研究者詳細 - 山里　敬也

論文 - 山里　敬也

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Bit and power allocation for power-line communications under nonwhite and cyclostationary noise environment 査読有り

Sawada N.

2009 IEEE International Symposium on Power Line Communications and its Applications, ISPLC 2009 頁： 307 - 312 2009年9月

LEDアレイと高速度カメラを用いた可視光通信システムのための受信輝度取得方法

名倉徹, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会, 新潟 A-17-17 巻頁： p.181 2009年9月

記述言語：日本語

LEDは従来の白熱灯と比較して低消費電力，視認性の良さや長寿命といった利点があり，LED信号機が普及しつつある．LEDを人の目には見えない程高速に点滅させることによって照明光であると同時に，通信機器としての役割も果たすことが可能である．本稿ではLEDアレイと高速度カメラを用いた可視光通信システムを考える．筆者らは本システムにおける最高速度である128kbpsの伝送速度を提案したが、近距離で誤り率特性が劣化する問題点があったため，本稿では受信輝度取得方法を工夫することでこの問題を解決し、近距離でも誤り率特性を改善した．

パイロット信号間の補間法の違いが車車間通信路推定に与える影響

平岩士昌, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティ大会, 新潟 A-17-15 巻頁： p.179 2009年9月

記述言語：日本語

車車間通信は，車両間の通信により安全性や効率性の向上を目的としている．本稿では同時に多数の車両と通信ができるMC-CDMAを用いた車車間通信のためのチャネル推定について検討する．チャネル推定ではパイロット信号を利用して推定を行うことが多い．しかし，車車間通信のチャネルは車両の移動によるドップラーシフトやフェージングなどの影響により時々刻々と変動するため，パイロット信号間の補間法の違いがチャネル推定の特性に影響を与える．本稿では，線形補間，スプライン補間，ニュートン補間の補間法の違いが車車間通信の環境におけるチャネル推定に与える影響ついて検討を行う．

LEDアレイと高速度カメラを用いた可視光通信システムの伝送速度の検討

名倉徹, 山里敬也, 片山正昭

第11回 DSPS教育者会議, 東京頁： pp.45-46 2009年9月

記述言語：日本語

本発表ではLEDアレイを送信機に、高速度カメラを受信機に用いた可視光通信システムについて述べる。LEDは従来の白熱灯と比較して低消費電力、視認性の良さや長寿命といった利点があり、LED信号機が普及しつつある。LEDは半導体デバイスであるため、人の目には見えないほど高速に点滅させることによって照明光であると同時に、通信機器としての役割も果たすことが可能である。また、カメラを用いる利点として、受信機の視野角を広くできる点、送信機の位置を容易に見つけることができる点、複数光源からの信号を同時に受信可能である点などが挙げられる。一方で、送受信機間の距離に応じた受信画像の劣化が起こるという問題点もある。この受信画像の劣化は(画像の)空間周波数の高周波成分が減衰しているためである。本研究では、LEDアレイの各LEDに別々の情報を載せるため、空間周波数が劣化すると各LEDを個別に判定することができず、一様に誤りが生じる。この問題点を解決するために、階層的符号化方式を用い、長距離からでは失われてしまう高周波成分に優先度の低いデータを、多く残る低周波成分に優先度の高いデータを割り当てる。これまでの研究で伝送速度32kbpsを達成した。しかし実環境での可視光通信システムを想定すると、さらに高速な伝送速度が必要である。そこで本発表ではLEDアレイと高速度カメラを用いた可視光通信における伝送速度についての考察を行い、輝度補正、輝度抽出方法を工夫することにより本システムでの最高速度である128kbpsを達成できるシステムについて紹介する。

複数センサノードのADC出力ビット間の相関推定と統合復号法に関する一検討

小林健太郎，山里敬也，片山正昭

電子情報通信学会通信ソサイエティ大会, 新潟 B-20-7 巻頁： p.388 2009年9月

記述言語：日本語

無線センサネットワークでは多数のセンサノードを密に配置することが多く，各ノードの観測データは互いに相関を有する．先行研究では，相関に関する尤度情報を復号器間で互いに並列に交換しながらくり返し復号を行うことで，大きな利得が得られる統合復号法が提案されている．これらはすべてのビットが同程度の相関を有する場合を扱っている．一方，実環境でのセンシングを考えた場合，センサの観測値はADCを通じてバイナリ形式で取得される．ADC出力の上位ビットは観測値に大きな変動が起こった場合にしか変化せず，観測値の変動は主に下位ビットに現れるためビットレベルごとに相関の大きさが異なる．本稿ではビットレベルごとに相関を推定して利用する統合復号法を提案する．

