群馬工業高等専門学校 電子メディア工学科
Department of Electronic Media Technology, National Institute of Technology, Gunma College

研究室紹介

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音響研究室:嘱託教授:鈴木 靖

光マイクロホンの開発
常温,常湿の室内といった好条件で使用する通常のマイクロホンは高品質で安価なものが手に入る.しかし,騒音制御の分野などで予想される過酷な環境(例えば高温で多湿,静圧が高い,強風下,超高音圧環境など)で使用するマイクロホンや,超高周波音用のマイクロホンについてはまだ多くの問題が残されており,実用的なマイクロホンの開発が求められている.そのような用途にも使用できるマイクロホンの一つとして,ガラスと空気の境界面における光の全反射特性を利用し,音圧による空気の屈折率変化を検出する方式のマイクロホンを開発している.このマイクロホンは,従来のマイクロホンには必要不可欠であった振動板を持たないため,大音圧にも耐えることができ,また原理的に周波数限界がない. 

量子数理研究室:教授:大嶋 一人

量子情報理論の研究
当研究室では2000年ころより,量子コンピュータという言葉に代表される量子情報と呼ばれる分野において,理論的側面に関する研究を主に行っております.量子力学の対象となるミクロの世界において情報処理をうまく行うことが研究の内容になります.具体的には以下のような内容の研究を行ってきました.暗号を破るための素因数分解アルゴリズム,および,データを素早く探査するための量子アルゴリズムに関する研究.量子計算を行うための量子テレポーテーションの方法,クラスター状態を用いる量子計算の手法に関する研究.光や原子を持ちいる量子計算の方法に関する研究.量子誤り訂正の方法および誤り耐性のある量子計算の方法に関する研究.今後も量子情報の分野にかかわる研究を行うことができればと考えております.

電子応用研究室:教授:富澤 良行

1.連続波地中レーダの開発
地中レーダは,1940年代に実用化されたパルスレーダを地中探査に応用したものである. 現在,地中レーダは埋設管探査などの目的で広く用いられており,探査深度の拡大が広く望まれている.探査深度を拡大するためには,地中の電波の減衰が大きいためにこの従来型のパルス式地中レーダでは大きな瞬時電力が必要となる. しかし,パルス性信号では探査深度と距離分解能向上の改善は互いに相反するパラメータである上,デバイス限界や電波法(EMC)の制約などにより,距離分解能を犠牲にすることなく探査深度を向上させることは非常に困難である. これに対しFM-CW,符号化信号,チャープ信号などの連続性信号は,送信信号の持続時間が長いので送信エネルギーを増大でき,変調により信号帯域幅を拡大できるので距離分解能を犠牲にすることがない.このため,探査深度と距離分解能向上の両立が可能である. 現在,本研究室ではこの連続性信号を応用した地中レーダの研究を行っている. 連続性信号を効率よくパルス圧縮するシステムの実現を検討するとともに,地中レーダ送信信号として効果の良い連続性信号の検討を行っている.
2.地中レーダによる遺跡探査
従来の地中パルス式地中レーダは主として都市部において埋設された通信用と電力用のケーブル線やガス・水道などのパイプ類を検出するように設計されており,検出用の信号処理もパイプ識別用のソフトの開発が中心となっていた.しかし,考古学的遺跡・遺構の探査においては, (1) 埋設物が石材・陶器・粘土などと周囲土質との電気的性質が小さいため検出能力を向上させる. (2) 表面反射により検出が困難であった表層付近を明確に探査する. (3) レーダの軽量小型化 (4) 遺跡・遺構の立体的構造検出(3D処理) 等が必要である.本研究室では,これら課題を解決し,遺跡探査用の地中レーダを開発することを目的としている.

応用物理研究室:教授:五十嵐 睦夫

核磁気共鳴分光法を用いた電子材料解析
原子に必ず含まれる原子核は微小磁石としての一面を持っています. それはまたコマのような自転運動を伴っているため,周囲の磁場 環境と敏感に反応した応答をすることが知られています.原子核の そのような性質に着目した材料分析の手法が核磁気共鳴分光法であり, 様々な方面で活用されています.本研究室では,アルカリ金属を 吸着させたゼオライトという物質に対してこの分光法を適用し, ゼオライトが示す種々の磁気的性質を解明することを目指しています.

