2019 Fiscal Year Annual Research Report
Time reversal for high-rate MIMO communication and multi user communication
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17K06977
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
志村 拓也 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, グループリーダー (80359140)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樹田 行弘 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 技術副主任 (60725646)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 水中音響通信 / 時間反転 / Time Reversal / MIMO通信 / マルチユーザ通信 / ドップラー / OFDM / 空間多重 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、これまでに位相共役波(Phase Conjugate Wave、時間反転波：Time Reversal Wave)を用いた水中音響通信に関する研究を行い、その有用性を示してきた。本研究では、この位相共役通信の特徴を生かして、近年、注目を集めているMIMO通信（多入力多出力通信）やマルチユーザ通信への適用について研究する。特に、適応型位相共役（Adaptive Time Reversal）は、チャンネル間干渉、ユーザ間干渉の除去能力が非常に高く、OFDM(Orothogonal Division Multiplexing）などのほかの手法に比べて、非常に良好な復調成績が得られると期待できる。
R01年度は、シミュレーション、水槽試験、および、実海域試験での検証を行った。シミュレーションでは、チャンネルレスポンスが変動する移動体通信を模擬し、性能分析を実施した。チャンネルレスポンスを動的に追跡し逐次的に更新するアルゴリズムを位相共役通信に適用することで、水中を10m/sで移動する音源から発された通信信号に対しても高い復調性能を達成できることが示せた。また、水槽試験では波浪環境を模擬した実験データを取得し、従来のOFDM-MIMO手法との比較を行った。OFDM-MIMOではわずかな波浪によっても復調性能が著しく悪化する一方で、適応型位相共役を用いた場合にはロバストにMIMO通信を達成できることが分かった。実海域試験においては、水深100m程度の海域において送受波アレイを船舶より吊下し、水平距離1km以上の間でMIMO通信試験データを取得した。概略の解析においては、適応型位相共役によりチャンネル分離が達成できるという結果が得られている。この実験データの解析は引き続き実施する予定である。
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Research Products
(11 results)
