2015 Fiscal Year Annual Research Report
端末に送信機を用いずに並列大容量伝送を実現する超高速負荷変調技術の研究
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25709030
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
本間 尚樹 岩手大学, 工学部, 准教授 (70500718)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | MIMO / RFID / 負荷変調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，提案しているパッシブMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)伝送の更なる高速化法について取り組んだ．伝送速度の向上法として2通りの方策について検討している．一つはシンボルレートの向上である．変調は無給電のアンテナに取り付けられた可変ダイオードのインピーダンス値を変化させることによって，散乱波の位相や振幅を変化させ，それを信号に対応させることによって無給電の負荷変調アレーからリーダへ信号を伝送している．シンボルレートに比例して伝送レートを向上できるが，シンボルレートに対してダイオードの応答速度が無視できなくなる場合は，変調信号がひずむため正しく信号を伝送できなくなる．そこで，本検討ではシンボルレートの限界について評価を行った．その結果，現在の評価デバイスでは数百kHzが限界となることが判明した．当初の見込みより低い値となったが，伝送速度の向上はもう一方の方策により解決することとした．第2の方策として，アンテナ数の増加に取り組んだ．16素子の負荷変調アレーアンテナを作成し，これらのアンテナを同時に制御する装置を構成した．本構成では，16チャネルのアナログ信号発生装置の出力をアンテナに装荷されているダイオードのバイアス電流として利用している．実験の結果，本実験系にて最大3.2 MBits/sの伝送速度が得られることが明らかになり，今までの2x2 のパッシブMIMO構成と比べて2倍以上の伝送速度が得られることが明らかになった．
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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
計画通り１６系の送受信装置の構築を行い，提案するパッシブMIMOの伝送速度の向上について取り組んだ．特に本年度は端末側として負荷変調信号の生成ツールおよび変調用のアナログハードウェア系を実現している．多素子化に伴い，バイアス電流を生ずるためのアナログの波形再生装置を多ポートのものに変更し，再生装置の内部インピーダンスを負荷のインピーダンスと整合させるための変換器を製作することで，期待通りの変調特性が得られるようになった．また，受信用として１６信号の同時受信を行い信号を解析するツールを製作した．その結果，期待通りの信号の送受信性能が得られることが明らかになった．よって，本検討で得られた成果は当初の計画通りであり，おおむね順調に進展しているものと判断できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究によって得られた知見を研究成果として取りまとめ，国内外にて論文発表を行い，パッシブMIMO方式が将来の超低消費電力伝送方式として有効であることを示す．さらに，パッシブMIMO方式の実用化に向けた技術課題の検討や，応用研究についても検討を進めて行く．
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| Causes of Carryover |
本研究に係わる実験に想定より時間を要したため最終的な実験結果が得られたのが年度の最後になった．具体的には，更なる高速伝送を行うために，実験装置の改良が必要になることが研究の途中で判明し，その作業に時間を要した．取り纏めた研究成果を国際会議にて発表するため，その費用を次年度にて使用することとした．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本研究成果を取りまとめ，2016年6月から開催される国際会議(IEEE APS/URSI 2015)にてオーラル発表を行う．そのための参加費および旅費を本費用から支出する．
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