低周波電磁波ノイズ源可視化システムの開発

Material type: 文書・図像類

Author: 八木谷, 聡ほか

Publisher: 金沢大学理工研究域電子情報通信学系

Publication date: 2006-03

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

NDC: -

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Note (General)：: 電気・電子・情報機器や産業機器のどこから不要電磁波ノイズが放射されているかが目に見えるようになれば、機器のノイズ対策(EMC/EMI対策)にとって非常に有用な情報が得られる。本研究では、特に従来あまり研究のなされていなかった低周波(数十MHz以下)を対象として、機器の周辺で複数の電磁界センサにより測...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 低周波電磁波ノイズ源可視化システムの開発
Author/Editor: 八木谷, 聡
Yagitani, Satoshi
Author Heading: 八木谷, 聡
Yagitani, Satoshi
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学理工研究域電子情報通信学系
Publication Date: 2006-03
Publication Date (W3CDTF): 2006-03
Alternative Title: Development of Visualization System for Low-Frequency Electromagnetic Noise Sources
Periodical title: 平成17(2005)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2005 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2004-2005
Volume: 2004-2005
Pages: 143p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 波源位置推定
MUSIC法
低周波波源
磁気ダイポール
コヒーレント波源
ワイヤレス磁界センサ
波源可視化
EMC
EMI
Localization of noise sources
MUSIC algorithm
Low-frequency sources
Magnetic dipoles
Coherent sources
Wireless magnetic sensors
Source visualization
Target Audience: 一般
Note (General): 電気・電子・情報機器や産業機器のどこから不要電磁波ノイズが放射されているかが目に見えるようになれば、機器のノイズ対策(EMC/EMI対策)にとって非常に有用な情報が得られる。本研究では、特に従来あまり研究のなされていなかった低周波(数十MHz以下)を対象として、機器の周辺で複数の電磁界センサにより測定された電磁波ノイズ分布から、機器内部の波源分布を推定して目に見えるように「可視化」する「低周波電磁波ノイズ源可視化システム」を開発することを目的とする。当該研究期間において、主として以下の研究成果を得た。1.従来、ダイポール点波源のみに適用可能であったMUSIC法による波源推定手法を拡張し、直線電流波源やループ電流波源に対して、その位置及び向きだけでなく長さやループサイズなどの空間的広がりを推定する手法を開発した。2.複数波源の信号波形が時間的に高い相関を持つ(コヒーレントな)場合、従来のMUSIC法では複数波源を分離できなかった。そこで、複数波源の同時走査及びRAP-MUSIC法を新たに導入することで、複数のインコヒーレント及びコヒーレント波源が混在している場合においても、それらの位置及び向きを精度良く推定できる手法を開発した。3.AD変換及び無線送信機能を持つ1チップマイコンを用いて、センサで受信された磁界波形データの収集及び無線伝送を行う小型のワイヤレスセンサシヌテムを設計・試作した。4.電磁波源可視化システムにおいて、計測波形データの収集→計測磁界の較正→MUSIC法による波源推定→カメラ画像上への波源可視化、の一連の処理を統一的、またグラフィカルに行えるソフトウェアを開発した。5.実際の電気・電子機器(電気ストーブ、液晶テレビ、ノートPC等)から放射される低周波電磁波ノイズを計測して波源の位置推定及び可視化を試み、電磁波源可視化システムの動作を評価した。
In order to reduce the undesired electromagnetic (EM) noise emissions from the electrical and electronic equipment under the actual operating conditions, it is important to identify the locations of the noise sources inside the equipment, by measuring the EM field distributions of the noise emissions externally. In this study we have applied the MUSIC algorithm to estimate and visualize the 3-d locations and orientations of the low-frequency (less than MHz) current sources, by measuring the magnetic field distributions around the sources with an array of magnetic vector sensors. The main results obtained are as follows :1. We have extended the MUSIC algorithm to localize not only the point dipole sources, but also the line and loop current sources which have finite spatial extent.2. The conventional MUSIC algorithm was unable to distinguish highly coherent multiple dipole sources. On the basis of the "spatio-temporal independent topography" model, we have applied the RAP (Recursively Applied and Projected)-MUSIC algorithm with a multiple dipole search, to identify and localize the coherent dipole sources.3. Awireless and portable AC magnetic field sensor has been developed.4. We have developed an experimental system to locate the low-frequency current loop (magnetic dipole) sources. The magnetic field wave forms acquired by a couple of AC magnetic sensors are sampled and digitized by a PC, and the current sources are localized by the MUSIC algorithm. We also "visualize" the estimated sources on a computer screen, by superimposing them directly on the "real" camera image of the sources.5. The low-frequency noise sources existing in the actual electric and electronic equipment, such as an electric heater, an LCD TV, and a notebook PC, have been localized and visualized with the developed system.
研究課題/領域番号: 16560361, 研究期間(年度):2004-2005
出典：「低周波電磁波ノイズ源可視化システムの開発」研究成果報告書　課題番号16560361 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00053768
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=47441&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=47441&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16560361/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-16560361/165603612005kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA