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2023 年度 実施状況報告書

水中音響通信のための二重選択性伝搬環境の計測と模擬技術

研究課題

研究課題/領域番号 22K04095
研究機関立命館大学

研究代表者

久保 博嗣  立命館大学, 理工学部, 教授 (40633243)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード通信方式 / 変復調 / 伝搬解析 / 水中音響通信 / シミュレーション
研究実績の概要

本研究では,水中音響通信において問題となる二重選択性伝搬環境を,計測・模擬する技術を検討する.水中音響通信では通信技術と同様,厳しい二重選択性に対応可能な伝搬路計測・模擬技術の確立が必須となる.本研究の狙いは,二重選択性が厳しい水中音響通信にて伝搬路を計測し,この計測値を用いて伝搬路を模擬する技術を確立することである.具体的な数値目標は,従来と比較して十倍以上厳しい二重選択性伝搬環境への対応を可能とすることである.本研究では,伝搬路計測を,瞬時ドップラーシフト計測とインパルス応答の時間変動計測の2ステップで実施し,これら計測結果をもとに伝送路を模擬することで,上記数値目標を達成する.
本研究では,厳しい二重選択性環境となる移動時の水中音響通信の研究開発において,(a)二重選択性伝搬路の計測(チャネルサウンダ),(b)海洋移動環境の伝搬路模擬(チャネルシミュレータ),の2点に関して研究を実施する.ここで,上記(a)は,(a1)瞬時ドップラーシフトの計測と(a2)時変インパルス応答の計測という2つの課題に分割して議論する.
令和5年度は,上記(a2)に関して,インパルス応答の時間変動計測の研究を実施した.具体的には,インパルス応答計測において,標本化周期を制御するリサンプラを複数準備し,最適なリサンプラの出力に対応するインパルス応答を出力する技術を開発した.その結果,本研究成果により,従来より十倍以上厳しい二重選択性伝搬環境にてインパルス応答計測が可能なことを確認した.更に,上記(b)の海洋移動環境の伝搬路模擬(チャネルシミュレータ)に関する検討にも着手した.
なお,上記成果にもとづき,査読付き論文が2件掲載され,学会発表を13件実施した(内招待講演は1件,奨励講演は1件)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画通りに進捗している.
研究実績の概要に記載の通り,当初の計画に則り,インパルス応答の時間変動計測の研究にて目標を達成している.
令和5年度成果のインパルス応答の時間変動計測の研究は,今後も継続して検討を実施する.他方,令和6年度成果予定の海洋移動環境の伝搬路模擬(チャネルシミュレータ)の検討にも着手した.

今後の研究の推進方策

令和6年度は,上記(b)のために,チャネルサウンダを活用した海洋移動環境シミュレータ構築のための研究を実施する.本研究により,チャネルシミュレータにて実際の海洋移動環境に近い性能評価が可能なことを確認する.具体的には,⑤海洋環境オフラインチャネルサウンダと⑥海洋移動環境チャネルシミュレータに関する研究を実施する.上記⑤では,実海洋環境で実験計測することで,海洋移動環境チャネルパラメータを抽出する.上記⑥では,海洋移動環境チャネルパラメータをもとに,計算機にて海洋移動環境を模擬するチャネルシミュレータを作成する.

次年度使用額が生じた理由

学会発表の開催場所変更に伴う出張旅費の差異等の影響で,少額ではあるが次年度使用額が発生した.
本次年度使用額に関しては,最終年度である令和6年度の出張旅費として使用する予定である.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

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) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 水中音響通信の厳しい二重選択性伝搬環境に有効なチャネルサウンダ2024

    • 著者名/発表者名
      橋本宏一, 藤田太一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(B)

      巻: J107-B, 3 ページ: 164~175

    • DOI

      10.14923/transcomj.2023GWT0002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 水中音響通信の厳しい二重選択性伝搬環境に有効な差動OFDM2024

    • 著者名/発表者名
      藤田太一, 橋本宏一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌(B)

      巻: J107-B, 3 ページ: 176~189

    • DOI

      10.14923/transcomj.2023GWT0003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 水中音響通信に有効なチャネルサウンダの浅海実験結果2024

    • 著者名/発表者名
      橋本宏一, 藤田太一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会技術研究報告 (無線通信システム)
  • [学会発表] 水中音響通信に有効な差動OFDMの浅海実験結果2024

    • 著者名/発表者名
      藤田太一, 橋本宏一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会技術研究報告 (無線通信システム)
  • [学会発表] 簡易な浅海チャネルモデルによる二重選択性水中音響伝搬環境評価2024

    • 著者名/発表者名
      國松彩乃, 下村崇碩, 橋本宏一, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会二種研 水中無線技術研究会
  • [学会発表] 広帯域音響チャネル計測に適した音響通信用広帯域差動OFDM2024

    • 著者名/発表者名
      下村崇碩, 橋本宏一, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会二種研 水中無線技術研究会
  • [学会発表] 水中音響通信のためのテーブル選択を用いたOFDM伝送方式2024

    • 著者名/発表者名
      吉村拓真, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会二種研 水中無線技術研究会
  • [学会発表] 水中音響通信のための差動OFDM用ソフトウェアモデムの浅海実験評価2024

    • 著者名/発表者名
      藤田太一, 橋本宏一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会二種研 水中無線技術研究会
  • [学会発表] 広帯域音響チャネル計測に適した音響通信用広帯域差動OFDM2024

    • 著者名/発表者名
      下村崇碩, 橋本宏一, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2024年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] DSTBC-OFDMのための伝送路予測判定帰還多重遅延検波2024

    • 著者名/発表者名
      川部祐介, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2024年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] 差動OFDMの浅海水中音響通信実験における性能改善に関する検討2024

    • 著者名/発表者名
      藤田太一, 下村崇碩, 橋本宏一, 吉村拓真, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会技術研究報告 (無線通信システム)
  • [学会発表] 浅海水中音響通信のための簡易チャネルシミュレータと簡易チャネルパラメータ評価手法2024

    • 著者名/発表者名
      橋本宏一, 有田英司, 下村崇碩, 國松彩乃, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会技術研究報告 (無線通信システム)
  • [学会発表] 水中音響通信の厳しい二重選択性を模擬するチャネルシミュレータ2023

    • 著者名/発表者名
      橋本宏一, 藤田太一, 久保博嗣
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • [学会発表] 水中音響通信に有効な差動OFDMとその浅海実験結果2023

    • 著者名/発表者名
      久保博嗣, 藤田太一, 橋本宏一,吉村拓真
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会技術研究報告 (無線通信システム)
    • 招待講演
  • [学会発表] 水中音響通信に有効なチャネルサウンダとその浅海実験結果2023

    • 著者名/発表者名
      久保博嗣, 橋本宏一, 藤田太一, 吉村拓真
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会二種研 水中無線技術研究会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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