2021 Fiscal Year Research-status Report
Advanced illumination light communications using amplitude-level restricted optical pseudo-noise codes
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19K04367
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
羽渕 裕真 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90241744)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 照明光通信 / 可視光通信 / 光無線通信 / 多値変調方式 / 疑似雑音符号 / ターボ符号 / 秘密分散法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究のコンセプトは屋内外をシームレスにつなぐ『疑似雑音符号系列による知的照明光通信ネットワーク』の実現である。本研究では、情報を埋め込んだ照明光による屋内通信システムを構築することを目的とする。特に、(a) 照明機能・信号現示機能、(b) 通信機能、(c) 測位機能、(d) 物理層セキュリティ機能、を兼ね備え、申請者が独自に考案した『振幅レベルを２段階に制限した疑似雑音符号系列による知的照明光通信システム』の構築を目指す。本研究では、『基礎的性能検討段階』、『機能性能向上検討段階』、『統合化検討段階』の３段階を分けて検討する。2021年度は『機能性能向上検討段階』から『統合化検討段階』である。
[1] 「拡張プライム符号を用いる可変Nパラレルコードシフトキーイング（VN-CSK）システム」をRGB-LEDsに拡張し、測位システムへの適用を検討した。照明光間干渉とR,G,B光間の干渉を変形擬直交Ｍ系列を用いることにより解決している。
[2] 疑似雑音符号系列により光フィンガープリント測位法の性能向上法を検討した。その１つとして、測位性能を維持しながら計算量を低減できる多段階で存在位置セルを探索する方法を考案した。
[3] R,G,B光視覚復号型秘密分散法と[1]のVN-CSK方式を融合する方式を検討した。また、人間の眼に与える影響を小さくするために各照明機器が非同期に点滅、しかも0連続(オフ期間)の長期化を軽減できる視覚復号型秘密分散法を提示した。N段シフトレジスタから生成されるM系列を利用することによりオフ期間をNチップ時間以内になるようにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロナ禍のため研究会および国際会議が中止またはオンライン開催になってしまったため、発表内での質疑応答はできるものの、セッション後の専門家との意見交換や討論が不十分であり研究の進捗が大いに進んでいるとは言えない。
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| Strategy for Future Research Activity |
4つの考案システムの高度化・最適化の研究を行う。さらに、軸となるVN-CSK方式と疑似雑音符号系列の設計指針を再検討するとともに、４つの要素システムの統合設計指針を検討する。システム性能は申請設備を利用し、理論解析、計算機シミュレーションにより検討する。その成果は、国際会議論文や国内研究会にて発表し、その質疑や聴衆者の反応をもとに学術誌論文へと昇華させる。4つの考案システムについては、以下の通り2019年度から2021年度の成果をもとに検討する。
(1)『拡張プライム符号と変形擬直交Ｍ系列を融合した疑似雑音符号系列（考案系列）によるVN-CSK方式』において、人間の眼を対象にした調光制御と照明間干渉軽減を実現するシステムを検討する。
(2)『情報ビットとパリティビットの信号再構成を行うターボ符号システム』で利用するパルス位置変調方式(PPM)、振幅シフトキーイング(ASK)とPPMを融合するAPPMのためのフレーム同期法の簡易化および最適化を検討する。
(3) 考案方式の高度化および統合化を検討する。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため出張ができなかったため。これにより専門家との討論ができなかった。
令和４年度には、国内学会・国際会議参加し、専門家との意見交換を行うための費用に充当する。
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