2014 Fiscal Year Research-status Report
光ファイバ無線を用いたＵＷＢセンサネットワークの研究・開発
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26420385
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
中村 一彦 山梨大学, 総合研究部, 助教 (40402086)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超広帯域無線 / UWB / レーダ / RoF |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は，環境雑音に強く，遠隔制御が可能な光ファイバ無線によるUWB-IR型センサネットワークの構築である． 提案システムでは，信号処理部や信号伝送を光領域で行うため電磁ノイズに強いという特徴を持つ．また，光符号分割多重(OCDM)．波長分割多重(WDM)を導入し各端末毎にチャネル分離を行うことで，多点計測レーダを搭載したセンサシステムの実現も目指す．
平成26年度では，原理確認実験のための上記システムの構築に向けて，端末部の光送受信器に関する検討を計算機シミュレーションにより行った．具体的には，1. 光信号生成部で利用する標本化ファイバブラッググレーティング(FBG)，2. レーダ用UWB信号の光／電気(O/E)・電気／光(E/O)変換部，3. 光ファイバ伝送部の設計を行い，計算機シミュレーションによりその評価を行った．その結果，アンテナでの受信信号振幅が100mV以上であれば，E/O変換した光信号をピーク反射率-15dBの標本化FBGにより直接整形できることがわかった．この条件でOOK信号伝送を行った場合のビット誤り率は10^-3以下を達成できることを確認した．ただし，UWB信号を電波法レベル-41.3dBm以下のもと測位範囲を広げた場合受信信号レベルが10mV程度と非常に小さくなり，現状よりも高いピーク反射率の標本化FBGが必要となる．光ファイバ伝送部での波長分散の影響については，スタンダードSMFの分散パラメータで距離を変えて検討した結果，5km以下であれば上記OOK信号伝送時でのビット誤り率10^-3以下を達成できることを確認した．
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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
当初作製・利用を予定していた標本化FBGのピーク反射率-15dBでは，十分にビット誤り率を達成できないことが明らかとなったため，実験系構築の進捗状況に多少の遅れが認められる．ただし，数十～100mV以上のアンテナ受信信号レベルが得られる状況であれば，OOK伝送時のビット誤り率10^-3以下を達成できることが確認できたことは，今後の実験的検討の進捗に大きく寄与するものと考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き高反射率の標本化FBGの設計・作製を進めるとともに，端末部のパルス生成・整形部，受信部の作成を行い，OOK伝送時のビット誤り率，タイミングジッタ等の評価を行う．また，レーダシステムとしての距離分解能も調査し，提案システムの有効性を実験的に評価する．
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| Causes of Carryover |
計算機シミュレーション用コンピュータについて期間限定で利用可能となったため該当年度には購入せず，また端末部のO/E，E/O変換に利用するレーザ，光検知器の構築を次年度に実施することとなったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
端末部構築のためのレーザ，光検知器，低受信レベルのUWB信号のSNR向上のための光増幅器(EDFA)，計算機シミュレーション・標本化FBG設計用コンピュータ，標本化FBG作製用感光性ファイバの購入を予定している．また，学会への調査及び成果発表の参加費・旅費，論文の校閲・投稿料に使用する予定である．
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