2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on highly efficient and reliable CDMA systems using Bent ZCZ codes
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15K06068
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
松藤 信哉 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00173873)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松元 隆博 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (10304495)
井田 悠太 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (20711229)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | CDMA / ZCZ系列 / Bent関数 / 干渉除去 / 直交変換 / ブロック符号化 / 無線ネットワーク / 高速アクセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、IoTビジネスへの市場への期待とともに，近距離無線通信分野の通信方式のさらなる開発・規格化が進んでいる． その中で、本研究の目標は、複雑な通信制御を行うことなく，移動端末間で動的に無線ネットワークシステムを低価格で構築できるような無線通信方式の提供である。本研究では，高速伝送に伴うマルチパスフェージング通信路 (超遅延)においても、理論上、シンボル間干渉や他局間干渉が無く、同時伝送局数が最多となる周波数利用効率の高いシングルキャリア符号分割多元接続方式(CDMA)を探索した。
最終年度は、特に、アダマール変換（直交変換)上で全ての変換値の絶対値が一定となる零相関領域を有するZCZ符号（以下，Bent型ZCZ符号と呼ぶ）の有効性について調べた。一般に、ZCZ符号は、特異な相関関数となり、零相関領域周辺は、大きな相関値が現れる。一方、Bent型ZCZ符号は、全体的に相関特性は低く、擬似乱数的性質を有することを詳細に調べたところ、同期ずれや予期せぬ超遅延が発生した場合でも安定した通信が可能であり、最悪の場合でも一般に議論される非同期CDMAと同じ誤り特性に近づくことを示した。これは、ユーザ数に相当する系列数を保持したまま、高速伝送を可能にするブロック符号化CDMA方式も同様である。また、ブロック符号化CDMA方式に複素アダマール行列を適用することにより、より高信頼な通信性能を有することを示した。さらに、各系列と受信系列との相関を同時に取ることができるマッチドフィルターバンクを適用したハードウエア・システム設計の容易化を検討し、ソフトウエア無線機USRPを用いて、有効性を検証している。その中で、同様に議論可能な光無線通信における検討やさらなる高次無線ネットワークの構築のための研究も行った。
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