離散自由な多数宇宙機協調による無線かつ実時間で機能する通信・観測システムの実現

2021年度は，電波帯における提案手法の通信形態および信号処理の実証に向けた実験を実施した．前年度より引き続き実験用の機器開発を進め，SDR（ソフトウェア無線機器）をベースとしたデジタル信号処理による提案信号処理の実装を行うとともに，奥行き20m程度の電波無響室環境を用いることで，これまでその影響を真に加味できていなかった通信点間の幾何的配置を考慮した無線通信実験を行なった．実験によって，二波を利用した二重のプロダクト検波処理によって，本質的な課題であった信号受信子機間の電波到来方向の位相不確定性が排除されるとともに，それと垂直な基線方向の位置把握(対象の信号強度分布推定に重要)の精度については，従来手法のような波長精度を要求せずとも，観測対象たる電波源の位置（方向）を波長精度で信号受信子機間の位置を管理した場合と同等程度には推定できる可能性が示唆された．今後の研究の展開としては，今回は予算の関係で困難であった，より高スペックのコンピュータの利用でサンプリングレートを向上させるか，FPGAへの直接実装で信号処理演算を実装することなどで処理を高速化することで，精度良く干渉信号処理を実施し，位相計測精度・分解能の高い実験データを得ることが考えられる．他方，実際の観測対象信号が広帯域であることを考慮した位相処理手法について数値シミュレーションをベースに検討を行なった．今後は，本位相処理手法を通信実験により検証することが重要である．

2021年度は，電波帯における提案手法の通信形態および信号処理の実証に向けた実験を実施した．前年度より引き続き実験用の機器開発を進め，SDR（ソフトウェア無線機器）をベースとしたデジタル信号処理による提案信号処理の実装を行うとともに，奥行き20m程度の電波無響室環境を用いることで，これまでその影響を真に加味できていなかった通信点間の幾何的配置を考慮した無線通信実験を行なった．実験によって，二波を利用した二重のプロダクト検波処理によって，本質的な課題であった信号受信子機間の電波到来方向の位相不確定性が排除されるとともに，それと垂直な基線方向の位置把握(対象の信号強度分布推定に重要)の精度については，従来手法のような波長精度を要求せずとも，観測対象たる電波源の位置（方向）を波長精度で信号受信子機間の位置を管理した場合と同等程度には推定できる可能性が示唆された．今後の研究の展開としては，今回は予算の関係で困難であった，より高スペックのコンピュータの利用でサンプリングレートを向上させるか，FPGAへの直接実装で信号処理演算を実装することなどで処理を高速化することで，精度良く干渉信号処理を実施し，位相計測精度・分解能の高い実験データを得ることが考えられる．他方，実際の観測対象信号が広帯域であることを考慮した位相処理手法について数値シミュレーションをベースに検討を行なった．今後は，本位相処理手法を通信実験により検証することが重要である．