Channel Sounding and Channel Simulation Techniques of Doubly Selective Channel Environments for Underwater Acoustic Communications

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本研究では，水中音響通信において問題となる二重選択性伝搬環境を，計測・模擬する技術を検討する．水中音響通信では通信技術と同様，厳しい二重選択性に対応可能な伝搬路計測・模擬技術の確立が必須となる．本研究の狙いは，二重選択性が厳しい水中音響通信にて伝搬路を計測し，この計測値を用いて伝搬路を模擬する技術を確立することである．具体的な数値目標は，従来と比較して十倍以上厳しい二重選択性伝搬環境への対応を可能とすることである．本研究では，伝搬路計測を，瞬時ドップラーシフト計測とインパルス応答の時間変動計測の2ステップで実施し，これら計測結果をもとに伝送路を模擬することで，上記数値目標を達成する．本研究では，厳しい二重選択性環境となる移動時の水中音響通信の研究開発において，(a)二重選択性伝搬路の計測（チャネルサウンダ），(b)海洋移動環境の伝搬路模擬（チャネルシミュレータ），の2点に関して研究を実施する．ここで，上記(a)は，(a1)瞬時ドップラーシフトの計測と(a2)時変インパルス応答の計測という2つの課題に分割して議論する．令和４年度は，上記(a1)に関して，瞬時ドップラーシフトの計測の研究を実施した．具体的には，周波数誤差推定を開ループ構成として高精度に周波数誤差を推定し，カバレッジが広い推定器から推定精度の高い推定器を複数個準備し，これらの推定出力を合成した．その結果，本研究成果により，広い周波数カバレッジと高い推定精度を両立できることを確認した．さらに，上記(a2)の時変インパルス応答の計測の検討にも着手した．なお，上記成果にもとづき，学会発表を9件実施した（内国際会議は1件，招待講演は1件）