可視光通信を用いた交通信号における画像処理

荒井伸太郎, 山里敬也, 小沢慎治

平成21年電気学会電子・情報・システム部門大会, 徳島大学頁： - 2009年9月

TOA UWB Position Estimation with Two Receivers and a Set of Known Reflectors 査読有り

J. KIETLINSKI-ZALESKI, T. YAMAZATO, M. KATAYAMA

ICUWB 2009 pp.376-380,, Vancouver, Canada 頁： - 2009年9月

記述言語：英語

Ultra-Wideband is an attractive technology for short range positioning, especially indoors. However, for normal Time of Arrival(ToA) positioning, at least 3 receivers with unblocked direct path to the transmitter are required. A requirement that is not always met. In this work, a novel algorithm for ToA positioning using only 2 receivers is presented. This is possible by exploiting reflections from a set of known flat reflectors, for example ceiling and walls. The proposed algorithm was tested using self-developed UWB propagation simulator testbed.

Traffic Prediction Scheme for Resource Assignment of Satellite/Terrestrial Frequency Sharing Mobile Communication System 査読有り

T. Aman, T. Yamazato, M. Katayama

International Workshop on Satellite and Space Communications, Siena-Tuscany, Italy 頁： - 2009年9月

記述言語：英語

The recent development of large aperture on-board multi-beam antennas enables a small-size, low-powered and cellular phone like hand-held terminal as a satellite earth terminal. A single mobile terminal can communicate to both mobile satellite systems and terrestrial systems depend upon his location, QoS and availability of resources among satellite and terrestrial communication systems. In this paper, we propose a new traffic prediction scheme for the integrated satellite/terrestrial frequency sharing mobile communication system. The system shares a common frequency bandwidth in order to enhance the total capacity by a dynamic bandwidth allocation. A key for this allocation depends on a traffic prediction scheme of a few hundreds of terrestrial cells under a footprint of a satellite with a large aperture onboard multi-beam antennas. We propose three traffic predictors based on neural networks for dynamic resource allocation. The performances of the proposed schemes are evaluated in terms of the Relative Traffic Prediction Error and Maximum Traffic Prediction Error by the computer simulation. For the evaluation, we adopt the actual traffic statistic published by Ministry of Internal Affairs and Communications of Japan with population density of terrestrial cells based on the actual population of Aichi, Japan. As results, average traffic prediction error of less than 0.25 is achieved for the prediction interval of one hour, enough for dynamic resource allocation.

Cognitive Radio with Relay of a Primary Signal and Piggyback Modulation 査読有り

J. Naganawa, T. Yamazato, M. Katayama

IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communication, Tokyo, Japan 頁： - 2009年9月

記述言語：英語

This manuscript proposes a cognitive radio system that shares a frequency with an existing primary system. In the proposed method, a secondary transmitter relays the primary signal and piggybacks its own data on it. Symbol error probabilities of the system are derived analytically. The result shows that the proposed system can communicate at a relatively high speed on the same frequency of the primary system without harm to it.

10-219 名古屋大学におけるOCWの活用(口頭発表論文,オーガナイズドセッション「オープンコースウエアとその活用」-II) 査読有り

山里敬也

工学・工業教育研究講演会講演論文集 2009 巻 ( 0 ) 頁： 416 - 417 2009年8月

Detection of LED Traffic Light by Image Processing for Visible Light Communication System 査読有り

H.C. N. Premachandra, T. Yendo, T. Yamazato, T. Fujii, M. Tanimoto, Y. Kimura

Proceedings of 2009 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV’09), June 2009 , Kempinski Hotel Xi\'an, Shaanxi, China 頁： - 2009年8月

記述言語：英語

We propose a visible light road-to-vehicle communication system at intersection for ITS. In this system, the communication between vehicle and a LED traffic light is approached using LED traffic light as the transmitter, and on-vehicle high-speed camera as the receiver. The LEDs in the transmitter are emitted with 500Hz and the images of those emitting LEDs are captured by a high-speed camera for conducting communication. In this communication, it is extremely necessary to find the transmitter and detect it for consecutive frames while vehicle is moving. In this paper, we introduce proposals for finding and detecting it for consecutive frames by image processing. Experimental results using appropriate images showed the effectiveness of the proposal.

