スペクトル拡散通信方式による耐干渉性と秘話性の高いディジタル放送の研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650271
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 河野 隆二 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (90170208)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今井 秀樹 横浜国立大学, 工学部, 教授 (70017987)
• Keywords: スペクトル拡散通信方式 / 誤り訂正符号 / 適応等化 / アレ-アンテナ / 暗号 / 拡散符号 / 符号化変調方式 / 情報セキュリティ

Research Abstract

耐干渉能力と秘話・秘匿能力を合わせ持つスペクトル拡散通信方式を中心に、処理利得の不足や違法放送の監視などの問題を解消するために、これまで独自に研究されてきた誤り訂正符号、適応等化、アレ-アンテナ、高能率音声符号化、暗号などの要素技術を組み合わせた統合技術を考案し、システム全体の性能改善を図り、音声やデ-タの高品質ディジタル放送について研究を行なった。具体的には、
(1)高品質ディジタル放送に適したスペクトル拡散通信方式の検討:TVの空チャネルを利用する場合などに応じて、最適な拡散スペクトルの設計、周波数利用効率、受信品質を考慮した拡散変調方式、拡散符号、同期捕捉・保持方式を検討した。
(2)高品質ディジタル放送に適した誤り訂正符号と符号化変調方式の検討:信頼性向上のための音声・デ-タの誤り訂正符号の選択、スペクトル拡散変調と誤り訂正符号化のよる伝送帯域幅の拡大を考慮した拡散率と符号化率の最適配分、更に変調方式を一体的に組み合わせた符号化変調方式を検討した。
(3)既存システムに対する干渉抑圧・除去方式の検討:既存TV放送などに与える干渉と既存システムから受ける干渉を抑圧・除去するために、送受信機における適応ディジタルフィルタおよびアダプティブアレ-アンテナによる時間・空間フィルタリング方式を考案した。
(4)高品質ディジタル放送に適した音声・デ-タの高能率圧縮符号化の検討:音声、音楽、デ-タなどが混在する情報を効率的に放送するために、サブバンド符号化などの波形符号化を中心に、更に圧縮率を上げるためにCELPなどの分析合成符号化の改良を検討した。
(5)高品質ディジタル放送に適した情報セキュリティ方式の検討:スペクトル拡散通信方式による信号レベルでの秘話化ばかりでなく、情報のディジタル化に伴う暗号化技術の導入を検討した。
(6)実験系の試作と理論解析:上記(1)〜(5)の具体的な方式をコンピュ-タ上で実験システムを試作し、符号理論と信号処理理論の立場から評価、解析した。これを通じて、本研究の実現性と発展性を検討した。
(7)総合評価と研究発表:上記(1)〜(6)に基づき、本方式の特長と問題点を明かにし、問題点を克服する方式を検討した。また、本研究を通じて得られた成果をまとめ、学会において発表した。

