Realization of optical underwater wireless communication capable of long distance and multiple transmission

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本研究では，海中で，省電力で長距離伝送ができ，かつ複数機器による同時通信が可能な高速光無線通信方式の実現を目指す．これは複数の送信局の識別や中継経路の識別を行なうための符号分割多元接続（CDMA；Code Division Multiple Access)技術と中継途中に並列に配置した複数の中継器を複数のアンテナに見立てたMIMO(Multiple-Input and Multiple-Output)技術によるダイバーシティ効果によって実現する．CDMAで用いる系列は，系列数が数学的上界を満たした上で，系列間で直交する光通信用の系列を設計する．中継器では受信信号の分離と合成等を行ない，SN(Signal to Noise)比を向上させ，通信性能の向上を目指す．また，その際に信号処理の複雑化による回路規模と電力の増大が問題になるが，その小規模化と省電力化についても検討し，実用的なシステムの実現を目指す．令和4年度は，時間遅延による影響を抑圧できるパルス位置変調（PPM；Pulse Position Modulation)による光CDMA方式に適した，零相関区間のサイズが異なる新しい系列の構成法を提案した．また，長距離伝送を行う中継方式にこれまで検討してきた並列AF（Amplify and Forward）方式に代わり，並列DF（Decode and Forward）方式の検討を行い，並列数と中継局数によるBER特性への影響を解析した．また，昨年提案した新しい偶数長の零相関区間（ZCZ)を有する光ZCZ系列のマッチドフィルタバンクの生成法を提案した．これは実用化の際に，中継器での信号処理の簡素化につながり，回路規模と消費電力の減少につながる．これらの研究結果は，国内のシンポジウムや国際会議で今後発表を行う予定である．