巻頭言～創刊５００号を迎えて～和文論文誌Bは優れた通信技術・研究を蓄える

山里敬也

電子情報通信学会論文誌 Vol. J92-B 巻 ( No. 8 ) 頁： pp. 1211-1211 2009年8月

多地点情報収集のための電力線通信システムにおけるアクセス制御手法査読有り

大友佑三, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会技術研究報告. WBS, ワイドバンドシステム : IEICE technical report 109 巻 ( 144 ) 頁： 37 - 42 2009年7月

掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

電力線通信技術を用いて多地点のノードで周期的に発生するデータを基地局が収集するシステムにおいて,時分割されたチャネルの各スロットをノードに割り当てるアクセス制御手法を考える.ノード相互の信号検出が不完全で,CSMAが利用できないような環境においても,基地局がノードへの応答信号をブロードキャストすることで,一度通信に成功したノードに周期的にスロットを割り当て可能な手法を提案する.ランダム割当と比べて,より多くのノードが通信可能であること,時間の経過に伴い,ノードの信号の衝突確率が減少すること等を示す.また周期定常雑音下で本手法を利用すると,適応的なスロット割当が自動的に行えることを示す.

多地点情報収集のための電力線通信システムにおけるアクセス制御手法

大友佑三, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会技術研究報告, 静岡 Vol.WBS2009-13 巻頁： pp.37-42 2009年7月

記述言語：日本語

電力線通信技術を用いて，多地点の子局で周期的に発生するデータを中央局が収集するシステムを考える．時分割されたチャネルの各スロットを子局に割り当てるアクセス制御手法を考える．子局相互の信号検出が不完全で，ＣＳＭＡが利用できないような環境においても，中央局が子局への応答信号をブロードキャストすることで，一度通信に成功したノードに周期的にスロットチを割り当て可能な手法を提案した．ランダム割当と比べて，より多くの子局が通信可能であること，時間の経過に伴い，子局の信号の衝突確率が減少すること等を明らかにした．また周期定常雑音下で本手法を利用すると，適応的なスロット割当が自動的に行えることを示した．

Edge-Based Tracking of an LED Traffic Light for a Road-to-Vehicle Visible Light Communication System 査読有り

H.C. N. Premachandra, T. Yendo, M. P. Tehrani, T. Yamazato, T. Fujii, M. Tanimoto, Y. Kimura

Journal of Broadcast Engineering published by KoSBE, the Korean Society for Broadcast Engineers Vol. 14 巻 ( No. 4 ) 頁： pp.475-487 2009年7月

記述言語：英語

We propose a visible light road-to-vehicle communication system at intersection as one of ITS technique. In this system, the communication between vehicle and a LED traffic light is approached using LED traffic light as a transmitter, and on-vehicle high-speed camera as a receiver. The LEDs in the transmitter are emitted in 500Hz and those emitting LEDs are captured by a high-speed camera for making communication. Here, the luminance value of each LED in the transmitter should be found for consecutive frames to achieve effective communication. For this purpose, first the transmitter should be identified, then it should be tracked for consecutive frames while the vehicle is moving, by processing the images from the high-speed camera. In our previous work, the transmitter was identified by getting the subtraction of two consecutive frames. In this paper, we mainly introduce an algorithm to track the identified transmitter in consecutive frames. Experimental results using appropriate images showed the effectiveness of the proposal.

時間周波数分散通進路におけるBFDM/OQAMのための Kalman 通信路推定器の設計査読有り

モンゴルバヤルプレブ, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会技術研究報告. RCS, 無線通信システム 109 巻 ( 105 ) 頁： 125 - 130 2009年6月

掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

陪直交周波数分割多重/オフセットQAM(BFDM/OQAM)は,スペクトル効率が最大となるところで,ガウスパルスを採用することができる.このため,移動体環境のように通信路が時間変動する時間周波数分散通信路でも良好な誤り率特性を示す.しかし,端末が非常に高速移動している環境下では特性が劣化するため,その劣化を抑制するための通信路等化と通信路推定が必要となる.本論文では,BFDM/OQAMのためのKalmanフィルタに基づく新しい通信路推定器を提案する.提案するKalman通信路推定器では,まず,トレーニング系列を用いて通信路の初期状態を推定する.次に,初期推定値を用い,Kalmanフィルタによる通信路の推定と追従を行う.提案するKalman通信路推定器の有効性をシミュレーションによって求めた総合MSE特性で評価する.

