2016 Fiscal Year Research-status Report
重み分布を用いた直交振幅変調方式の多元符号化とその復号法
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26420376
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小西 たつ美 愛知工業大学, 工学部, 教授 (00340159)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | QAM / 時空間ブロック符号 / 整数型符号 / 時空間トレリス符号 / MIMO |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、ディジタル通信において、周波数を効率良く利用し、一度に沢山の情報を伝送できる多値直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation: QAM)に対し、誤り訂正符号や、MIMO通信のための時空間符号を適用する際に、全ての信号点間距離を原点からの重みとして表現することで、全ての信号点間距離において最適な符号を、少ない計算量で探索、または構成するための研究を行っている。
当該年度における最も重要な研究成果は、ピーク電力と平均電力の比（Peak-to-Average Power Ratio: PAPR)が低いという利点を持つ、Harshanらが提案している「整数型時空間ブロック符号」に提案手法を適用し、送信アンテナ２本の代数的な時空間符号として、最良の性能を示すと言われているGolden符号に、ほぼ匹敵する符号誤り率の符号を探索したことである。
これまでの研究では、主に高速フェージングにおける誤り率を、ユークリッド重みで計算し、それを指標として最良符号を探索してきたが、今回の研究では、２点間をベクトル重みとして扱うことで、準静的フェージングにおける符号誤り率を計算し、最良符号の探索を行って性能を評価している。
一方、フルダイバーシチ時空間トレリス符号の研究では、昨年度の256-QAMに加え、今年度は、1024-QAMや4096-QAMの符号についても検討し、平均誤り率の理論式を用いて符号を探索し、得られた符号の性能を報告している。
また、Massive MIMOにおける時空間ブロック符号の適用についても検討を開始し、制御信号等のブロードキャスティングにおいて、Alamouti符号より良い性能を示すことを報告している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今回提案手法を用いた多値QAMにおける整数型時空間ブロック符号において、Golden符号よりも低いPAPRを実現し、かつ平均信号電力と雑音の比において、Golden符号に匹敵する符号誤り率を示すフルレートの符号が得られている。
またその際、信号点間をベクトル重みとして扱うことで、準静的フェージングの誤り率を直接用いた符号の探索が実現できている点や、超多値QAMに対し、フルダイバーシチの時空間トレリス符号を提案できている点などから、研究はおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初より検討が必要な事項として考え続けてきた、提案手法を用いて構成した符号の復号の簡略化については、復号のみの簡略化の実現が難しいことが判明している。また、多値LDPC符号のような、既存の優れたGF(q)上の代数的誤り訂正符号との整合性の実現についも、検討を続けてきたものの、まだ良い結果が得られる目途が立っていない。
よって今後は、当初の研究計画を変更し、信号点数や行列の次数の大きな、時空間符号やトレリス符号の探索や性能評価に加え、既存の誤り訂正符号や復号手法へのアプローチではなく、新たに、ベクトル重みに符号を載せるベクトル差動符号化について検討を行い、符号化と復号化をセットにした、処理の簡略化について研究したいと考えている。
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| Causes of Carryover |
論文誌の掲載料を残しておいたが、まだ掲載が確定していないため、残金が生じてしまったのと、次年度ワークステーションを購入したいので、そのために残した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文掲載料や物品購入費に充てる予定である。
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