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環境に応じて自律的にパラメータを調整する水中音響モデムによる小型移動体通信の実現

研究課題

研究課題/領域番号 15H05560
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関筑波大学

研究代表者

海老原 格  筑波大学, システム情報系, 准教授 (80581602)

研究協力者 小笠原 英子  防衛大学校, 応用科学群, 准教授 (00531782)
LEUS GEERT  デルフト工科大学, 電子数理情報工学部, 教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード水中音響通信 / マルチパス / ドップラー
研究成果の概要

水中の通信環境は陸上よりも遙かに過酷なため,特に小型移動体通信の実現は陸上無線技術ベースでは難しい.そこで,水中の環境に適した,新しい通信エンジンを構築し,実海域における実証実験を通じて,その性能を評価した.その結果,本研究で確立した通信エンジンは,小型移動体通信の実現に不可欠な四課題(マルチパス,ドップラー広がり,搭載空間,搭載電力)を同時に解決することができ,かつ,優れた通信品質を達成することを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,遅延拡がりやドップラー拡がりの影響が顕著な水中における移動体通信環境を実験により明らかにするとともに,それを克服するために,データを時間-周波数方向に繰り返し送受信する新しい通信方式を確立したことにある.そして,水中において,安定したデータ伝送が実現できることを実証することで,海中IoT基盤(海洋環境や資源に関するビッグデータを収集する仕組み)の実現に不可欠な通信インフラに,新しい選択肢をもたらしたことは,大きな社会的意義を有していると考えている.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] デルフト工科大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] デルフト工科大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] デルフト工科大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] デルフト工科大学(オランダ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Field Experiment of Underwater Acoustic Communication Using Doppler-resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing in Coastal Area of Suruga Bay2019

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Hanako Ogasawara, Koichi Mizutani and Naoto Wakatsuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Underwater Acoustic Communication Using Multiple-Input Multiple-Output Doppler-Resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing2018

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Geert Leus, and Hanako Ogasawara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 MTS/IEEE OCEANS, Kobe, Japan

      巻: - ページ: 1-4

    • DOI

      10.1109/oceanskobe.2018.8559404

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 直交信号分割多重を用いる水中音響通信の駿河湾における性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      海老原格, 小笠原英子, 水谷孝一, 若槻尚斗
    • 雑誌名

      第39回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集

      巻: 39 ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Underwater acoustic communication using Doppler-resilient orthogonal signal division multiplexing in a harbor environment2018

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Geert Leus, and Hanako Ogasawara
    • 雑誌名

      Physical Communciation

      巻: 27 ページ: 24-35

    • DOI

      10.1016/j.phycom.2018.01.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Underwater Acoustic Communication Using Doppler-Resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing with Time Diversity2017

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara and Hanako Ogasawara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 MTS/IEEE OCEANS, Aberdeen, United Kingdom

      巻: - ページ: 1-9

    • DOI

      10.1109/oceanse.2017.8084710

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リモコンボートを用いたモバイル水中音響通信実験2017

    • 著者名/発表者名
      海老原格,ハートルース,小笠原英子
    • 雑誌名

      日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会 第26回海洋工学シンポジウム講演論文集

      巻: OES25-066 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Doppler-Resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing for Underwater Acoustic Communication2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara and Geert Leus
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Oceanic Engineering

      巻: 41 号: 2 ページ: 408-427

    • DOI

      10.1109/joe.2015.2454411

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Harbor trial of underwater acoustic communication using Doppler-resilient orthogonal signal division multiplexing2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Geert Leus, and Hanako Ogasawara
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140 号: 4_Supplement ページ: 3229-3230

    • DOI

      10.1121/1.4970207

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] ドップラー広がりに頑健な直交信号分割多重を用いる水中音響通信の港湾実験2016

    • 著者名/発表者名
      海老原格,ハートルース,小笠原英子
    • 雑誌名

      第37回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集

      巻: 37

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Underwater acoustic communication using orthogonal signal division multiplexing scheme with time diversity2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Hanako Ogasawara and Koichi Mizutani
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 3 ページ: 037301-037301

    • DOI

      10.7567/jjap.55.037301

    • NAID

      210000146155

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Underwater Acoustic Communication Using Multiple-input Multiple-output Doppler-resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing2018

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Geert Leus, and Hanako Ogasawara
    • 学会等名
      2018 MTS/IEEE OCEANS, Kobe
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直交信号分割多重を用いる水中音響通信の駿河湾における性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      海老原格, 小笠原英子, 水谷孝一, 若槻尚斗
    • 学会等名
      第39回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Underwater Acoustic Communication Using Doppler-Resilient Orthogonal Signal Division Multiplexing with Time Diversity2017

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara and Hanako Ogasawara
    • 学会等名
      2017 MTS/IEEE OCEANS, Aberdeen
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リモコンボートを用いたモバイル水中音響通信実験2017

    • 著者名/発表者名
      海老原格,ハートルース,小笠原英子
    • 学会等名
      第26回海洋工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Underwater Acoustic Communication With an Orthogonal Signal Division Multiplexing Scheme in Doubly Spread Channels2016

    • 著者名/発表者名
      海老原格
    • 学会等名
      海洋音響学会2016年度第1回談話会および第1回シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Harbor trial of underwater acoustic communication using Doppler-resilient orthogonal signal division multiplexing2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Ebihara, Geert Leus, and Hanako Ogasawara
    • 学会等名
      The 5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and Acoustical Society of Japan
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village, Honolulu, アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ドップラー広がりに頑健な直交信号分割多重を用いる水中音響通信の港湾実験2016

    • 著者名/発表者名
      海老原格,ハートルース,小笠原英子
    • 学会等名
      第37回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      Pukyong National University, 釜山, 大韓民国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 直交信号分割多重を用いる小型かつ省電力な 水中音響通信実現のための基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      海老原格,Geert Leus,小笠原英子
    • 学会等名
      第25 回海洋工学シンポジウム(日本海洋工学会・日本船舶海洋工学会)
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-09-27  

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