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Code shift keying using precoding in optical wireless OFDM systems

Research Project

Project/Area Number 19K04373
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

Ohuchi Kouji  静岡大学, 工学部, 准教授 (50313937)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords光無線通信 / 直交周波数分割多重 / 強度変調 / コードシフトキーイング / プリコーディング / 直交周波数分割多重方式
Outline of Research at the Start

本研究では,強度変調直接検波方式を用いる光無線直交周波数分割多重(OFDM)方式において,情報伝送量の増加と誤り率特性の改善を両立する伝送方式を実現する.この伝送方式では,OFDM信号上でコードシフトキーイングによる情報伝送も同時に行う.これにより,伝送帯域幅を増やすこと無く,情報伝送量の増加が見込める.1ビット当たりの送信エネルギーを固定した場合,情報伝送量の増加に伴って送信信号のエネルギーも増加するため,誤り率特性の改善も見込める.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated a communication method for transmitting information by code shift keying (CSK) over orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signals and its application to optical wireless communications. To realize CSK over OFDM signals, we utilized a precoding technique that selectively utilizes matrices obtained from the Zadoff-Chu sequences (precoding matrix selection method). Computer simulation results show that the precoding matrix selection method can improve the data transmission rate in optical wireless communications while achieving the same bit error rate performance as the conventional optical wireless OFDM systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光無線OFDM方式は電波無線OFDM方式に比べて情報伝送効率が低い問題がある.本研究では,光無線OFDM方式の誤り率特性を従来の光無線OFDM方式と同程度に保持しながら,情報伝送効率を向上させる技術を考案した.これは,光無線OFDM方式の進展に寄与するものといえる.また,副次的な成果として,Zadoff-Chu(ZC)行列によるプリコーディングとOFDM送信機の逆フーリエ変換の処理が統合できることを示した.これにより,ZC行列によるプリコーディング処理でOFDM信号のピークが低減されるメカニズムを明らかにした.

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2021 2019 Other

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

  • [Journal Article] Blind Carrier Frequency Offset Estimation in Weighted Fractional Fourier Transform Communication Systems2023

    • Author(s)
      KOJIMA Toshifumi、OHUCHI Kouji
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E106.A Issue: 5 Pages: 807-811

    • DOI

      10.1587/transfun.2022WBL0002

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2023-05-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 情報伝送量を増加させた光無線OFDMのマルチパスチャネル環境下における性能評価2024

    • Author(s)
      宗形優, 大内浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 123, no. 425, WBS2023-113, pp. 312-316, 2024年3月.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] OFDM方式における逆離散フーリエ変換処理とZadoff-Chu 行列によるプリコーディング処理の統合2024

    • Author(s)
      大内 浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会講演論文集, A-9-21.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] プリコーディング行列選択による光無線OFDMの情報伝送量増加法2023

    • Author(s)
      宗形優, 大内浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 123, no. 314, WBS2023-45, pp. 87-91, 2023年12月.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] OFDM信号のピークを低減するためのZadoff-Chu行列を用いるプリコーディング処理の解析2023

    • Author(s)
      大内 浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会講演論文集, A-9-13
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] PAPR 低減を目的としたディザ信号を付加した ACO-OFDM 方式の特性評価2021

    • Author(s)
      原田大樹, 大内浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 120, no. 412, WBS2020-45, pp. 92-97, 2021年3月.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] WFrFTを利用したキャリア周波数オフセットとシンボル時間オフセットのブラインド推定2021

    • Author(s)
      小島利文, 大内浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 120, no. 412, WBS2020-57, pp. 160-165, 2021年3月.
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] プリコーディング行列選択によるOFDMの情報伝送効率の調査2019

    • Author(s)
      平原瑛一, 大内 浩司
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告, vol. 119, no. 268, WBS2019-38, pp. 77-80, 2019年11月.
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Comparison of Dual-Mode index modulation and precoding matrix selection in OFDM system2019

    • Author(s)
      Eiichi Hirahara, Kouji OHUCHI
    • Organizer
      The first International workshop on Control, Communication, and Multimedia 2019 (IWCCM2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 静岡大学教員データベース

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/rdb/public/Default2.aspx?id=10330&l=0

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 静岡大学:教員データベース

    • URL

      https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=10330&l=0

    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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