Development of fundamental technologies for high-speed underwater wireless optical communications

水中光無線伝送の高速化に向けて，パーシャルレスポンス符号化を行ったPAM4信号（Duo-PAM4信号）の最尤推定方式について，前年度に導入した広帯域光無線送受信装置(OTx-ORx)を用いた実証実験を行うことを目指した。既存の広帯域任意波形発生器と広帯域リアルタイムサンプリングオシロスコープを用いることで1Gbit/sのDuo-PAM4信号を生成し，光無線伝送後の受光信号波形を観測し、オフライン信号処理によって最尤推定することで性能評価を行うことを目指したが、空間光学系を構築したテーブルが不安定で様々な環境要因による振動が信号劣化を引き起こし、性能評価を行うまでには至らなかった。この対策として、光学除振台を導入した。前年度に実施したDuo-PAM4信号の最尤推定方式の計算機シミュレーションの追試と受信系列推定アルゴリズムの見直しを行い、従来1.7dB程度しか得られていなかった利得を2.0dBに改善した。並行して深層学習によって最尤推定方式を行う方式について符号化率1/2の畳み込み符号を対象として計算機シミュレーションを行い、符号化利得5dBの良好な結果を得た。レーザー学会学術講演会第42回年次大会においてALANコンソーシアムジョイントシンポジウム「開発が進む光水中無線技術への期待(1/14)」を協賛は日本機械学会・日本ロボット学会と共同企画し、開催した。4セッション11件の発表が行われた。また電子情報通信学会通信ソサイエティマガジンB-plus2022年春号の小特集「ラストフロンティアに挑む水中無線技術」に「水中光無線通信技術の研究開発動向」を投稿し、掲載された。

水中光無線伝送の高速化に向けて，パーシャルレスポンス符号化を行ったPAM4信号（Duo-PAM4信号）の最尤推定方式について，前年度に導入した広帯域光無線送受信装置(OTx-ORx)を用いた実証実験を行うことを目指した。既存の広帯域任意波形発生器と広帯域リアルタイムサンプリングオシロスコープを用いることで1Gbit/sのDuo-PAM4信号を生成し，光無線伝送後の受光信号波形を観測し、オフライン信号処理によって最尤推定することで性能評価を行うことを目指したが、空間光学系を構築したテーブルが不安定で様々な環境要因による振動が信号劣化を引き起こし、性能評価を行うまでには至らなかった。この対策として、光学除振台を導入した。前年度に実施したDuo-PAM4信号の最尤推定方式の計算機シミュレーションの追試と受信系列推定アルゴリズムの見直しを行い、従来1.7dB程度しか得られていなかった利得を2.0dBに改善した。並行して深層学習によって最尤推定方式を行う方式について符号化率1/2の畳み込み符号を対象として計算機シミュレーションを行い、符号化利得5dBの良好な結果を得た。レーザー学会学術講演会第42回年次大会においてALANコンソーシアムジョイントシンポジウム「開発が進む光水中無線技術への期待(1/14)」を協賛は日本機械学会・日本ロボット学会と共同企画し、開催した。4セッション11件の発表が行われた。また電子情報通信学会通信ソサイエティマガジンB-plus2022年春号の小特集「ラストフロンティアに挑む水中無線技術」に「水中光無線通信技術の研究開発動向」を投稿し、掲載された。