2015 Fiscal Year Research-status Report
重み分布を用いた直交振幅変調方式の多元符号化とその復号法
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26420376
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小西 たつ美 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00340159)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | QAM / 誤り訂正符号 / 時空間ブロック符号 / 時空間トレリス符号 / MIMO / 符号化変調 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ディジタル通信において、限られた周波数を効率よく利用し、一度に沢山の情報を送信出来る多値直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation:QAM）に、誤り訂正符号や時空間符号を適用する場合、従来方式では、ある距離（例えばユークリッド距離の下界）に関する最適な符号であるため、全ての信号点間距離において最適であるとは言えず、最適な符号を探索または構成することは、QAMの多値数が増えるにしたがい、困難であると考えられてきた。そこで本研究では、QAMの全ての信号点間距離を原点からの重みとして表現する方法を提案し、より少ない計算量で全ての信号点間距離において最適な多元符号化を実現し、得られた符号の性能を評価している。
当該年度の研究成果は、主に以下の二点である。一つ目は、提案手法を用いた256-QAMの時空間トレリス符号の検討である。時空間トレリス符号は、誤り訂正符号の冗長成分を、複数の送信アンテナから同時送信するため、符号化による通信速度が低下がないというメリットがある。しかし、64-QAMを超える多値QAMの時空間トレリス符号は、符号化の難しさから、これまでほとんど検討されてこなかった。そこで本研究では、256-QAMの符号を探索し、得られた符号の性能を評価して報告している。
二つ目は、次世代地上放送のための4096-QAM時空間ブロック符号の検討である。次世代地上放送向けのSFN（Single Frequency Network）技術として、偏波MIMOとAlamoutiの時空間符号の組み合わせが提案され、受信性能の改善が報告されている。そこで、Alamoutiの時空間符号の代わりに用いる、4096-QAM時空間ブロック符号を、提案手法を用いて探索し、Alamouti符号を用いた場合に比べて性能が大きく改善されることを報告している。
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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
現在までに、64-QAMの符号化変調方式や、256-QAMや4096-QAMの時空間ブロックの符号、64-QAMや256-QAMの時空間トレリス符号の検討を行ってきた。特に、4096-QAMの時空間ブロック符号は、技術的課題が多いと言われている次世代地上波放送のための符号として、検討することが出来た。
また、提案手法による重み分布を用いて理論式で求めた平均誤り率のグラフが、シミュレーションで得られた結果と、漸近的に等しいことを示せたため、提案手法を用いることで、平均誤り率を用いた符号の探索が可能であることも判明した。これにより最良符号の探索が、より厳密な精度で行うことが可能である。
これらの理由により、本研究がおおむね順調な進展をしていると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに検討してきた時空間ブロック符号や時空間トレリス符号は、送受信アンテナの本数の合計が多い場合の設計基準を用いて、主にトレース距離（ユークリッド距離）において優れている符号を探索してきた。そのため提案符号が、フルダイバーシチやフルランクを満たすかどうかの検討は行ってこなかった。しかし、時空間符号がフルダイバーシチやフルランクであることは、劣悪なフェージング通信路において、ロバストな符号とするために重要である。
そこで本研究では、提案手法を用いて、フルランクの多値QAMのための時空間ブロック符号と時空間トレリス符号の検討を行う予定である。そして、現在最良の時空間符号と言われている、Golden符号やPerfect符号などのフルレート・フルランクの符号と比較し、提案符号のメリット・デメリットの検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予定より旅費が少なかったため、残金が生じてしまった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の物品購入費に充てる予定である。
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