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MIMO underwater acoustic communications for doubly-selective channel environments

Research Project

Project/Area Number 16K06374
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

Kubo Hiroshi  立命館大学, 理工学部, 教授 (40633243)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords通信方式 / 変復調 / 信号処理 / 符号化 / MIMO伝送方式 / 水中音響通信 / 移動体通信 / 海洋探索 / 情報通信工学 / 海洋探査
Outline of Final Research Achievements

This research investigates on reliable and high-speed communications for doubly-selective channel environments inherent in underwater acoustic communications (UWACs), which suffer from fast time-varying and large delay-spread channel environments. This research has proposed the following two schemes: 1) simulation channel models (channel simulators) of doubly-selective UWAC channels for simple performance comparison of UWAC transmission technologies; 2) reliable transmission technologies (8kbps) and high-speed transmission technologies (64kbps) for doubly-selective UWAC environments. Especially, from experimental results in doubly-selective environments of an experimental acoustic pool and shallow underwater channels, it has been confirmed that the proposed channel simulator can model UWAC channels, and the proposed UWAC transmission technologies have excellent performance.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果にて,水中音響通信の実現性を実際の海洋浅瀬環境で実験実証した.具体的には,高信頼伝送方式について,従来の2倍を超える厳しさのダブルセレクティブ水中音響通信伝搬路での8kbps伝送,大容量伝送方式について,従来は10kbps程度であった海洋浅瀬環境での64kbps伝送の実現性を実証した.
本技術の適用先は,海洋資源採掘などに活用されている自律型無人潜水機 (AUV) の通信制御手段である.今回の研究により,8kbps高信頼伝送方式では移動環境・長距離環境での水中音響通信の信頼性向上,64kbps大容量伝送方式では画像信号も視野に入れた水中音響通信の容量拡大に寄与する成果を得た.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A Demodulation Based on Channel Prediction Employing Soft-Output Per-Survivor Processing2019

    • Author(s)
      下村和輝, 久保博嗣
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 105-114

    • DOI

      10.2299/jsp.23.105

    • NAID

      130007649798

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • Year and Date
      2019-05-15
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    • Author(s)
      竹村真志, 塚本圭哉, 吉井綸太朗, 高橋拓也, 久保博嗣
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 115-126

    • DOI

      10.2299/jsp.23.115

    • NAID

      130007649795

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • Year and Date
      2019-05-15
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      森田宗一郎, 村山陽寛, 湯本菜々瀬, 中務光基, 竹村真志, 久保博嗣
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 23-34

    • DOI

      10.2299/jsp.23.23

    • NAID

      130007556974

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • Year and Date
      2019-01-25
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      K. Shimomura, S. Nagano and H. Kubo
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      IEICE Communications Express

      Volume: 8 Issue: 4 Pages: 110-115

    • DOI

      10.1587/comex.2019XBL0011

    • NAID

      130007622377

    • ISSN
      2187-0136
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      T. Mori and H. Kubo
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      IEICE Communications Express

      Volume: 8 Issue: 5 Pages: 147-152

    • DOI

      10.1587/comex.2019XBL0019

    • NAID

      130007641637

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      2187-0136
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      IEICE Communications Express

      Volume: 7 Issue: 12 Pages: 432-437

    • DOI

      10.1587/comex.2018XBL0112

    • NAID

      130007539759

    • ISSN
      2187-0136
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      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 53-62

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      10.2299/jsp.21.53

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      130006832223

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
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      H. Kubo, T. Yamagishi and T. Mori
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      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E100.B Issue: 5 Pages: 808-817

    • DOI

      10.1587/transcom.2016EBP3162

    • NAID

      130005631658

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
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      Journal of Signal Processing

      Volume: 21, 3 Pages: 97-107

    • NAID

      130005679579

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      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
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      東北学院大学 (宮城県多賀城市)
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      2016-08-19
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      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
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      東北学院大学 (宮城県多賀城市)
    • Year and Date
      2016-08-19
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      森田 宗一郎, 村山 陽寛, 久保 博嗣
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      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
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      東北学院大学 (宮城県多賀城市)
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      2016-08-18
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      森 俊樹, 山岸 拓真, 久保 博嗣
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      電子情報通信学会 無線通信システム研究会
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      名古屋工業大学 (愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2016-07-20
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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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