| 研究課題/領域番号 |
19H02143
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
三次 仁 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (40383921)
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| 研究分担者 |
佐藤 友紀 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任助教 (80801802)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | 到来方向推定 / ソフトウェア無線 / 位相補償 / マルチパス / 到来方向検知 / SDR / RFID / AoA / 方向検知 / 絶対位相 / 同期 / 位相角度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
RFIDやLPWAにより、きわめて省電力の無線センサの存在有無、データ取得ができるようになってきた。しかし、センサの測位に関しては未だGPSを用いるか、特殊な無線装置を用いるかの二択である。近年普及が進んでいる極めて安価な受信専用ソフトウェア無線装置を複数結合することで、三次元的測位位システムを構築する。この際、問題となるソフトウェア無線装置のクロックおよび絶対位相は、アンテナと受信装置間を切り替えてキャンセルする手法を用いて解決する。
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| 研究成果の概要 |
複数の市販SDR装置を組み合わせてアレイアンテナを作成するシステムについて、制御PCとSDR装置間のバス遅延ジッタ改善、複数SDR装置の組み合わせによる三次元測位への拡張、通信プロトコルと同期したモノパルス制御の３項目に取り組んだ。通信ジッタに関しては相関係数９割以上のフレーム同期が可能であることが明らかにした。複数のSDR装置を組み合わせて様々な要素数をアレイアンテナを構成するために、市販のRFスイッチの利用が有効であることを示し、さらに入出力ポート数がスケーラブルとなる装置も考案開発した。またRFID通信プロトコルの進行と同期して、RFタグの到来方向検知を実施する装置を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
アレイアンテナを構成するためには、RF伝送路の位相を信号処理部で合致させる必要があるため、通常は単一のPLLを用い、クロックと位相が同期した信号をそれぞれの要素アンテナに提供する必要がある。このためどうしても用途限定で、製造コストが高くなってしまう問題が回避できない。市販SDR装置を複数組み合わせてアレイアンテナを構成し、たとえば方向検知などが実現できれば、用途や時期に合わせてアンテナ数を増やしたり減らしたりできるため便利であり、受信限定の安価なデバイスとPCによる信号処理を組み合わせれば、コスト・価格的にも有利である。こうした構成を実現する本研究の意義は大きい。
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