新機能素子研究室:教授:平井 宏

1 量子ホール効果
GaAs/AlGaAsヘテロ接合界面に,界面に沿ってのみ移動することのできる2次元電子系が形成されます.その2次元電子系に強磁場をかけると,ホール効果が見られますが,そのホール抵抗が h/e2 に量子化される現象が量子ホール効果です.量子ホール効果は,不純物による伝導電子の局在が原因ではないかと考えられています.そこで,本研究室では,不純物があった場合の伝導電子の状態について詳しく研究しています.この量子ホール効果は,標準抵抗として工学的に応用できることがわかっています.
2 量子ドット
GaAs/AlGaAsヘテロ接合界面に,300個程度の孤立した電子の集合を作ることができます.これが量子ドットと呼ばれるものです.量子ドットに近接して,ソース,ドレインを設けると,量子ドットを通る電子の電流を測定することができます.さらに,量子ドットに近接して,ゲート電極を設け,これにかけるバイアス電圧を変化させることにより,量子ドット内の電子の個数を制御することができます.ソースドレイン電流をゲートバイアス電圧の関数として測定すると,クーロン振動と呼ばれる顕著な振動構造を観測することができます.本研究室では,この量子ドットの強磁場での振舞い,結合量子ドット,光応答などについて詳しく研究しています.このナノデバイスがいつの日か実用化と結びつく日が来るかもしれません.

集積回路研究室:教授:佐々木 信雄

可視光通信の研究
LED電球の普及とともに, LEDを用いた可視光通信が注目されている. この通信方式の利点は, (a) 照明設備と共用できる, (b) 免許が必要ない, (c) 秘匿性が高い, (d) 測距に応用できる, などである. 本研究室では, 1. 可視光通信を応用した車車間測距システム, 2. 屋内可視光通信システムの信頼性についての評価, の2つを軸に研究を行っている.
  • テールランプとドライブレコーダを用いた車車間測距システムを実際に開発し, 評価する. システム部分の開発には近年発展が目覚ましいFPGA(field-programmable gate array)を用いる.
  • 屋内可視光通信システムを開発し, 外乱光や他の可視光通信チャンネルが存在する環境下での可視光通信の信頼性をビットエラーレートなどの指標を用いて評価する.

知識情報研究室:准教授:谷中 勝

1.音声合成
より少ない情報量によって,自然で明瞭度の高い音声を合成する方法を研究しています.そのために種々の音声を収集し,分析や編集を行っています.
2.音声認識
言語情報を用いた音声認識を行うために,話し言葉から言語情報を自動獲得する方法を研究しています.また,音声認識に有効な並列アルゴリズムと,それを実現するためのアーキテクチャを研究しています.

情報幾何学研究室:准教授:布施川 秀紀

ビジュアル・シミュレーションに関する研究
三次元コンピュータ・グラフィックスは,景観シミュレーション,プレゼンテーション,映像,WWWの素材,目に見えない物理現象の可視化など,様々な分野で利用されています.その中でも樹木や炎,雲などの自然物,きず,ひび割れ,ホコリや汚れなど,形が複雑でデータ量が膨大になることが予想されるものの作成は,手作業ではあまりに大変です.そこで,それらの生長や形成過程を計算機を使ってシミュレーションし,よりリアルなCG画像を作成する方法を研究しています.

高信頼LSI研究室:准教授:松本 敦 ⇒ 研究室Webページ

非同期回路の設計および評価方法に関する研究
半導体素子の微細化が進む中で,同期回路におけるグローバルクロックの問題が顕在化してきています.非同期回路はグローバルクロックの代わりにモジュール間のローカルハンドシェイクを用いて制御動作を実現する手法で, クロックにまつわる問題を解決できる可能性があり,かつ高信頼な回路を実現することができます.私の研究分野では,この非同期回路技術を用いた高信頼転送手法,および性能の評価方法に関する研究を行っています.

エネルギーシステム研究室:講師:中山 和夫

1.大電流制御
故障電流を遮断器の定格容量以下に抑制する限流器で使用が期待される蒸着フィルムコンデンサの通電特性を調べています.
2.新しい電力システム
太陽光発電や風力発電などの分散型電源が導入された次世代自家用受配電設備の省エネルギー性と信頼性の相反する両面を評価し,最適なシステム・運用手法を探ろうとしています.

塚原研究室:助教:塚原 規志

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