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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2025-09-18 10:00 ［ポスター講演］DOA推定におけるSNR推定に基づく外れ値回避 ○渡部 凌・梅林健太（農工大）・アンティ トリ（UoO）  AP2025-112 MW2025-94 |
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| 抄録 | （和） | 本研究では，信号電力が時間変動する環境下における到来方向（DOA）推定に対するSNRベースのスナップショット棄却フレームワークについて検討した．5G NRで採用されるOFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)信号は包絡線振幅が時間領域で変動するため，送信機と非同期でサンプリングを行う場合，受信信号のSNR（Signal-to-Noise Ratio）は時間的に不均一となる．特に不審ドローン検知等では，送信機との同期が困難であり，低SNRサンプルがDOA推定精度の劣化要因となる．また，DOA推定ではSNRが一定値を下回ると平均二乗誤差（Mean Square Error: MSE）特性が極端に悪化する閾値効果が存在する．本研究では，この問題に対処するため，従来手法（Conventional Beamformer: CBF），MSEを最小化する最適重み法（Optimal Weighting: OW），瞬時SNRが予め設定した閾値未満のサンプルを除去するスナップショット間引き法（Snapshot Thinning: ST），および総SNRが閾値以上の場合のみ推定を実行する総SNR閾値法（Total SNR Thresholding: TST）の4手法を比較評価した．8素子均等直線アレイ（Uniform Linear Array: ULA）と4スナップショットを用いた数値シミュレーションの結果，TSTは低SNR環境においてDOA推定のRMSE（Root Mean Square Error）を最大50%削減し，他手法と比較して優れた推定精度を示すことを確認した．これらの結果は，低品質サンプルの適切な除去により，信号電力の時間変動環境下でのDOA推定精度が大幅に改善されることを示している． |
| （英） | This study investigated an SNR-based snapshot rejection framework for Direction of Arrival (DOA) estimation in environments where signal power varies temporally. OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) signals adopted in 5G NR exhibit envelope amplitude fluctuations in the time domain, resulting in temporally non-uniform SNR (Signal-to-Noise Ratio) of received signals when sampling is performed asynchronously with the transmitter. Particularly in applications such as suspicious drone detection, synchronization with the transmitter is difficult, and low-SNR samples become a degradation factor for DOA estimation accuracy. Furthermore, DOA estimation exhibits a threshold effect where the Mean Square Error (MSE) characteristics deteriorate drastically when the SNR falls below a certain value. To address this problem, this study comparatively evaluated four methods: the Conventional Beamformer (CBF), the Optimal Weighting (OW) method that minimizes MSE, the Snapshot Thinning (ST) method that removes samples with instantaneous SNR below a predetermined threshold, and the Total SNR Thresholding (TST) method that performs estimation only when the total SNR is above a threshold. Numerical simulation results using an 8-element Uniform Linear Array (ULA) with 4 snapshots confirmed that TST reduces the Root Mean Square Error (RMSE) of DOA estimation by up to 50% in low-SNR environments and demonstrates superior estimation accuracy compared to other methods. These results indicate that appropriate removal of low-quality samples significantly improves DOA estimation accuracy in environments with temporal signal power variations. | |
| キーワード | （和） | 到来方向推定 / 外れ値除去 / SNR推定 / スナップショット間引き / 等間隔線形アレイ / / / |
| （英） | DOA Estimation / Outlier Rejection / SNR Estimation / Snapshot Thinning / Uniform Linear Array / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 180, AP2025-112, pp. 158-158, 2025年9月. | |
| 資料番号 | AP2025-112 | |
| 発行日 | 2025-09-10 (AP), 2025-09-11 (MW) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | AP2025-112 MW2025-94 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MW AP |
| 開催期間 | 2025-09-16 - 2025-09-19 |
| 開催地（和） | 東京農工大学 小金井キャンパス |
| 開催地（英） | Koganei Campus, Tokyo University of Agriculture and Technology |
| テーマ（和） | 学生特集, ミリ波/マイクロ波, 電波伝搬, ⼀般 |
| テーマ（英） | Student Session, Microwave, Millimeter wave, Radio propagation, Antennas and Propagation |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | AP |
| 会議コード | 2025-09-MW-AP |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | DOA推定におけるSNR推定に基づく外れ値回避 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Outlier Rejection in DOA Estimation Based on SNR Estimation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 到来方向推定 / DOA Estimation |
| キーワード(2)（和/英） | 外れ値除去 / Outlier Rejection |
| キーワード(3)（和/英） | SNR推定 / SNR Estimation |
| キーワード(4)（和/英） | スナップショット間引き / Snapshot Thinning |
| キーワード(5)（和/英） | 等間隔線形アレイ / Uniform Linear Array |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 渡部 凌 / Ryo Watabe / ワタベ リョウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： TUAT) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 梅林 健太 / Kenta Umebayashi / ウメバヤシ ケンタ |
| 第2著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： TUAT) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | アンティ トリ / Antti Tolli / アンティ トリ |
| 第3著者 所属（和/英） | オウル大学 (略称： UoO) University of Oulu (略称： UoO) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2025-09-18 10:00:00 |
| 発表時間 | 120分 |
| 申込先研究会 | AP |
| 資料番号 | AP2025-112, MW2025-94 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.180(AP), no.181(MW) |
| ページ範囲 | p.158(AP), p.93(MW) |
| ページ数 | 1 |
| 発行日 | 2025-09-10 (AP), 2025-09-11 (MW) |
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