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講演抄録/キーワード
講演名 2016-07-21 15:15
衛星AISにおける衝突パケット数推定
神澤貴紀府川和彦東工大)・平原大地JAXA
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抄録 (和) AIS (Automatic Identification System)の情報は,遠洋においても衛星AISにより入手可能となっている.国内ではJAXAが衛星搭載船舶自動識別システム実験を実施しており,SPAISE (SPace based AIS Experiment) と呼ばれている.この実験では,AIS 受信機を搭載した衛星を高度600km に打ち上げ,ドップラ変動を伴うAIS 信号を観測している.実験結果から,衛星の受信可能範囲が非常に広いため多くのAIS 信号パケットが衝突し,信号検出が困難になるという問題が明らかになった.本報告では,衝突パケットを分離検出するため必要となる衝突パケット数を,相関検出により推定する方法を提案する.相関検出においては,トレーニング信号をドップラ周波数の候補値で位相回転させ,さらに受信遅延時間候補で遅延したものと受信信号との相関を求める.相関値に最大ピークが現れるドップラ周波数候補と受信遅延時間候補を求め,そのトレーニング信号成分を受信信号から差し引き,改めて相関検出を行う.相関ピークがある値以下になるまでこれを繰り返し,衝突パケット数を推定する.計算機シミュレーションにより,各パケットの平均受信電力が等しい場合,ドップラ周波数,遅延時間並びに複素包絡線の2乗推定誤差を求め,平均信号対雑音電力比とパケット数の誤検出率との関係を明らかにする.特に,衝突パケット数が4 のときに誤検出率は45%程度,3 のときに20%程度,2 のときに5%程度となることを示す. 
(英) Automatic Identification System (AIS) information can be obtained across the open sea by the space-based AIS. In Japan, JAXA has conducted a space-based AIS experiment, which is called space-based AIS experiment (SPAISE). In this experiment, satellites equipped with AIS receivers have been launched to altitude 600km and receive AIS signals suffering from Doppler shift. The experiment results clarify that the wide coverage of the satellite causes collision of many AIS signal packets, which makes signal detection very hard. In order to estimate the number of collision packets for separating and detecting the collision packets, this report proposes an estimation method exploiting correlation between received signals and the training sequence. The phase of the training sequence is rotated by candidates of the Doppler frequency and then received timing is delayed by candidates of delayed time. Then, the correlation between the resultant training sequences and the received signals is calculated. By searching for the highest peak of the correlation, we can estimate the Doppler frequency and delayed time of the dominant AIS packet. The training sequence with the estimated Doppler frequency and delayed time is subtracted from the received signals. The correlation between the resultant received signals and training sequence is calculated again. These processes are repeated until the peak of the correlation does not exceed a threshold, which can estimate the number of collision packets. Computer simulations evaluate mean squared estimation errors of the Doppler frequency, the delay time, and the complex envelope, and show that when the average received power of each packet is equal, how the error rate of the number of collision packets depends on the average signal to noise ratio. Especially, it is demonstrated that the error detection rate becomes approximately 45% when the number of collision packets is 4, 20 % for 3, and 5% for 2.
キーワード (和) 自動船舶識別装置 (AIS) / 衛星AIS実験 / 衝突パケット数 / 相関検出 / / / /  
(英) Automatic Identification System (AIS) / SPAISE / collision packet number / correlation detection / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 144, SAT2016-20, pp. 51-56, 2016年7月.
資料番号 SAT2016-20 
発行日 2016-07-14 (SAT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 AP SAT SANE  
開催期間 2016-07-20 - 2016-07-22 
開催地(和) 小樽マリーナ 
開催地(英) Otaru port marina 
テーマ(和) リモートセンシング,電波伝搬,一般, 衛星通信 
テーマ(英) Remote sensing, Radio propagation, Antennas and Propagation, Sattelite Communication 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SAT 
会議コード 2016-07-AP-SAT-SANE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 衛星AISにおける衝突パケット数推定 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Estimation for the number of collision packets in the space-based AIS 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 自動船舶識別装置 (AIS) / Automatic Identification System (AIS)  
キーワード(2)(和/英) 衛星AIS実験 / SPAISE  
キーワード(3)(和/英) 衝突パケット数 / collision packet number  
キーワード(4)(和/英) 相関検出 / correlation detection  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 神澤 貴紀 / Takanori Kanzawa / カンザワ タカノリ
第1著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: TokyoTech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ
第2著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: TokyoTech)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 平原 大地 / Daichi Hirahara / ヒラハラ ダイチ
第3著者 所属(和/英) 宇宙航空研究開発機構 (略称: JAXA)
Japan Aerospace Exploration Agency (略称: JAXA)
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講演者
発表日時 2016-07-21 15:15:00 
発表時間 25 
申込先研究会 SAT 
資料番号 IEICE-SAT2016-20 
巻番号(vol) IEICE-116 
号番号(no) no.144 
ページ範囲 pp.51-56 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SAT-2016-07-14 


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