環境を計測し自律的に最適信号を選抜する音響モデムによる高精度屋内音響ＧＰＳの実現

使用声学调制解调器测量环境并自主选择最佳信号，实现高精度室内声学 GPS

• 批准号: 21K19757
• 负责人: 海老原 格
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19757/
• 关键词: 音響測位; マルチパス; ドップラー

○通信環境の計測とパラメータ設計：移動体の測位を想定し，受信機が0.2～0.3 m/sで移動する動的環境下における通信路の遅延広がりとドップラー広がりを実験で計測した．そして，観測された通信路の遅延広がりとドップラー広がりを利用して，既存の放送機器やスマートフォンが 有する周波数帯域を考慮に入れながら，前年度に構築した残響・ドップラー対応音響モデムにおける信号の最適パラメータ（搬送波周波数，帯域幅，ガードバンド等）を設計した．○残響・ドップラー対応音響モデムの性能評価：前記で設計したパラメータを用いて，残響・ドップラー対応モデムの性能を，シミュレーションおよび実験で評価した．周期的なM系列信号を送受信することで距離を推定する信号処理方式をベンチマークとして選定した．その結果，受信機が0.2～0.3 m/sで移動する環境において，提案した残響・ドップラー対応モデムは，受信信号の信号電力対雑音電力比（Signal-to-noise ratio; SNR）が低下しても，ベンチマークを上回る10mmオーダの精度で送受信機間の距離が推定できること，SNRが大きければ等化後のビット誤り率が0になることが明らかになった．提案手法は，測位用の信号しか送信できないベンチマークと異なり，測位用の信号とメッセージを同時送信する能力を有している点が特徴である．また，測位用の信号とメッセージを同時送信することは可視光を用いても行うことが可能であるが，現時点では音響測位の方が優れた精度を有している．従って，提案手法は，動的環境における屋内測位に適していることが示唆された．

Measurement and design of communication environment: measurement and design of mobile object, measurement and design of communication path under mobile environment with receiver at 0.2~0.3 m/s. In addition, the delay of the measurement communication channel is utilized to take into account the frequency band of the existing transmission equipment, and the optimal design of the signal (transmission frequency band amplitude, frequency band, etc.) for the residual sound is constructed in the previous year.○ Performance evaluation of residual sound system: previous design, application, residual sound system performance evaluation of residual sound system. The signal processing mode of M series signal transmission and reception is selected according to the distance estimation. As a result, the receiver moves from 0.2 m/s to 0.3 m/s in the environment, and the signal residual noise ratio (SNR) of the received signal is low. The SNR is high, and the distance between the receiver and the receiver is estimated to be 10mm high. The proposed method is characterized by the ability to transmit signals simultaneously for positioning purposes. The signal for position measurement is transmitted simultaneously. The signal for position measurement is transmitted simultaneously. The signal for position measurement is transmitted simultaneously. The signal for position measurement is transmitted simultaneously. The proposal is based on the dynamic environment of the house.

项目成果

Smartphone Camera-Based Indoor Positioning System Utilizing Optical Diffusion Filter

利用光学扩散滤光片的基于智能手机摄像头的室内定位系统

• DOI: 10.34385/proc.72.s9-7
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEICE Proceeding Series
• 作者: Reo Okawara;Tadashi Ebihara;Naoto Wakatsuki;Keiichi Zempo;and Koichi Mizutani
• 通讯作者: and Koichi Mizutani

ディジタル音響通信と Basis expansion model を用いた移動体の測距

使用数字声学通信和基础扩展模型对移动物体进行测距

• 发表时间: 2021
• 期刊: 第42回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集
• 作者: Reo Okawara;Tadashi Ebihara;Naoto Wakatsuki;Keiichi Zempo;and Koichi Mizutani;和田康平，海老原格，若槻尚斗，善甫啓一，水谷孝一
• 通讯作者: 和田康平，海老原格，若槻尚斗，善甫啓一，水谷孝一