信号検出理論 (4016)

授業科目基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2018/10/02~2018/10/16 履修取消期限 2018/11/06

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 岡田 実
担当教員 岡田実、東野武史、侯亜飛、Duong Quang Thang
教育目的/授業目標 無線通信システムでは、送信信号は無線通信路を伝送中にフェージングをうけて受信機に到着する。受信機で観測できるのは送信信号ではなく、フェージングによってひずんだ信号である。したがって、受信機において送信信号をいかに正しく検出するかが重要な課題となる。本講義は無線通信システムにおける信号検出プロセスの基礎を解説する。
指導方針 無線通信システムの変復調方式の動作と、信号検出の手法について理解できるように解説する。

クラス情報



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授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 11/2 [1] 無線通信路および無線通信システムの概要 無線通信路および無線通信システムの数学モデルを示す。特に、通信路における信号および雑音の取り扱いについて解説する。特に、信号および雑音の統計的性質と周波数スペクトル解析の方法について解説し、以後の講義の準備を行う。
2 11/6 [1] デジタル変復調方式 基本デジタル変調方式のであるASK (Amplitude Shift Keying), FSK (Frequency Shift Keying),およびPSK (Phase Shift Keying)についてその周波数スペクトルや振幅分布特性を明らかにし、それぞれの信号の特長を明確にする。また、MSK (Minimum Shift Keying)やOffset QPSKなど、振幅変動を減らす工夫について紹介する。
3 11/8 [1] デジタル変復調方式の特性 デジタル変復調器においてデータパルスが干渉を起こさないために送受信フィルタに求められるナイキスト条件に付いて解説し、さらに、誤り率を最小化する整合フィルタの原理を紹介する。各種変調方式の誤り率特性の理論解析を行い、周波数利用効率の高い多値変調方式の議論を行う。
4 11/12 [1] 誤り訂正符号 無線通信システムの変復調と組み合わせて用いる誤り訂正符号とその復調法について解説する。事後確率最大復号(MAP)および最尤復号(ML)の原理を説明し、誤り訂正符号の復調にMAPおよびMLがどのように適用されているのかを示す。
5 11/14 [1] マルチアンテナシステム 複数の送受信アンテナを同時に用いることで周波数利用効率の向上を行うMIMO (Multiple Input Multiple Output)技術を解説する。MIMO技術は、近年W-LANやWiMAX, LTEの基盤技術として用いられている。また、地上デジタル放送への応用も検討されている。これらのMIMO技術の応用例を紹介する。
6 11/16 [1] 通信路等化処理 携帯電話に代表される移動通信システムは、送信波が複数の経路を通じて伝搬し受信アンテナに伝搬するマルチパス伝搬環境であり、高速デジタル伝送の障害となっている。このマルチパス伝搬対策の一つとして用いられる通信路等化技術について解説する。
7 11/20 [1] マルチキャリア伝送 通信路等化技術とともにマルチパス伝搬対策に用いられるマルチキャリア伝送技術について紹介する。マルチキャリア伝送は、複数の狭帯域信号を周波数多重することでマルチパス伝搬の影響を抑えつつ高速伝送を行うもので、特に直交関係にある周波数の組を用いて多重化を行うOFDM技術についてその原理を紹介する。
8 11/22 [1] まとめ デジタル無線通信の変復調とそこで用いられる信号検出理論について総括する。プレゼンテーションによって理解度を確認し、評価を行う。

授業日程

回数 日付 時間 講義室 備考
1 11/2 1 L3
2 11/6 1 L3
3 11/8 1 L3
4 11/12 1 L3
5 11/14 1 L3
6 11/16 1 L3
7 11/20 1 L3
8 11/22 1 L3

テキスト・参考書

テキスト 特になし
参考書 Andrea Goldsmith: Wireless communications
Taub, Schilling: Principles of Communication Systems
J.G. Proakis: Digital Communications, McGraw-Hill

その他

履修条件 This lecture is based on the assumption that students have basic knowledge on stochastic processes and probability theory.
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・プレゼンテーション(80%)と参加度(20%)で評価する。
・信号検出に関する知識の習得を基準とする。
関連科目 特になし
関連学位 理学、工学
注意事項 特になし

授業関連URL



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配布資料

  資料名 備考 公開期限
SDT#1_20181102 2018/12/05 学内専用
SDT#4_20181112 2018/12/05 学内専用
SDT#5_20181114 2018/12/05 学内専用
SDT#6_20181116 2018/12/05 学内専用
SDT#7_20181120 2018/12/05 学内専用
SDT#2_20181106 2018/12/11 学内専用
SDT#3_20181108 2018/12/11 学内専用