ハードウェアの小型化

表3.5 ML605とML623の比較

評価ボード XILINX ML605 XILINX ML623 搭載FPGA XILINX Virtex-6 LX240T XILINX Virtex-6 LX240T

XC6VLX240T XC6VLX240T

FMC LPC×1 LPC×1

HPC×1 HPC×2

基板寸法（W×D） 267×140 457×292

3.5 ハードウェアの小型化 41

図3.11 小型化した簡易型チャネルエミュレータ本体

表3.6 小型化した簡易型チャネルエミュレータの構成

FPGA 評価ボード XILINX ML605 搭載IC XILINX Virtex-6 LX240T

XC6VLX240 入出力 A/Dコンバータ 4DSP FMC104

D/A^{コンバータ} 4DSP FMC204

入力ポート数M 4

出力ポート数N 4

処理 プローブアンテナ数L 8, 16

第 4 ^章

結論

本研究では，フェージングエミュレータ型MIMO-OTA測定システムのうち，簡易な 構成で実現可能なアンテナブランチ制御型のフェージングエミュレータを取り上げた．ア ンテナ制御型フェージングエミュレータについて，IF帯ディジタル信号処理でマルチパ ス遅延環境を実現する広帯域構成の簡易型フェージングエミュレータの構成を提案し，市 販のFPGA評価ボードに実装した．

簡易型フェージングエミュレータの入出力信号形式にはIF帯信号を採用し，IF帯信号 のまま信号処理している．ドップラーシフト付加部では，IF帯信号のままドップラーシ フトを付加するために，ヒルベルト変換フィルタを用いて演算した．簡易型フェージング エミュレータの基本的な特性を測定した結果，設計通りに動作することが確認された．簡 易型フェージングエミュレータは市販のハードウェアで構成されているため，ハードウェ アに起因する制約があるが，提案した実装法でリソースの利用効率を改善し，より高性能 な簡易型フェージングエミュレータを構築することが課題である．

また，本研究では2ステージ型MIMO-OTA測定システムにも注目した．本論文で提 案・実装した簡易型フェージングエミュレータを拡張し，2ステージ法を取り入れた簡易 型チャネルエミュレータの構成方法を提案し，市販のFPGA評価ボードに実装した．

簡易型チャネルエミュレータは4×4MIMO伝搬チャネルを実現し，遅延性能とプロー ブアンテナ数の違いで 2通りの構成を実装した．ドップラーシフト付加部とアンテナ放 射パターン付加部を統合することで，ヒルベルト変換の回数を減らす工夫をした．簡易型 チャネルエミュレータの基本的な特性を測定した結果，設計通りに動作することが確認さ れた．実装した簡易型チャネルエミュレータを用いて地上ディジタル放送信号のダイバシ チ受信性能を評価し，簡易型チャネルエミュレータが実用に耐える測定システムであるこ とを示した．

45

謝辞

本論文は，筆者が電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・通信工学専攻博士前期課 程に在籍中の研究成果をまとめたものである．本論文を執筆するにあたり，指導教官の唐 沢好男教授から，日頃より丁寧なご指導を賜りました．ここに，心より深く感謝の意を表 します．そして，研究を遂行するうえで御助力いただいた唐沢研究室卒業生のパシシン ギ・サハルル氏に感謝いたします．また，同研究室の高崎和之氏，同研究室卒業生の滝沢 圭祐君，藤井研究室の大竹賢明君とは，日頃から有益な議論ならびに情報交換をさせて頂 いだ．ここに，感謝の意を表します．

参考文献

[1] ^{大橋健二他，}“3.9G/LTE^{携帯電話の徹底研究，}” RF^{ワールド，}no.17^，pp.7–76^，CQ 出版，2012．

[2] H. Arai, Measurement of Mobile Antenna Systems, Artech House, 2001.

[3] 3GPP TR 37.976, “Measurement of radiated performance for MIMO and multi-antenna reception for HSPA and LTE terminals,” March 2012. Release 11.

[4] 岩井浩，坂口啓，坂田勉，山本温，“携帯端末アンテナ評価用フェージングエミュレー タの提案，” 信学論（B），vol.J91-B，no.9，pp.960–971，Sept. 2008．

[5] 坂田勉，山本温，小川晃一，“角度スペクトラムが設定可能な端末MIMOアンテナ 測定用空間多重波生成装置，” 信学技報，AP2008-3，April 2008．

[6] P. Ky¨osti, J.-P. Nuutinen, and T. J¨ams¨a, “MIMO OTA test concept with experi-mental and simulated verification,” Proc. of the Fourth European Conference on Antennas and Propagt., pp.1–5, CCIB, Barcelona, Spain, April 2010.

[7] Y. Jing, Z. Wen, H. Kong, S. Duffy, and M. Rumney, “Two-stage Over the Air(OTA) Test Method for MIMO Device Performance Evaluation,” 2011 IEEE Int. Symp. on Antennas and Propagt., pp.71–74, Spokane, Washington, U.S.A., July 2011.

[8] Agilent Technology, “MIMO-OTAの基礎と評価，” July 2011．

[9] Rohde & Schwarz, “OTA Measurements of LTE MIMO-Enabled Devices,” Oct.

2012.

[10] 篠沢政宏，パシシンギサハルル，アリフリズワン，唐沢好男，“任意ドップラース プレッドのマルチパス環境を実現する mimo端末特性評価用電波反射箱，” 信学論

（C），vol.J93-C，no.12，pp.612–621，Dec. 2010．

[11] 大島一郎，唐沢好男，“二重電波反射箱によるマルチパス伝搬環境制御，”信学論（B）， vol.J94-B^，no.9^，pp.1056–1064^，Sept. 2011^．

[12] 小佐古昂，篠沢政宏，唐沢好男，“フェージングエミュレータ型MIMO-OTA測定シ ステムの簡易構成法，” 信学論（B），vol.J95-B，no.2，pp.275–284，Feb. 2012．

48 参考文献

[13] Y. Karasawa, Y. Gunawan, S. Pasisingi, K. Nakada, and A. Kosako, “Develop-ment of a MIMO-OTA System with Simplified Configuration,” Journal of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science(JKIEES), vol.12, no.1, pp.77–84, March 2012.

[14] 孫桂江，中田克弘，大島一郎，唐沢好男，“2ステージ法による簡易型MIMO-OTA 評価のシミュレーション手法とアンテナカップリング特性評価への応用，”信学技報，

AP2012-94，Nov. 2012．

[15] 中田克弘，孫桂江，唐沢好男，“2ステージ法による簡易型MIMO-OTAシステムの FPGA実装，” 信学ソ大，B-5-41，Sept. 2012．

発表実績

[1] 唐沢好男，パシシンギ サハルル，グナワン ヤンネス，中田克弘，“^{【技術展示】簡易} 形広帯域MIMO-OTA システム信号処理のFPGA実装，” 信学技報，SR2011–26， pp.55–60，July 2011．

[2] 唐沢好男，中田克弘，“2ステージ法による簡易型MIMO-OTA測定システム構成法 の提案，” 信学技報，AP2011–81，pp.25–30，Oct. 2011．

[3] 中田克弘，“MIMO-OTA測定法，” マイクロウェーブ展（MWE2011），Dec. 2011． [4] Y. Karasawa, Y. Gunawan, S. Pasisingi, K. Nakada, and A. Kosako,

“Develop-ment of a MIMO-OTA System with Simplified Configuration,” Journal of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science(JKIEES), vol.12, no.1, pp.77–84, March 2012.

[5] ^{中田克弘，唐沢好男，}“【技術展示】簡易型広帯域MIMO-OTA^{システム信号処理部} のFPGA実装と評価，” 信学技報，SR2012–5，pp.31–36，May 2012．

[6] 唐沢好男，中田克弘，Pommasack Phavanhna，“電波環境のトータルレコーディング とその応用，” URSI-F^{委員会，第}565^回会合，June 2012^．

[7] 中田克弘，“簡易型広帯域MIMO-OTAシステム信号処理部のFPGA 実装と評価，” ワイヤレス・テクノロジー・パーク（WTP2012），July 2012．

[8] 唐沢好男，中田克弘，ポンマサック パーワンナー，“電波環境のトータルレコーディ ングとその応用，” 信学技報，RCS2012–103，pp.43–48，Aug. 2012．

[9] 中田克弘，孫桂江，唐沢好男，“2ステージ法による簡易型MIMO-OTAシステムの FPGA実装，” 信学ソ大，B–5–41，Sept. 2012．

[10] 孫桂江，中田克弘，大島一郎，唐沢好男，“2ステージ法による簡易型MIMO-OTA 評価のシミュレーション手法とアンテナカップリング特性評価への応用，” 信学技報，

AP2012–94，pp.7–12，Nov. 2012．

[11] ^{中田克弘，唐沢好男，}“^簡易型MIMO-OTA ^{システム信号処理部の}FPGA ^実装と評 価，” 信学論（B），（査読中），2013．

51

付録 A

OTACtrl ^{の使用方法}

OTACtrl ^{は，簡易型}MIMO-OTAシステムで使用する伝搬パラメータの設計および

転送を担う Windowsアプリケーションである．OTACtrlは Microsoft Visual Studio 2010で開発されており，実行する汎用計算機にはMicrosoft .NET Framework 4以上と FPGA ^{評価ボード上の}USB-UART^変換IC^（Silicon Laboratories CP2103^{）のドライ} バがインストールされている必要がある．本章では，OTACtrlの詳細な使用方法を解説 する．