナップショット数で推定を行う必要のあるトラッキングには不向きである。後者は参照信号情報を通信信号に多く組み込むことができれば所望信号抽出の精度向上につながるが,結果としてデータ信号分か削られるため通信効率が低下する.また参照信号情報が使えない場面では機能しないといった問題点がある.パーティクルフィルタは,対象の状態を直接知ることができない場合に,対象の状態を統計的に効率よく推定する方法である.この手法では尤度に従って追跡対象の位置を予測するため,少ないスナップショット数でも効率良く推定ができること,さらに複数の到来波が存在する場面においても最大電力の1波のみを効率よく抽出できるという利点がある.しかしながら2波以上の到来波すべてを扱う場合は多次元探索問題となり計算量が膨大となることから,高速演算が求められる通信技術への適用には困難が多い.本稿では,パーティクルフィルタとノッチビームを併用して,多次元探索を複数回の1次元探索問題に置き換えることで演算量を削減する手法を提案する.この手法を移動端末のトラッキングに適用して,通信効率をシミュレーションにより評価する. |
| 抄録(英) | In this report, we try to partially modify the algorithm of particle filter to reduce its computational cost, and then apply it to estimate Direction-Of-Arrival (DOA) and to track mobile communication terminals. In estimating DOA of moving terminals, we can use only a small number of snapshots because we cannot use old data of which DOA is different with the current DOA. It leads bad estimate accurately, as it is well-known that the estimation accuracy becomes worse when we employ MUSIC method with small number of snapshots. Therefore we need an algorithm which can accurately estimate DO As of moving terminals with less number of snapshots. Here we focus on the algorithm of particle filter which is able to estimate a state of moving objects when you cannot know it directly. We first modify the algorithm of particle filter to reduce its computational cost, and then apply it to estimate DOAs and to track mobile communication terminals. We discuss the estimation accuracy in comparison with the other algorithms. |
| キーワード(和) | トラッキング / 到来方向推定 / アダプティブアレーアンテナ / パーティクルフィルタ / MUSIC法 / ノッチビーム |
| キーワード(英) | tracking / DOA estimation / adaptive array antenna / particle filter / MUSIC algorithm / notch beam |
| 資料番号 | CAS2007-15,VLD2007-31,SIP2007-45 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP |
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| 開催期間 | 2007/6/14(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
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| 委員長氏名（和） | |
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| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Signal Processing (SIP) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | パーティクルフィルタとノッチビームを用いた移動通信端末のトラッキング(信号処理,LSI,及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Accurate Tracking of Mobile Terminals Using Particle Filter and Notch Beam |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | トラッキング / tracking |
| キーワード(2)（和/英） | 到来方向推定 / DOA estimation |
| キーワード(3)（和/英） | アダプティブアレーアンテナ / adaptive array antenna |
| キーワード(4)（和/英） | パーティクルフィルタ / particle filter |
| キーワード(5)（和/英） | MUSIC法 / MUSIC algorithm |
| キーワード(6)（和/英） | ノッチビーム / notch beam |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 渡辺 泰行 / Yasuyuki WATANABE |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 工学研究院 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 市毛 弘一 / Koichi ICHIGE |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 横浜国立大学大学院工学府 工学研究院 Department of Electrical and Computer Engineering, Yokohama National University |
| 発表年月日 | 2007-06-21 |
| 資料番号 | CAS2007-15,VLD2007-31,SIP2007-45 |
| 巻番号（vol） | vol.107 |
| 号番号（no） | 104 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |