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2011 Fiscal Year Annual Research Report

マルチパス測定型水中音響多重通信に関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number 22860010
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

海老原 格  筑波大学, システム情報系, 助教 (80581602)

Keywords水中音響 / 情報通信工学
Research Abstract

本研究はこれまで主に理論やシミュレーションで評価されてきた直交信号分割多重(OSDM)を用いる水中音響通信(マルチパス測定型水中音響多重通信)の性能を実験により確認するとともに,ドップラーシフトに対する対策を検討することを目的としている.
平成22年度はドップラーシフトに対する対策を検討し,その効果をシミュレーションベースで検討した.具体的には,ドップラーシフトが小さな環境において正しくデータ伝送が行うために,直交周波数分割多重(OFDM)で提案されているドップラーシフト補償法をOSDMに適用した.その結果,実用上想定されるドップラーシフト環境で正しくデータ伝送が行えることが確認されている.これらの実績を踏まえ,平成23年度は前年度に検討されたドップラーシフト補償法をOSDMに適用し,水槽実験によりその効果を確認した.まず実験水槽内に送受波器を固定し,水中音響通信を行った.その結果,時間長にして10msを超える重いマルチパス環境においても正しくメッセージが伝送できることを確認した.次に送波器が移動させることで,マルチパスとドップラーシフトが混在する環境での水中音響通信を行った.その結果,前年度に検討したドップラーシフト補償法が有効に機能することを確認した.この実験では信号長を様々に変化させながら通信を行ったが,条件によっては伝送品質が劣化することが確認された.これは伝送路の時変動によるドップラースプレッドに起因する.従来のOSDMに関する研究は,その多くが通信路は静的であると仮定していることから,ドップラースプレッドの影響について検討を行った.ドップラースプレッドの大きさに対する通信品質の関係をシミュレーションと実験により確認した.そして,信号長を可能な限り短くすることで重いマルチパスとドップラースプレッドの影響が顕著な環境下でも,OSDMによる水中音響通信が実現可能な見通しを得た.

  • Research Products

    (4 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Experimental study of Doppler effect for underwater acoustic communication using orthogonal signal division multiplexing2012

    • Author(s)
      T.Ebihara, K.Mizutani
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 51(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Experimental study on Doppler shift compensation for underwater acoustic communication using orthogonal signal division multiplexing2011

    • Author(s)
      T.Ebihara, K.Mizutani
    • Organizer
      The 32th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2011-11-10
  • [Presentation] Evaluation of underwater Acoustic Communication witn an Ortnogonal Signal Division Multiplexing in Test-tank2011

    • Author(s)
      T.Ebihara, K.Mizutani
    • Organizer
      Pacific Rim Underwater Acoustic Conference
    • Place of Presentation
      Hyatt Regency Jeju(韓国、済州島)
    • Year and Date
      2011-10-06
  • [Book] 超音波テクノ(Vol.23 No.6 pp.85-89)「マルチパス測定型水中音響多重通信とドップラーシフト補償-水中での安定したデータ伝送を目指して-」2011

    • Author(s)
      海老原格, 水谷圭一
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      日刊工業出版社

URL: 

Published: 2013-06-26  

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