Research Products

• [Publications] H.Imai, R.Kohno, and T.Matsumoto: "“Information Security of Spread Spectrum Systems,"" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences. Vol.E74,No.3,. 488-505 (1991)
• [Publications] 王,河野,今井: "“アダプティブアレ-アンテナを用いたC/Aコ-ド除去形GPS受信方式"" 電子情報通信学会論文誌(BーII). J74ーBII,5号. 253-261 (1991)
• [Publications] R.Kohno: "“PseudoーNoise Sequences and Interference Cancellation Techniques for Spread Spectrum Systems,"" IEICE Transactions on Communications. Vol.E74,No.5. 1093-1102 (1991)
• [Publications] H.Yamamura, R.Kohno and H.Imai: "“Performance of Multihop Fast Frequency Hopping/Spread Spectrum System in Selective Fading Channel,"" IEICE Transactions on Communications. Vol.E74,No.5. 1145-1154 (1991)
• [Publications] H.Fukumasa, R.Kohno, and H.Imai: "“PseudoーNoise Sequeces for Tracking and Data Relay Satellite System and Related Systems,"" IEICE Transactions on Communications. Vol.E74,No.5. 1137-1144 (1991)
• [Publications] R.Kohno, Choonsik Yim, and H.Imai: "“A Trellis Coded Modulation Based on TimeーVarying Mapping and Encoder Utilizing a Channel Intersymbol Interference"" Algebraic Algorithms and ErrorーCorrecting Codes/Lecture Notes in Computer Science. no.508. 132-143 (1991)
• [Publications] Choonsik Yim, Ryuji Kohno, and Hideki Imai: "“Methods of Generating Hopping Patterns Based on Permutation Frequency Hopping SSMA System,"" 韓国通信学会論文誌. 第16巻,第12号. 1357-1365 (1991)
• [Publications] H.Yamamura, R.Kohno and H.Imai: "“Interference Cancellation and Capacity of a Cellular CDMA System Based on Multihop Fast Frequency Hopping,"" IEEE Vehicular Technology Society 41st Annual Conference,Proceedings. (1991)
• [Publications] R.Kohno,H.Imai,M.Yamamoto,and A.Hoshikuki: "“Remote Control Radio System Based on Hybrid DS/FH Spread Spectrum Technique,"" IEEE Workshop on Spread Spectrum Potential Commercial Applications. (1991)
• [Publications] R.Kohno,C.Yim and H.Imai: "“Array Antenna Beamforming Based on Estimation of Arrival Angles Using DFT on Spatial Domain,"" IEEE International Symposium on Personal,Indoor and Mobile Communications,Proceedings. (1991)
• [Publications] K.Yamaguchi, R,Kohno and H.Imai: "“Coded Modulation Based on Nonuniformity in Encoding and Mapping,"" Fifth Tirrenia International Workshop on Coded Modulation and Bandwidth Efficient Transmission,Proceedings,. (1991)
• [Publications] 馬渕,河野,今井: "“周波数ホッピング多元接続における他局間干渉除去の一検討,"" 電子情報通信学会研究報告. SSTA91ー12. 75-82 (1991)
• [Publications] H.Yamamura, R.Kohno and H.Imai: "“HybridーMultihop Fast Frequency Hopping/Spread Spectrum System in Selective Fading Channel,"" 電子情報通信学会研究報告. SSTA91ー13. 83-90 (1991)
• [Publications] 中里,河野,今井: "“空間領域におけるDFTを用いて到来方向を同定するアレイアンテナの一検討,"" 電子情報通信学会研究報告. RCS90ー55. 1-8 (1991)
• [Publications] Ryuji Kohno: "“Interference Cancellation and Information Security in Spread Spectrum Systems,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー04. (1991)
• [Publications] 斉藤,牧山,河野,今井: "“最大信号電力制限下におけるアナログ符号化変調方式の検討,"" 電子情報通信学会研究報告. IT91ー6. 31-38 (1991)
• [Publications] C.Yim.R.Kohno,and H.Imai: "“Method to generate Hopping Pattern Based on Permutation for Frequency Hopping SSMA System,"" KITE 9th Symposium in Japan. Vol.14ー1. 57-59 (1991)
• [Publications] 斉藤,河野,今井: "“平均信号電力一定の条件下におけるアナログ符号化変調方式の検討,"" 電子情報通信学会研究報告. IT91ー37. 31-36 (1991)
• [Publications] 福政,河野,今井: "“偶相関と奇相関がともに優れたPN系列の生成法,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー10. 13-18 (1991)
• [Publications] 馬渕,河野,今井: "“FH/SSMAにおける他局間干渉除去のための符号構成,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー12. 25-30 (1991)
• [Publications] H.Yamamura, R.Kohno and H.Imai: "“Coding for a Cellular CDMA System Based on Multihop Fast Frequency Hopping,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー14. 37-41 (1991)
• [Publications] 王,河野,今井: "“スペクトル拡散多元接続における他局間干渉除去用アダプティブTDLアレ-アンテナ,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー30. 45-50 (1991)
• [Publications] H.Yamamura, R.Kohno and H.Imai: "“A Note of Hopping Patterns for MultihopーFast Hopping Spread Spectrum Multiple Access,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー35. 7-11 (1991)
• [Publications] 斎藤,河野,今井: "“信号点生起確率を不均一にした符号化変調方式の検討,"" 第14回情報理論とその応用シンポジウム資料. 89-92 (1991)
• [Publications] 福政,河野,今井: "“偶と奇の相関特性がともに優れたPN系列の生成法と評価,"" 第14回情報理論とその応用シンポジウム資料. 637-640 (1991)
• [Publications] 任,河野,今井: "“時間シフトキ-イングを応用したFH/SSMAシステム,"" 電子情報通信学会研究報告. IT91ー95. 41-46 (1992)
• [Publications] 斎藤,河野,今井: "“信号点生起確率を制御する符号化変調方式の検討,"" 電子情報通信学会研究報告. IT91ー112. 57-64 (1992)
• [Publications] Y.C.Yoon,R.Kohno,and H.Imai: "“Performance Analysis of a Mobile Cellular CDMA System with a CoーChannel Interference Canceller,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー38. 1-6 (1992)
• [Publications] 馬渕,河野,今井: "“マルホップFH/SSMAシステムにおける符号化・復号方式の検討,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー41. 19-24 (1992)
• [Publications] 王,河野,今井: "“DS/SSMAにおける拡散利得を用いたTDLアダプティブアレ-アンテナ受信方式,"" 電子情報通信学会研究報告. SST91ー62. 79-84 (1992)
• [Publications] 任,河野,今井: "“チップ時間を可変したFH/SSMA用ホッピング系列間のヒットの性能解析,"" 電子情報通信学会秋季全国大会. Aー96. (1992)
• [Publications] Young C.Yoon,河野,今井: "“セルラCDMAシステムにおける他局間干渉除去の一検討,"" 電子情報通信学会春季全国大会. (1992)
• [Publications] 馬渕,河野,今井: "“パラレルホップMFSK/FHーSSMAシステムの性能,"" 電子情報通信学会春季全国大会. (1992)
• [Publications] 星久木,山本,河野,今井: "“DS/FHハイプリッド方式を用いた産業用R/Cシステムの試作,"" 電子情報通信学会春季全国大会. (1992)
• [Publications] 河野 隆二: "“デ-タ伝送用自動等化器,"" テレビジョン学会誌. Vol.45,No.5. 601-605 (1991)