論文 - 齋藤　将人

無指向性アンテナを用いたマルチパスの相対到来角度推定

森田　光貴, 山里　敬也, 路　姍, 齋藤　将人, 木村　翔, 佐藤　彰弘, 表　英毅 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2025年電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    16 - 16   2025年03月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

RSSI-Based Localization Enhancement by Exploiting Interference Signals

Hiroyuki Hatano, Seiya Horiuchi, Kosuke Sanada, Kazuo Mori, Takaya Yamazato, Shintaro Arai, Masato Saito, Yukihiro Tadokoro, and Hiroya Tanaka (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

IEICE Transactions on Communications ( IEICE )  E108-B ( 2 )   2025年02月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

　概要を見る

Received Signal Strength Indicator (RSSI)-based localization is of interest in indoor localization systems. In this study, we propose a method to improve localization accuracy using interference-oriented fluctuation. We estimate the distance between target and beacon nodes by utilizing the nodes located around them. When the beacon node transmits a signal to the target for measuring the distance, the surrounding nodes also transmit a copy of the signal. Such signals cause interference patterns at the beacon, thereby randomizing the RSSI. Our developed statistical signal processing enables the estimation of the strength of the received signal with the randomized RSSI. We numerically show that the distance between the target and beacon nodes is estimated with lower error than when using the conventional method. In addition, such accurate distance estimation allows significant improvement in localization performance. Our approach is useful for indoor localization systems, for example, those in medical and industrial applications.

Low-Power Receiver Design with a Noise Enhanced 1-bit ADC and Signal Constellation Rearrangement for 16-QAM Transmitters

Arata Isozaki, Takaya Yamazato, Shan Lu, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

Proceedings of IEEE Global Communications Conference (Globecom2024) ( IEEE )    2024年12月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number 24K00886

• この論文にアクセスする

  DOI

短区間電力遅延プロファイル推定における同相合成を用いた雑音電力低減手法による信号対雑音電力比の改善

小鹿 文也, 山里 敬也, 齋藤 将人, 表 英毅, 佐藤 彰弘, 木村 翔, 田中 翔馬, 林 合祐 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

電子情報通信学会和文論文誌B ( 電子情報通信学会 )  J107-B ( 11 ) 563 - 571   2024年11月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

関連する研究費コード: 23G7000009

　概要を見る

移動無線通信システムにおいて，伝搬路特性を把握することは極めて重要である． 特に，移動無線通信システムのチャネル推定において，雑音電力を相対的に低減させ，低信号対雑音電力比(SNR)の信号の利用は重要である．仮にこのような低信号対雑音電力比の信号を利用できるようになれば，本来通信ができなかった環境でも通信を可能にすることができ，基地局の通信範囲の拡大が可能となる． そこで筆者らは，短区間電力遅延プロファイルを用いて雑音電力を低減させる手法を提案した． 本論文では，アッテネータを使用することであえて微弱信号を再現した電波伝搬測定を行うことで提案手法の有効性を確認した． 提案手法ではパスが同じ方向から発生するという仮定をおいているが，これをシミュレーションによって検証した． 提案手法によって短区間電力遅延プロファイルでSNRが10 dBの信号を30 dBまで改善することができた．

• この論文にアクセスする

  DOI
• 関連情報を調べる
  CiNii Research

16 QAM-OFDM Receiver Using 1-bit ADC for Noise Utilization Characterization in Fading Channels with Large Amplitude Fluctuations

Arata Isozaki, Takaya Yamazato, Masato Saito, Shan Lu (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

IEICE Communications Express ( 電子情報通信学会 )  X13-B ( 8 )   2024年08月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（学術雑誌）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20H02149

　概要を見る

The performance of 1-bit Analogue-to-Digital Converter (ADC) receivers is vulnerable to degradation in environments with significant signal amplitude fluctuations, due to quantization errors inherent in binary outputs. Thus, it becomes crucial to verify the effectiveness of 1-bit ADC receivers under such conditions. In this study, we conduct an evaluation of previously proposed 1-bit ADC receivers in Rician and Rayleigh fading channels, where both signal amplitude and phase exhibit dynamic fluctuations. We confirm the effectiveness of 1-bit ADC receivers in such fading environments. However, we observe that the degree of degradation of Signal-to-Noise power Ratio (SNR) versus Bit Error Rate (BER) due to signal amplitude and phase variations depends on the employed demodulation method.

