2016 Fiscal Year Annual Research Report
Sudies on Communication employing Ultra Sonic Signal
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26420374
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
嶋本 薫 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (80235639)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超音波 / 無線LAN / 超音波通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超音波素子の基礎特性と合わせて複数の素子を組み合わせたアレー構成を実現させた。各素子の移送を変化させ指向性を変える
アダプチィブビームホーミング方式を構築した。具体的には２つの素子を用いて移送を変化させ、その際に指向性の変化を計測した。 超音波でのビームフォーミングの成功は世界的にもまだ、殆ど例のない成果と思われる。。また、トランスデュウサーに金属のいプレートを取り付け、距離の延伸を目指した。得られた数値結果から実験式として超音波の空間伝送の実験式の構築を目指した。
30cm,60cm,120cm,240cmの距離に於いて200k-1000kspsの伝送実験を行い、実用的には60cmでは1000kspが可能であることなどを明らかにした。４ｍの距離ではEVM(エラーベクトル度)が大きく繰り返し伝送など、伝送方式の工夫がないと実現は困難であることを示した。また、実験式を構築しシンボルレートとEVMの関係を禁じさせることに成功した。
基礎特性の結果からは金属内であれば高い伝送レートの通信が可能であるが、空間伝送は高い伝送レートで長距離は困難であることがわかる。１MBPSでは約１ｍの距離が単独の送信機でのリミットであり、それ以上はアレイ構成が必要であることがわかる。高出力のものは考えれるが密度の観点から単独での高出力よりは低出力のものを複数合わせた方が良いと思われる。これらの結果からは 空間での超音波は１MBPSを実現することは可能ではあるが、距離が限定されるため、距離を延伸するには誤り訂正などの補完技術を拡充させるほかにアレイ構成にしてその距離を延ばす必要がある。指向性制御は超音波においても可能であり、今後はその技術を用いた長距離化も可能性がある。また構築した近似式は非常に実験結果と合うことがわかる。
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