府川研究室の概要

研究室紹介

• 研究室紹介OHP (卒論・専攻説明会資料)
• 東京工業大学生活協同組合による研究室紹介冊子 LANDFALL 第 40 号に当研究室が紹介されました．
  （リンク先である PDF ファイルは LANDFALL ホームページの一部であり，その著作権は東工大生協学生委員会 LANDFALL 編集委員会に帰属します．）
• 東京工業大学広報誌「TechTech」2003.3 の「MONOストーリー」に当研究室が紹介されました．

研究専門分野と研究テーマ

専門分野

• 無線通信用信号伝送技術
• 適応信号処理技術
• 自律分散通信ネットワーク技術

研究内容・目的

1. 無線通信用変復調技術：PSK, QAM, DS-CDMA，OFDMなどの変復調技術
2. 適応信号処理技術：統計的信号処理に基づく信号検出とチャネル推定
3. 適応干渉キャンセル技術：MIMO，時空間処理による干渉キャンセル技術
4. 無線ネットワーク：高速･低遅延伝送を可能とする無線ネットワーク技術
5. ソフトウェア無線信号処理：FPGAによる信号処理系の構築

研究テーマ（現在）

• 機械学習を用いた無線ネットワーク制御
　小セル基地局（BS）の稠密な配置は，隣接するセルのカバーエリアが重なり合うため，セル間干渉を増大させシステム容量を低下させる．MIMO小セルネットワークにおけるシステム容量を改善するため，新しいセル間干渉制御（ICIC）方式が必要である．送信側においてはビームフォーミング（BF）及び送信電力制御の両方を行うによって干渉を押さえ、システム容量を向上する．ただし，送信側は予め定めたプリコーディング行列と送信電力値の集合からシステム容量を最大化する組み合わせを探索するが，総当たり探索は演算量が膨大になるという問題がある．この演算量を削減するため，初期の学習過程終了後は大幅に演算量を削減できるニューラルネットワーク（NN）を適用する．
• 物理層暗号方式
　MISO（Multiple-Input Single-Output）無線通信の物理層セキュリティ方式として，AN（Artificial Noise）やAFF（Artificial Fast Fading）が知られているが，CSI（Channel State Information）既知の条件下で，ANは希望信号とともに人工雑音を送信し，AFFは電力を考慮せず送信信号にランダムな重みを乗算することで盗聴者の伝送品質を劣化させる技術である．しかしながら，これらの手法は送信電力が大幅に増加するという問題があった．この問題を解決するため，ANを送信せず各送信信号の位相をランダムに変動させ，正規受信者において正しく希望信号を受信でき，かつ送信電力が最小となるように各送信信号の振幅を制御するRP（Random Phase）を提案する．さらにRP方式をMISOからMIMO（Multiple-Input Multiple-Output）通信へ拡張する．
• 定振幅OFDM変調方式
　無線通信分野において，OFDM（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）方式が広く採用されている．しかし，OFDMでは高いPAPR（Peak-to-Average Power Ratio）が問題になっており，この問題に対処するため，定振幅OFDM変調方式はまずOFDM信号を二つの定振幅信号に分解し，異なるタイミングで送信する．受信側では，これらの信号を受信し合成することにより，元々のOFDM信号を再生できる．なお，この再生信号はOFDM信号が無線チャネルを通り受信されたものと見なすことができる．
• OFDMシステムにおけるポーラ符号
• 水中音響MIMO-OFDM通信システム
• D2D（device-to-device）通信
• 位相回転NOMA（non-orthogonal multiple access），低振幅OFDM-NOMA
• 衛星AISにおける衝突パケット分離検出
• Hybrid beamforming MU-MIMOシステムのパラメータ推定とビーム制御
• Massive MIMOシステムにおけるパイロット汚染問題の改善
• Real zeroを用いるTDC（time-to-digital converter）およびOFDMシステムにおける応用

過去のテーマ (1990年以降，現在まで)