Low Profile Single/Two-Element Dual-Band Array Antenna for 5th Generation Mobile Communications

Moynul Hasan Akash, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

Proceedings of 2024 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and ITNC-USNC-URSI Radio Science Meeting ( IEEE )    2024年07月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

　概要を見る

This paper presents a compact microstrip patch antenna designed for 5G millimeter wave (mmWave) mobile communications. The planar antenna offers two configurations: a single-element design and a dual-band two-element array. The single-element configuration resonates at 38.24 GHz with a bandwidth of 2.89 GHz, while the two-element array antenna demonstrates dual-band resonance at 34.64 GHz and 40.64 GHz, with respective bandwidths of 1.24 GHz and 5.53 GHz. Both configurations maintain satisfactory VSWR range (VSWR < 2) across their operating bands. Each one constructed on a Rogers RT 5580 substrate (tan δ = 0.0009 and ε#Dr#DR = 2.2). The two-element array, within its operating band (37.46 GHz – 42.99 GHz), demonstrates a peak efficiency of 82% and a significant gain of 8.78 dBi. Another band of that array, which ranges from 34.23 to 35.47 GHz, has a radiation efficiency of 61% and a gain of 4.14 dBi at its resonance frequency of 34.64 GHz. In comparison, the single-element antenna delivers efficiency ranging from 53% to 63% and gain varying from 3.8 dBi to 4.3 dBi.

Wideband 1x2 Array Microstrip Patch Antenna for 5G-Millimeter-Wave Applications at 59 GHz

Moynul Hasan Akash, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

Proceedings of 2024 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and ITNC-USNC-URSI Radio Science Meeting ( IEEE )    2024年07月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

　概要を見る

In this paper, a 1-by-2 array microstrip patch antenna is demonstrated for the fifth generation (5G) millimeter-wave (mmWave) applications that demand a wide range of bandwidth while taking the size constraint into consideration. The substrate chosen for this study is Rogers RT 5880, which has a thickness of 0.5 mm, relative permittivity of 2.2 and a tan δ of 0.0009. To achieve better impedance matching, return loss, gain, and wider bandwidth, a U-shaped slots adjustment was performed on the patch. The proposed antenna exhibits an operating frequency range from 50.38 GHz to 67.79 GHz, resonating at 59 GHz with a 17.4 GHz bandwidth. At the resonant frequency, the antenna achieves a radiation efficiency of 69% and a gain of 7.6 dBi. The maximum radiation efficiency of 73% is observed at 62.52 GHz. Throughout the operational frequency range, the VSWR remains within the acceptance range of 1 < VSWR < 2. Altair FEKO was used to model and simulate the proposed antenna design.

Design and performance analysis of an I-shaped slots array antenna for 5G mobile communications

Moynul Hasan Akash, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

電子情報通信学会技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  124 ( 29 ) 1 - 5   2024年05月

掲載種別: 研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

　概要を見る

This research presents the design of a microstrip patch array for 5G mobile communications that uses I-shaped slots in the patch. The proposed antenna has multi band operation capability. The first band has a bandwidth of 3.8 GHz and operates between 31.3 GHz and 35.1 GHz with a notable return loss of −44 dB. The second band has a bandwidth of 0.7 GHz and operates between 42.2 GHz and 42.9 GHz. Copper (lossy) is used for two patch elements in the proposed antenna. Also composed of copper (lossy) is the ground plane. There, FR4 is the substrate that was utilized.

Evaluating a Microstrip Patch Array Antenna Operating Between 51.6 GHz and 60.2 GHz for 5G Communications

Moynul Hasan Akash, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

電子情報通信学会技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  124 ( 29 ) 6 - 9   2024年05月

掲載種別: 研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

　概要を見る

This research paper describes the design of a two-element microstrip patch array antenna for mmWave communications. The ground plane and patch are made of copper, with a thickness of 0.035 mm, and the substrate is made of FR4, which has a thickness of 0.5 mm and a dielectric constant of 4.3. The antenna operates in the range of 51.6 GHz to 60.2 GHz, with a bandwidth of 8.6 GHz and a resonant frequency of 56.3 GHz. At the resonant frequency, directivity is measured to be 9.2 dBi, and the VSWR is determined 1.3. The gain is 4.5 dB, with an efficiency of 43%.

先頭波が微弱な短区間電力遅延プロファイルにおける雑音電力低減手法

小鹿　文也, 山里　敬也, 齋藤　将人, 表　英毅, 佐藤　彰弘, 木村　翔, 田中　翔馬, 林　合祐 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2024年電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    B-1A-14 - B-1A-14   2024年02月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

関連する研究費コード: 23G7000009

雑音と1-bit ADCを用いたIF 帯16-QAM/OFDM信号受信実験

齋藤　将人, 山里　敬也 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2024年電子情報通信学会総合大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    A-9-22 - A-9-22   2024年02月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20H02149

雑音と1bit ADCを用いた2x2 SFBC-MIMO-OFDMシステムのビット誤り率特性

坂山　秀明，齋藤　将人，山里　敬也 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

電子情報通信学会技術研究報告 ( 電子情報通信学会 )  123 ( 314 ) 161 - 166   2023年12月

掲載種別: 研究論文（研究会，シンポジウム資料等）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20H02149，科研費獲得ステップアップ経費2500AA3401

