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水中音響通信方式における耐ドップラーシフト頑健性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K18099
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関北見工業大学

研究代表者

吉澤 真吾  北見工業大学, 工学部, 准教授 (20447080)

研究協力者 麦倉 誠一  
坂本 舜  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード水中音響通信 / ドップラーシフト / OFDM / リサンプリング / 情報通信工学
研究成果の概要

水中音響通信において、通信装置を搭載した船舶や水中探査機が移動する状況ではドップラーシフトの影響を受け、通信が不安定となることが問題となる。本研究では耐ドップラーシフト性を実現するための通信方式における信号処理手法を研究した。受信機側で複数のリサンプリングレートで同時処理して最尤データ選択をする手法を提案し、送信機が不規則に移動する状況下でも安定的な通信を実現した。提案手法の有効性を計算機シミュレーション、プール試験及び海域試験により検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

水中音響通信において、従来研究では通信装置が一定速度を移動するときに発生するドップラーシフトのみに対応していたが、不規則に移動する場合についての対応はほとんど研究されていなかった。本研究は通信装置が不規則に移動するドップラーシフトにも対応することができた。本研究成果の手法は水中ロボットの遠隔操作における無線通信手段を実現する上で有用であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Parallel Resampling of OFDM Signals for Fluctuating Doppler Shifts in Underwater Acoustic Communication2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Takashi Saito, Yusaku Mabuchi, Tomoya Tsukui, Shinichi Sawada
    • 雑誌名

      Journal of Electrical and Computer Engineering

      巻: 2018 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1155/2018/3579619

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data Selective Rake Reception for Underwater Acoustic Communication in Strong Multipath Interference2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Hiroshi Tanimoto, Takashi Saito
    • 雑誌名

      Hindawi, Journal of Electrical and Computer Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 水中音響通信リサンプリング処理における計算量削減方法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      麦倉誠一 ,吉澤真吾,新甫友昂,津久井智也,齋藤 隆
    • 学会等名
      電子情報通信学会 SIS研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Variable Range Resampling for Computationally Efficient Doppler Compensation in Underwater Acoustic Communication2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Takashi Saito, Yusaku Mabuchi, Tomoya Tsukui, Shinichi Sawada
    • 学会等名
      MTS/IEEE OCEANS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 紋別港湾における移動体水中音響通信の試験評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,齋藤 隆, 馬渕 佑作,津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      第33回北方圏国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中音響通信におけるリサンプリング処理を用いたドップラーシフト補償の効果2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,馬渕 佑作,齋藤 隆, 津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      海洋音響学会2017年度研究発表会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2017-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 紋別港湾における水中音響通信実験報告2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,齋藤 隆, 馬渕 佑作,津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      第32回北方圏国際シンポジウム
    • 発表場所
      紋別市文化会館(北海道紋別市)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Parallel Resampling Receiver for Underwater Acoustic Communication with Non-uniform Doppler Shifts2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Hiroshi Tanimoto, Takashi Saito, Yusaku Mabuchi, Tomoya Tsukui, Shinichi Sawada
    • 学会等名
      IEEE OCEANS - Anchorage
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] データ選択型Rake受信を用いた水中音響通信の実海域試験評価2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,齋藤 隆, 馬渕 佑作,津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 US研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 長遅延マルチパスおよびドップラーシフトに対応した水中音響通信の港湾実験2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,齋藤 隆, 馬渕 佑作,津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 SIS研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中音響通信におけるリサンプリング処理を用いたドップラーシフト補償の効果2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,齋藤 隆, 馬渕 佑作,津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      海洋音響学会2017年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 水中音響通信ドップラーシフト対策の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      吉澤真吾,谷本 洋,馬渕 佑作,齋藤 隆, 津久井 智也,澤田 信一
    • 学会等名
      海洋理工学会秋季大会
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] SC-FDE vs OFDM: Performance comparison in shallow-sea underwater acoustic communication2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Yoshizawa, Hiroshi Tanimoto, Takashi Saito
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems (ISPACS)
    • 発表場所
      プーケット(タイ)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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