2023 Fiscal Year Annual Research Report
光無線OFDM方式におけるプリコーディングを利用したコードシフトキーイング
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19K04373
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
大内 浩司 静岡大学, 工学部, 准教授 (50313937)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 光無線通信 / 直交周波数分割多重 / 強度変調 / コードシフトキーイング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，直交周波数分割多重（OFDM）の信号上でコードシフトキーイング（CSK）による情報伝送を行う通信方式を研究し，光無線通信に応用することを研究している．OFDM信号上でCSKを実現するために，本研究ではOFDM信号に対するプリコーディング処理に着目している．これにより，情報伝送効率の向上と誤り率特性の改善の両立を目指している．令和5年度の研究実績の概要を以下に示す．
1. OFDM方式におけるサブキャリアを幾つかのサブブロックにグループ分けし，各サブブロックにおいてプリコーディング処理を行う方式の研究を進めた．このプリコーディング処理は，Zadoff-Chu系列から得られる行列（ZC行列）を複数用意し，それらを選択的に用いることによって実現する（プリコーディング行列選択法）．令和５年度は，プリコーディング行列選択法を光無線OFDM方式へ応用し，その性能を計算機シミュレーションによって解析した．解析の結果、プリコーディング行列選択法は，光無線通信においても従来の光無線OFDM方式と同等の誤り率特性を達成しながら，情報伝送効率を向上できること明らかにした．この成果については，学会発表を行った．
2. OFDM方式の送信機で行う逆フーリエ変換処理とプリコーディング処理の統合を理論的に解析した．その結果，サブキャリア数をN，プリコーディング行列をZC行列とした場合，これらの統合処理と等価な処理は，わずかN回の複素乗算で実現できることを示した．また，統合処理におけるZC行列の生成パラメータの影響も数学的に明らかにした，この解析により，プリコーディング処理を施したOFDM信号はシングルキャリア信号と同等になることが示され，ZC行列によるプリコーディング処理によってOFDM信号のピークが低減されるメカニズムが明らかになった．この成果についても，学会発表を行った．
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