Channel Estimation and Tracking Schemes for the Pulse-Shaping OFDM Systems 査読有り

B. Mongol, T. Yamazato, M. Katayama

IEEE International Conference on Communications (in the CD), Dresden, Germany SPC-10-4 巻頁： - 2009年6月

記述言語：英語

Robust channel estimation scheme is essential for pulse-shaping OFDM systems in the multipath mobile environment. This paper proposes three types of channel estimation schemes for the general class of pulse-shaping OFDM systems. The first two types are suboptimal low-complexity maximum likelihood estimators. The last type is adaptive Kalman filter channel estimator. We numerically evaluate the performance of each estimator using computer simulation.

協調センシングシステムにおけるノードからの情報欠落の影響評価と特性改善手法査読有り

高梨慎人, 山里敬也, 片山正昭

電子情報通信学会技術研究報告. SR, ソフトウェア無線 : IEICE technical report 109 巻 ( 61 ) 頁： 75 - 79 2009年5月

掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会

無線システムに割当て済みである帯域においても,ある周波数が実際には利用されていない時間や場所がある.このような空き周波数を他のシステムが利用する周波数共用は,周波数資源逼迫の対策のひとつである.これを実現するには,空き周波数の判定,すなわち優先権を持つ信号の確実な検出が不可欠である.そのために,複数のセンサノードを利用することで,優先信号のフェージングやノイズによる検出失敗の可能性の低減を図る協調センシング技術の研究が盛んに行われている.しかし,協調センシングの研究の大半は,センサノードにおける優先信号受信に関するものである.これに対し本稿では,センサノードとそこからのデータを集約するフュージョンセンタ間に着目する.優先信号の形式や送信情報に関する詳細な知識無しに実現可能な,センサノードにおけるエネルギー測定に基づく信号検出方法において,フェージングやシャドーイング,故障などによるノードからの情報欠落が協調センシングシステムの誤警報確率-見逃し確率特性に与える影響を解析的に明らかにする.さらに,フュージョンセンタにおいて,情報欠落の状況に応じた処理をおこなうことによる特性改善手法を提案する.

No Redundant Error-Correcting Scheme Using Chaotic Dynamics for Noncoherent Chaos Communications 査読有り

S. Arai, Y. Nishio, T. Yamazato

Proceedings of 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, Taipei, Taiwan 頁： pp. 2633-2636 2009年5月

記述言語：英語

This paper proposes the error-correcting scheme without redundancy sequences based on the chaotic dynamics for noncoherent chaos communications. We generate successive chaotic sequences from the identical chaotic map. And for the next sequence we set the initial value to the end value of the former sequence. By such way we can create the successive chaotic sequences having the same chaotic dynamics. This feature gives the receiver additional information to correctly recover the received noisy signal. Therefore, by analyzing the chaotic dynamics at the receiver, it is possible to improve the error performance without redundancy signal. As results of computer simulations, we confirm about 3 dB gain in BER performance as compared with the conventional suboptimal receiver when using the short chaotic sequence length per 1 bit.

協調センシングシステムにおけるノ－ドからの情報欠落の影響評価と特性改善手法

高梨慎人，山里敬也，片山正昭

電子情報通信学会技術研究報告, 新潟 Vol.109 巻 ( No.61 (SR2009-5) ) 頁： - 2009年5月

記述言語：日本語

無線システムに割当て済みである帯域においても，ある周波数が実際には利用されていない時間や場所がある．このような空き周波数を他のシステムが利用する周波数共用は，周波数資源逼迫の対策のひとつである．これを実現するには，空き周波数の判定，すなわち優先権を持つ信号の確実な検出が不可欠である．そのために，複数のセンサノードを利用することで，優先信号のフェージングやノイズによる検出失敗の可能性の低減を図る協調センシング技術の研究が盛んに行われている．しかし，協調センシングの研究の大半は，センサノードにおける優先信号受信に関するものである．これに対し本稿では，センサノードとそこからのデータを集約するフュージョンセンタ間に着目する．優先信号の形式や送信情報に関する詳細な知識無しに実現可能な，センサノードにおけるエネルギー測定に基づく信号検出方法において，フェージングやシャドーイング，故障などによるノードからの情報欠落が協調センシングシステムの誤警報確率--見逃し確率特性に与える影響を解析的に明らかにする．さらに，フュージョンセンタにおいて，情報欠落の状況に応じた処理をおこなうことによる特性改善手法を提案する．

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