• MIMO-OFDM伝送技術 (空間信号処理：電子情報通信学会・業績賞)
  • MIMO伝送方式
    • ICE システム (電子情報通信学会論文賞)
  • OFDM伝送方式
  • MIMO-OFDM
    • ターボ受信システム
    • 準最適受信システム
    • 誤り率最小規範システム (電子情報通信学会論文賞)
• ミリ波CMOS-RF・BB混載通信システム
  • 位相雑音補償
    • 繰り返し復調処理：2009 European Microwave Week (EuWiT) Best Paper Award
    • シンセサイザ位相雑音低減
  • IQインバランス補償
• PAPR 低減
  • OFDM方式: 高能率SLM
  • OFDM-MIMO方式
    • 固有モード
    • ブロック対角化モード
  • シングルキャリア方式
• DSP/FPGA/GPU 信号処理システム (研究成果の実証と研究手段の提供)
  • MIMO-OFDM伝送系の構築
  • フェージングシミュレータの構築
  • 移動通信システム高速シミュレータの構築
• 統計的無線信号処理
  • LDPCとチャネル推定におけるメッセージ・パッシングによる結合処理 (電子情報通信学会論文賞)
• ブラインド信号処理
  • 一般化逆行列とViterbiアルゴリズムの結合処理
• ソフトウェア無線
  • リアルゼロ系列を用いたADC
• コグニティブ無線
  • ガウスマルチキャリアによる効率的な無線信号
• 無線中継システム

• 共同研究
  • 移動通信環境における 10 Gbit/s 伝送系実現のための基礎技術 (共同研究)
  • 60 GHz 帯10 Gbit/s 伝送系実現のための基礎技術 (共同研究)
  • 適応干渉キャンセラを用いたシステム (共同研究)
  • IDMA (interleave division multiple access) システム (共同研究)
  • MIMO-OFDM受信システムの基礎研究 (共同研究)
  • MIMO-OFDMチャネル推定の基礎研究 (共同研究)
  • MIMO-OFDMシステムの基礎研究 (共同研究)

過去のテーマ (1990年以前)

• 移動通信用変復調器
  • 直交変調器
  • 同期検波器
  • CMOS-IC 化変復調器
  • ダイバーシチ受信
  • 適応等化器
  • 適応干渉キャンセラ
• タイミング再生
• 線形送受信機
  • 周波数シンセサイザ
  • AGC増幅器
• 多元接続
  • FDMA
  • CDMA
  • TDMA
• 無線通信システム
  • ディジタルコードレス電話機
  • 送受信アンテナ分離中継器

研究室メンバー

• 教員の府川は 2000 年 4 月から東京工業大学の教員となりました．理論とシミュレーションが研究の中心です．
• 学生は電気系・情報系の 4 年生，情報通信系情報通信コース修士課程です．

