| 研究課題/領域番号 |
21K04062
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
松元 隆博 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10304495)
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| 研究分担者 |
井田 悠太 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (20711229)
小嶋 徹也 東京工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (20293136)
大平 康旦 鹿児島大学, 理工学域工学系, 講師 (80816778)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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| キーワード | 水中通信 / 散乱 / ビーム広がり / 光CDMA / 光ZCZ系列 / 光OFDM / 光無線通信 / 2次元系列 / ZCZ-CDMA方式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，海中で光を伝送するときに生じる散乱によって生じる光ビームの広がりによる干渉を抑圧し，かつ複数機器による同時通信が可能な高速光無線通信方式の実現を目指す．これは複数の送信局の識別と光の散乱によるビーム広がりの干渉を抑圧するための空間軸方向に施したCDMA（符号分割多元接続）技術と時間軸方向に施した光無線通信に適したOFDM（直交周波数分割多重）技術によって実現する．なお，ここでは電波による場合と異なり，負の振幅が使用出来ないことを考慮した方式を考える．また，その際に信号処理の複雑化による回路規模と電力の増大が問題になるが，その小規模化と省電力化についても検討する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，海中で光を伝送するときに生じる散乱によって生じる光ビームの広がりによる干渉を抑圧し，かつ複数機器による同時通信が可能な高速光無線通信方式について検討した．これは複数の送信局の識別と光の散乱によるビーム広がりの干渉を抑圧するための空間軸方向に施したCDMA技術と時間軸方向に施した光無線通信に適したOFDM技術によって実現している．なお，ここでは電波による場合と異なり，負の振幅が使用出来ないことを考慮した方式を与えた．また，その際に信号処理の複雑化による回路規模と電力の増大が問題になるが，その小規模化と省電力化についても検討し，実用的なシステムを実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
四方を海に囲まれた島国の日本にとって，海洋資源の調査や開発，発掘は重要な課題であり，海底での状況を海上の船舶にリアルタイムに高解像度の映像を送れることが望まれる．海中で高速通信するためには複数の発光素子による並列伝送を行うことが考えられるが，水中での光の散乱によるビーム拡散を避けることが出来ず，隣の発光素子からの光による干渉が誤り率低下を生じさせる．本研究では，このビーム拡散による干渉を抑圧出来る相関特性を有する拡散系列を設計し，その系列を空間領域に用いた光CDMA方式と，時間領域に用いた光OFDM方式をそれぞれ適用した新しい光無線通信方式を与え，上記目標を達成出来る見通しを立てた．
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