Spectral Analysis of Array Factor using Reactance Sequence in a Two-Element ESPAR Antenna

Anand Mohan Gupta, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023 (ICMaSS2023) ( Nagoya University Institute of Materials and Systems for Sustainability )    2023年12月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

Received Power Enhancement of LC Booster Wireless Power Transfer Systems

Yuehsheng TIng, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

International Conference on Materials and Systems for Sustainability 2023 (ICMaSS2023) ( Nagoya University Institute of Materials and Systems for Sustainability )    2023年12月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

16QAM-OFDM Receiver Using 1bit ADC that Utilizes Noise and Performs Frequency Conversion in the Digital Domain Characterization in a Frequency Flat Rician Fading Channel

Arata Isozaki, Takaya Yamazato, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

Proceedings of 2023 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2023) ( IEICE )    2023年11月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20H02149

Analytical Derivation of Reactance Time Function Generating Multiplexed Antenna Patterns for Two-Element ESPAR Antenna

Anand Mohan Gupta, Masato Saito (担当範囲: 全般)

Proceedings of 2023 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP) ( IEEE )    2023年10月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468

LCブースター方式の送電電力改善法に関する一検討

丁 悦勝,, 齋藤 将人 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    B-20-3 - B-20-3   2023年09月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

　概要を見る

ワイヤレス給電法の一つにLCブースター方式が提案されている. LCブースター方式は，受電側に2個のコイルを用いることにより伝送距離を増加すること，これらのコイル間の結合係数を調整することにより，負荷に対する整合をとることが可能となることなどの特徴を持つ． 本研究では，負荷が接続された3次コイルにキャパシタを接続することにより，LCブースター方式により得られる電力の改善法を提案する． 提案方式を用いた場合の効率の解析に基づき，最適負荷および最適効率を導出し，最大受信電力を求め，LTspiceを用いたシミュレーションと共に比較を行い，提案方式により受信電力が増加することを確認した．

Analysis of Multiplexed Antenna Patterns in a Two-element ESPAR Antenna

Anand Mohan Gupta, Masato Saito (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    B-1C-126 - B-1C-126   2023年09月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

関連する研究費コード: JSPS KAKENHI Grant Number JP20K04468，科研費獲得ステップアップ経費2500AA3401

　概要を見る

In this paper, we investigate the efficient region for the antenna pattern and analyze the corresponding spectral components. We find that the magnitude of the DC component and the frequency-shifted component $f_s$ is significant, while the magnitudes of other harmonic components are relatively small or negligible. This characteristic is advantageous for diversity reception.

遅延プロファイルの多段推定手法による微弱信号顕在化の実験的検討

小鹿　文也, 山里　敬也, 齋藤　将人, 表　英毅, 佐藤　彰弘, 木村　翔, 田中　翔馬, 林　合祐 (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 ( 電子情報通信学会 )    B-1A-31 - B-1A-31   2023年09月

掲載種別: 研究論文（その他学術会議資料等）

関連する研究費コード: 23G7000009

　概要を見る

本研究では，ほとんどノイズに埋もれている信号をノイズを下げることで顕在化させ，利用できるようにすることを目的としている． 具体的には、確率共鳴による微弱信号検出に着目して提案した遅延プロファイルの多段推定手法を用い，新たに電波伝搬測定実験を行い取得したデータに対し適用する．ここで，アッテネータをかけてあえて信号を減衰させた状態でも提案手法によってノイズに埋もれている信号を検出できるのか検証する．

Reduction of Noise Power by Iterative Short-Time Power Delay Profile Estimation

Fumiya Ojika, Takaya Yamazato, Masato Saito, Hideki Omote, Akihiro Sato, Sho Kimura, Shoma Tanaka, Ho-Yu Lin (担当範囲: 全般にわたり共著者と共同した)

Proceedings of The 2023 IEEE 97th Vehicular Technology Conference: VTC2023-Spring ( IEEE )  2023-June   2023年06月 [ 査読有り ]

掲載種別: 研究論文（国際会議プロシーディングス）

関連する研究費コード: 23G7000009

　概要を見る

This paper proposes a new estimation method of short-term power delay profile to reduce the noise power included in the short-term power delay profile. By reducing the noise, the multipath signal components buried in the noise can be utilized, thereby reducing the transmitted signal power and extending the cell range of a mobile communications. The proposed method iteratively creates the short-term power delay profile while lowering the threshold which distinguishes between signal and noise. The purpose of the threshold is to suppress the noise in each profile and to extract the effective multipath components. Furthermore, the method aligns and averages the phase of each instantaneous delay profile. In this way, only the noise component can be reduced while maintaining a high multipath power. As a result, we successfully reduced the noise power by 15 dB by analyzing the raw data of 200 instantaneous delay profiles measured in the 50 MHz bands at 3.35 GHz. Furthermore, the delay spread increased from 0.66 µs to 1.47 µs.

• この論文にアクセスする

  DOI