| 研究課題/領域番号 |
16K06361
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
常田 明夫 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40274493)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | カオス理論 / CDMA / NFSR / スペクトル拡散符号 / 負相関 / 直交符号 / 可視光通信 / 超音波測位 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，生活の利便性をさらに向上させる近距離通信（可視光通信・超音波測位）へ応用可能な通信用符号の設計に関するもので，(1) １次元非線形カオス写像に基づいた各種符号設計，(2) 線形／非線形フィードバックシフトレジスタ（LFSR/NFSR）による実現と符号の性能評価，(3) CDMA技術を利用した可視光通信・超音波測位への応用，について検討を行ない，カオス理論に基づいて設計された符号の特性解析，およびCDMA技術を利用した可視光通信・超音波測位などの近距離通信技術に有用な符号生成器の実現を目的としている．平成30年度は以下の研究成果が得られた．
●符号設計・可視光通信シミュレーション：29年度の研究結果により，負相関直交系列が有効であることが明らかになったので，そのような符号を多数生成するために，実数区間[0,1]を16等分した部分区間に基づいた２値関数について検討し，６つの互いに直交する負相関スペクトル拡散符号が生成できること明らかにした．また得られた符号を用いて，可視光CDMA通信のシミュレーションを行い，そのような負相関直交スペクトル拡散符号が有効であることを明らかにした．
●超音波測位用スペクトル拡散符号：測位用スペクトル拡散符号としては，その非周期相関特性が重要であり，優れた非周期自己相関特性をもつ符号としてBarker系列が知られている．しかし，Barker系列は，系列長が2～13に限られ，全部で９つしか存在せず，系列長5以上では，各系列長で１つずつしか存在せず，CDMAには適さない．そこで非線形フィードバックシフトレジスタ（NFSR）から生成される最大周期系列をBarker系列を用いた連接符号を構成し，その非周期自己相関特性を調べた．その結果，Barker系列の特徴が活かされ，NFSR系列単体で使用するよりも，良好な非周期自己相関特性をもつことが明らかなった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
設計した符号の生成器を実装して，可視光通信実験等を行う予定であったが，符号設計の見直しの必要性が生じ，実験遂行前の検討時間がさらに必要となったため「やや遅れている」と自己評価する．
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| 今後の研究の推進方策 |
30年度の研究成果を踏まえ，当初予定していた以下の研究を進めていく．
●可視光CDMA通信実験：30年度の研究結果により，最大６個の負相関直交系列が生成可能で，その有効性が確認されたので，その符号生成器をFPGAボードに実装し，LED（送信機）とフォトダイオード（受信機）を用いた可視光通信の簡易実験を行い，性能を評価する．
●超音波測位：引き続き超音波を利用した測位システムにおいて有用なスペクトル拡散符号について検討し，可能なら実験を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
符号生成器実装のためのFPGAボードを購入する予定であったが，符号設計とその評価に時間を要し，実装まで至らなかったため，その分の予算が次年度に繰り越された．また，学会出張費も予定より少なかったため，その分の予算が繰り越された．
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