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Development of MIMO signal processor for analog RoF using optical phase control techniques

使用光相位控制技术开发用于模拟 RoF 的 MIMO 信号处理器

基本信息

批准号：
22K14295
负责人：
佐藤孝憲
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、Beyond 5G/6Gにおける無線基地局のビームステアリング技術やビームフォーミング技術で必要とされるような、A/D変換不要なアナログRoF信号のMIMO処理デバイスの開発を目的として、光導波路型デバイスの設計・開発に取り組んできた。令和4年度は、まず、アナログRoF信号の光領域における信号処理の原理検証を行った。アナログRoF信号のキャリア・側波帯成分に適切な光位相変化を与えることで、アナログRoF信号における所望の位相変化を与えられることを確認した。特に、キャリア成分に対しては位相変化を与えず、上側波帯に対してはDFT行列・Butler行列に相当する光行列積演算を適用し、下側波帯に対しては上側波帯の複素共役に対応する光行列積演算を適用することで、行列設定に応じたビームフォーミングが可能であることを数値的に明らかにした。これは、複数波長の光源を用意することなく、アナログRoF信号のMIMO処理が可能であることの一次検証に成功したことを意味する。また、数値的検証にとどまらず、アナログRoF信号のキャリア成分と側波帯成分を切り分ける波長フィルタの設計、ならびに、各成分に対して行列演算を施す光干渉計の設計を行い、産総研スーパークリーンルームによるSiフォトニクスマルチプロジェクトウェハ（SiPh-MPW）試作を行った。波長フィルタについては、電磁界シミュレータによる設計通りの波長分波特性が得られており、5 GHzのRF信号を載せたアナログRoF信号の変調を行うために必要な動作が可能であることを確認した。行列演算を施す光干渉計については、2×2および4×4のユニタリ変換が可能な行列積演算回路素子を試作し、その試作結果の検証を進めている。

In this study, Beyond 5G/6G system has no connection to the local government. It is necessary to monitor the RoF signal of the system, the MIMO signal, the purpose of the system, the light-guided wave circuit design, and the data acquisition system. Ling and the fourth year of the year, the RoF signal management principle in the optical field. The RoF signal, the wave component, the optical phasing and the optical phasing, the RoF signal, the desired phasing, and the confirmation. The characteristics of the components, the number of components, the number of DFT, the row of Butler, the number of components, the number of parameters, the number of clusters, the number of nodes, the number of parameters, and so on. The complex wave length light source is intended to change the frequency of the RoF signal, and the MIMO signal may be used to detect a successful signal. The components of the RoF signal are divided into two parts: the wave length spectrum design, the wave length measurement, the calculation of the row and the row of the components, the design of the design, the research and development of the Si signal, the design of the design, the design, the design. The wave length is very high, the electromagnetic field is very sensitive, the electromagnetic field is very sensitive to the characteristics of the wave length and the partial wave, and the 5 GHz RF signal is sensitive to the RoF signal. It is necessary to take the necessary actions to make sure that the signal is correct. Row and column calculus is used to calculate the number of elements in the circuit, and the results show that it is possible to calculate the number of elements in the loop, and the results show that it is possible to calculate the number of elements in the loop.