基本的な研究手法

• アイデア先行⇒特許
• 計算機シミュレーションによる検証⇒論文
• 実験によるトータルな実証⇒論文
• 理論による詳細な特性解析と設計法の確立⇒論文

研究成果一覧

• 著書
• 論文等
• 特許
• シミュレータ

研究費

• 科研費
• 共同研究費
• 奨学寄付金（書類フォーマット：要パスワード）
• 校費

研究室ゼミ

• ゼミは研究室ゼミと合同ゼミを週 1 回ずつ行っています．
• 有志で基礎技術に関する輪講を週 1 回行っています．
• ゼミ／輪講一覧

研究成果の展示会等へのデモンストレーション

• 「電波資源拡大のための研究開発」第6回成果発表会
  • 開催日：2013/11/29
  • 場所：パシフィコ横浜アネックスホール
  • 主催：総務省
  • ポスター (1.08MB)
• SR 研究会 デモンストレーション
  • 開催日：2009/7/29,30
  • 場所：東京工業大学
  • 主催：SR 研究会
  • ポスター (1.76MB)
• SR 研究会 デモンストレーション
  • 開催日：2008/7/31, 8/1
  • 場所：NICT (小金井)
  • 主催：SR 研究会
  • ポスター (Gaussian MultiCarrier) (649KB)
• RCS 研究会 デモンストレーション
  • 開催日：2008/3/5,6,7
  • 場所：YRP (横須賀リサーチパーク)
  • 主催：RCS 研究会
  • ポスター1 (PAPR低減化 MIMO-OFDM) (933KB)，ポスター2 (Gaussian MultiCarrier) (657KB)
• 第6回 DSPS 教育者会議
  • 開催日：2004/10/1,2
  • 場所：東京工業大学
  • 主催：ディジタル信号処理の教育を考える会
  • 後援：日本テキサス・インスツルメンツ（株）
  • 協賛：日本教育工学会，信号処理学会，高速信号処理応用技術学会，IEEE CAS Society Japan Chapter
  • 予稿，ポスター(376KB)
• YRP 産学官交流シンポジウム 2004
  • 開催日：2004/7/7,8
  • 場所：横須賀市光の丘 YRP 1 番
  • 主催：横須賀リサーチパーク研究開発推進協会
  • 後援：総務省，神奈川県，横須賀市，日本学術会議　モバイル・グローバル通信専門委員会，京都リサーチパーク（株），（財）ソフトピアジャパン，（株）横須賀テレコムリサーチパーク，京浜急行電鉄（株）
  • 協賛：IEEE COMSOC Japan Chapter
  • 予稿，ポスター (628KB)
• 第5回 DSPS 教育者会議
  • 開催日：2003/9/17,18
  • 場所：東京工業大学
  • 主催：ディジタル信号処理の教育を考える会
  • 後援：日本テキサス・インスツルメンツ（株）
  • 協賛：日本教育工学会，信号処理学会，高速信号処理応用技術学会
  • 教育セッション：予稿
  • 応用研究セッション：デモ
• 第4回 DSPS 教育者会議
  • 開催日：2002/8/29,30
  • 場所：武蔵工業大学世田谷キャンパス
  • 主催：ディジタル信号処理の教育を考える会
  • 後援：日本テキサス・インスツルメンツ（株）
  • 協賛：日本教育工学会，信号処理学会，高速信号処理応用技術学会
  • 予稿
• YRP 産学官交流シンポジウム 2002
  • 開催日：2002/7/10,11
  • 場所：横須賀市光の丘 YRP 1 番
  • 主催：横須賀リサーチパーク研究開発推進協会
  • 後援：総務省，京都リサーチパーク（株），横須賀市，（株）横須賀テレコムリサーチパーク，京浜急行電鉄（株）
  • 協賛：IEEE COMSOC Japan Chapter
  • 予稿
• 東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー第 5 回公開シンポジウム
  • 開催日：2001/12/18
  • 場所：東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー棟
  • 予稿
• YRP 産学官交流シンポジウム 2001
  • 開催日：2001/7/17,18
  • 場所：横須賀市光の丘 YRP 1 番
  • 主催：横須賀リサーチパーク研究開発協議会
  • 後援：総務省，横須賀リサーチパーク推進協会，京都リサーチパーク（株），横須賀市，（株）横須賀テレコムリサーチパーク，京浜急行電鉄（株）
  • 協賛：IEEE COMSOC Japan Chapter 他
  • 予稿，ポスター (1,309KB)
• 東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー第 4 回公開シンポジウム
  • 開催日：2000/12/19
  • 場所：東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー棟
  • 予稿，ポスター (715KB)
• マイクロウェーブ展 2000
  • 開催日 : 2000/12/12-14
  • 場所 : パシフィコ横浜
  • 主催 : 電子情報通信学会 APMC 国内委員会
  • 協賛 : 電子情報通信学会マイクロ波研究専門委員会，IEEE MTT-S Japan Chapter
• 東京工業大学『新産業創造技術シンポジウム』
  • 開催日：2000/7/25
  • 場所：東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー棟
  • 主催：関東通商産業局 （社）発明協会，東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー，東京工業大学フロンティア創造共同研究センター
  • 予稿
• YRP 産学官交流シンポジウム 2000
  • 開催日：2000/7/13,14
  • 場所：横須賀市光の丘 YRP 1 番
  • 主催：横須賀リサーチパーク研究開発協議会
  • 後援：横須賀リサーチパーク推進協会，京都リサーチパーク（株），京浜急行電鉄（株），横須賀市，（株）横須賀テレコムリサーチパーク
  • 協賛：IEEE COMSOC Japan Chapter 他
  • 予稿，ポスター (928KB)， ポスターセッションの様子(1) (2) (3) (4)
• 東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー第 3 回公開シンポジウム
  • 開催日：1999/12/16
  • 場所：東京工業大学ベンチャービジネスラボラトリー棟
  • 予稿

アクセス

• 住所
東京都大田区石川町1-31南3号館918
• 電話
03-5734-3770