超多次元信号重畳による水中音波伝搬時間の精密計測に関する研究

本研究の目的は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定法を確立させることである.水中を伝搬する音波は,反射,吸収,屈折,散乱といった複雑な振る舞いをするために,特に伝搬経路が複雑になる浅海域ではマルチパスの影響が避けられない.従来行われてきた水中音波伝搬時間の測定は,繰り返し測定などを行うことにより高いSN比を達成してきたが,浅海域では繰り返し測定の間にマルチパス環境が頻繁に変化してしまうという問題があった.これに対し,本研究は浅海域における頻繁なマルチパス環境の変化にも対応するために一対の素子で一度に複数の測定を行う.具体的には,複数の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行い,計測結果を解析する.さらに,実浅海域において提案手法の有効性を確認すべく実験を行い,浅海域における海洋現象について調査を行う.以上の目的に対して解決すべき点は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定システムの確立をすることである.そこで,理論的に実証されている直交信号分割多重無線通信方式を水中音響計測に拡張する.複数の計測用の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行う手法を提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.さらに,音波伝搬時間計測を行う事でマルチパス環境の変化に対応した水中音響通信方式を併せて提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.

本研究の目的は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定法を確立させることである.水中を伝搬する音波は,反射,吸収,屈折,散乱といった複雑な振る舞いをするために,特に伝搬経路が複雑になる浅海域ではマルチパスの影響が避けられない.従来行われてきた水中音波伝搬時間の測定は,繰り返し測定などを行うことにより高いSN比を達成してきたが,浅海域では繰り返し測定の間にマルチパス環境が頻繁に変化してしまうという問題があった.これに対し,本研究は浅海域における頻繁なマルチパス環境の変化にも対応するために一対の素子で一度に複数の測定を行う.具体的には,複数の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行い,計測結果を解析する.さらに,実浅海域において提案手法の有効性を確認すべく実験を行い,浅海域における海洋現象について調査を行う.以上の目的に対して解決すべき点は,浅海域における水中音波伝搬時間の精密測定システムの確立をすることである.そこで,理論的に実証されている直交信号分割多重無線通信方式を水中音響計測に拡張する.複数の計測用の信号を一つの信号に重畳させることで,一対の素子で一回の送受信あたり複数回分の音波伝搬時間計測を行う手法を提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.さらに,音波伝搬時間計測を行う事でマルチパス環境の変化に対応した水中音響通信方式を併せて提案し,その有効性をシミュレーションにより確認した.