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2019 年度 実績報告書

イメージセンサとLEDアレイによる双方向マルチアクセス可視光通信の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 16K06371
研究機関名城大学

研究代表者

中條 渉  名城大学, 理工学部, 教授 (40292289)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード可視光通信 / イメージセンサ / LED / ローリングシャッター / スマートフォン / LCD / 空間分割多重 / 双方向
研究実績の概要

本研究は,イメージセンサとLEDアレイを組み合わせた送受信機を双方向で用いて,空間分割多重アクセス技術を利用した双方向マルチアクセス可視光通信技術の開発を行った.(1)シンボル同期技術,(2)双方向マルチアクセス技術,(3)空間分割多重技術,(4)直交周波数分割多重技術,(5)ちらつき防止技術を開発し,統合してイメージセンサ可視光通信の高速化を図った.
(1)フレーム画像を用いた高速シンボル同期技術は,2眼ローリングシャッターカメラを用いて受信シンボルをアンサンブル平均して,シンボルレートの向上を図った.60フレーム/秒の2眼ローリングシャッターカメラにより,オンオフキーイングで10.016kシンボル/秒を達成した.また露光時間を設定できるイメージセンサを用いて,露光時間とシンボル長の比とシンボル誤り率の関係を明らかにした.空間輝度分布によるしきい値判定により,露光時間とシンボル長が等しい状態で40.388kシンボル/秒を達成した.
(2)双方向マルチアクセス技術は,スマートフォンの液晶ディスプレイを送信機,室内カメラを受信機とするアップリンクの空間分割多重イメージセンサ可視光通信を新たに開発した.空間シンボル間干渉を考慮した適応閾値処理を用いて,3mの距離で168.75kシンボル/秒を達成した.
(3)イメージセンサとLEDアレイを組み合わせた空間分割多重技術は,30フレーム/秒のスマートフォン内蔵ローリングシャッターカメラを高解像度(3264×2448ピクセル)で用い,156kシンボル/秒を達成した.
(4) 直交周波数分割多重技術(OFDM)は,ローリングシャッター方式の30フレーム/秒のイメージセンサを利用して,画像サイズQVGA(320ピクセル×280ピクセル)で,サブキャリア数4, 8, 16 波のQPSK OFDMにより,何れも5.315 kビット/秒を実現した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Rolling-shutter-based 16-QAM optical camera communication by spatial luminance distribution2019

    • 著者名/発表者名
      Chujo Wataru、Kinoshita Masahiro
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: 8 ページ: 566~571

    • DOI

      https://doi.org/10.1587/comex.2019GCL0055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 空間ISIを考慮した適応閾値処理による空間分割多重OCC2020

    • 著者名/発表者名
      市村 陸,中條 渉
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] ローリングシャッター可視光通信の露光時間とSERの関係2020

    • 著者名/発表者名
      種村 太希,中條 渉
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] 空間輝度分布によるQPSK OFDM ローリングシャッター可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
  • [学会発表] 2眼カメラを用いた最大比合成によるローリングシャッター可視光通信2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,村上 和史,加藤 大樹,中條 渉
    • 学会等名
      令和元年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 走査方向が直交する2眼カメラを用いた最大比合成による可視光通信のSER改善手法2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,村上 和史,加藤 大樹,中條 渉
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] 走査方向が直交する2眼カメラによる可視光通信のシンボル誤り率改善2019

    • 著者名/発表者名
      野間 大和,中條 渉
    • 学会等名
      電子情報通信学会ワイドバンドシステム研究会
  • [学会発表] Symbol error rate improvement by dual-camera receiver with orthogonal scanning directions for optical camera communication2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Noma, M. Tsuruta, and W. Chujo
    • 学会等名
      The first International workshop on Control, Communication, and Multimedia 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Symbol error rate improvement by dual-camera receiver with orthogonal scanning directions for rolling-shutter-based optical camera communication2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Noma, M. Tsuruta, and W. Chujo
    • 学会等名
      1st Workshop on Optical Wireless Communication for Smart City
    • 国際学会
  • [学会発表] Rolling-shutter asynchronous OCC by spatial luminance distribution2019

    • 著者名/発表者名
      W. Chujo
    • 学会等名
      1st Workshop on Optical Wireless Communication for Smart City
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 教員情報 中條 渉

    • URL

      https://kyoinjoho.meijo-u.ac.jp/search/profile/ja.55a6c5ce8169f13c.html

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公開日: 2021-01-27  

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