マルチパス測定型水中音響多重通信の実証実験とアレイ信号処理の適用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760672
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 海老原 格 筑波大学, システム情報系, 助教 (80581602)
• 研究協力者: 小笠原 英子 防衛大学校, 応用科学群, 講師 (00531782)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 水中音響通信 / マルチパス / ドップラー / アレイ信号処理

研究概要

音波を用いてワイヤレスに情報を伝送する水中音響通信は水中ロボットの制御や海洋工事での映像伝送など多くの需要がある一方で，マルチパスやドップラー広がりの影響により安定した通信の実現が難しいことで知られている．そこで伝送速度と伝送品質の改善を目的に，マルチパスに頑健な通信方式（直交信号分割多重方式）とアレイ信号処理を組み合わせ，さらに，その効果を実証実験により確認した．水槽実験ならびに港湾における実験によって提案手法の性能を評価した結果，提案手法は従来用いられてきた通信方式と比較して，通信品質を大きく向上できることを明らかにした．今後はドップラー広がりへの対策が課題である．

研究成果

• [雑誌論文] Underwater Acoustic Communication with an Orthogo- nal Signal Division Multiplexing Scheme in Doubly Spread Channels (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara and K. Mizutani
  • 雑誌名: IEEE J. Ocean. Eng 巻: 39 ページ: 47-58
  • DOI: 10.1109/JOE.2013.2245273
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of Power Effi- ciency for Underwater Acoustic Communi- cation Using Orthogonal Signal Division Multiplexing (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 07HG04_01-08
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.07HG04
  • 査読あり
• [学会発表] Toward a More Stable and Re- liable Underwater Acoustic Communication (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara
  • 学会等名: Seminar of the Netherlands Organization for Applied Scientific Research (2013)
  • 発表場所: Den Haag,オランダ
  • 年月日: 2013-09-23
  • 招待講演
• [学会発表] Underwater Acoustic Commu- nication with an Orthogonal Signal Division Multiplexing Scheme (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara
  • 学会等名: Signal Processing Seminars in Delft University of Technology (2013)
  • 発表場所: Delft,オランダ
  • 年月日: 2013-06-07
  • 招待講演
• [学会発表] Single-stream Communication Using Orthogonal Signal Division Multi- plexing with Multiple Antennas, Proc (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara
  • 学会等名: Pro- gress in Electromagnetics Research Sympo- sium 2013 in Taipei (2013)
  • 発表場所: 台北,台湾(113-116)
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] Multichannel Underwater Acoustic Communication with Orthogonal Signal Division Multiplexing on Moving Platform, Proc (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ebihara
  • 学会等名: International Congress on Sound & Vibration (2012)
  • 発表場所: Vilnius,リトアニア(CD-ROM)
  • 年月日: 2012-07-09