Construction of Optimal Reception Theory using 1-bit ADC Exploiting Noise in Wireless Communication Environment

• Project/Area Number: 24K00886
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 齋藤 将人 琉球大学, 工学部, 准教授 (30335476)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山里 敬也 名古屋大学, 教養教育院, 教授 (20252265)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 雑音 / 確率共鳴 / 1bit ADC / 低消費電力 / 非線形性

Outline of Research at the Start

通常，雑音は通信システムの性能を悪化させるが，システムが非線形性を持つ場合，適度な雑音を加えることによりシステム応答を向上させられる．この現象を無線通信に応用し、1ビットADC受信機で実証した．しかし、フェージングと呼ばれる無線通信路の変動により通信品質が劣化することが明らかになった．
本研究では，フェージングが1ビットADC出力に与える影響を理論的に解明し，1ビットADCを用いた受信機の通信品質向上を目指す．新たな理論は非線形通信システムの進歩につながり，移動通信やIoTデバイスの性能向上や省電力化に貢献する可能性がある．