Sensor Networks with High Speed Environmental Adaptation by Recognition of Synthesizing Wave

合成波形識別法として、各送信機の固有の搬送波周波数揺らぎである周波数オフセットを特徴量とする同時アクセス送信数を識別する方法を確立した。複数の送信機が同時にアクセスした場合には、周波数オフセットにより受信信号の瞬時位相角が平均位相角を基準に揺らぎが発生する。また、複数送信機の同時アクセス時には受信電力が大きく変動する特徴が受信信号に現れる。そこで、この二つの特徴量を同時に検知するサポートベクタマシンにより、同時アクセス検出法を確立した。計算機シミュレーションによる評価により高い識別精度を達成することを明らかにした。また、多数センサを用いた電波源の位置推定法として、電波源の受信電解強度を電波分布の指紋としてとらえることで、指紋の位置固有性から位置推定を確立する方法を検討した。この際、物理量変換一括収集法を利用し、合成波形識別法として電波の有無のみを利用した検出法における位置推定精度を明らかにした。この方法は、閾値判定となり電波伝搬中に生じる振幅歪みを除去できるため、振幅歪に高い耐性がある。さらに、周波数オフセットの特徴量を利用した合成波形識別により複数のセンサが同時アクセスする場合を弁別する方法検討した。この方法により、電波の位置固有性の分析次元を拡大することができ、他の位置で発射した場合の電波源との識別性能を改善することができる。計算機シミュレーション及び実機実験を通して、位置推定精度が改善することを明らかにした。位置推定法の基盤となる電波環境の観測法として、Radio Environmental Map (REM)の検討を進めた。本検討では、REMの作成において有限の観測点から未観測地点を推定するため、統計的な確率モデルに基づく補間法を確立し、高い再現精度を実現した。また、パケットの送信時間と周波数を情報により切り替える方法に、受信波形から情報を識別する検証をした。

合成波形識別法として、各送信機の固有の搬送波周波数揺らぎである周波数オフセットを特徴量とする同時アクセス送信数を識別する方法を確立した。複数の送信機が同時にアクセスした場合には、周波数オフセットにより受信信号の瞬時位相角が平均位相角を基準に揺らぎが発生する。また、複数送信機の同時アクセス時には受信電力が大きく変動する特徴が受信信号に現れる。そこで、この二つの特徴量を同時に検知するサポートベクタマシンにより、同時アクセス検出法を確立した。計算機シミュレーションによる評価により高い識別精度を達成することを明らかにした。また、多数センサを用いた電波源の位置推定法として、電波源の受信電解強度を電波分布の指紋としてとらえることで、指紋の位置固有性から位置推定を確立する方法を検討した。この際、物理量変換一括収集法を利用し、合成波形識別法として電波の有無のみを利用した検出法における位置推定精度を明らかにした。この方法は、閾値判定となり電波伝搬中に生じる振幅歪みを除去できるため、振幅歪に高い耐性がある。さらに、周波数オフセットの特徴量を利用した合成波形識別により複数のセンサが同時アクセスする場合を弁別する方法検討した。この方法により、電波の位置固有性の分析次元を拡大することができ、他の位置で発射した場合の電波源との識別性能を改善することができる。計算機シミュレーション及び実機実験を通して、位置推定精度が改善することを明らかにした。位置推定法の基盤となる電波環境の観測法として、Radio Environmental Map (REM)の検討を進めた。本検討では、REMの作成において有限の観測点から未観測地点を推定するため、統計的な確率モデルに基づく補間法を確立し、高い再現精度を実現した。また、パケットの送信時間と周波数を情報により切り替える方法に、受信波形から情報を識別する検証をした。