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講演抄録/キーワード
講演名 2021-02-19 14:55
衛星搭載AISにおける高精度ドップラー周波数推定を用いた衝突パケットの分離検出
野﨑航平高根沢優和張 裕淵府川和彦東工大)・平原大地JAXASAT2020-38
抄録 (和) 船舶自動識別システム(AIS: Automatic Identification System)は,船舶間や船舶・海岸局間で用いられる通信システムであり,近年人工衛星を用いて公海等遠洋上に位置する船舶のAIS信号を受信する衛星搭載AISが注目されている.国内では,宇宙航空研究開発機構(JAXA)がSPAISE(SPace based AIS Experiment)と呼ばれる衛星搭載AIS の実験を実施しており,ドップラー変動を伴うAIS信号を観測している.この衛星搭載AISでは,衛星の受信可能領域の広さから,受信時に複数のAIS信号パケットが衝突するため,通常の検波方式での信号検出が困難となっている.このため,従来よりPIC(Parallel Interference Cancellation)による衝突パケットのマルチユーザ検出が検討されており,伝送路パラメータが既知の場合において優れた検出性能を示していた.しかしながら,伝送路推定に受信信号と既知のトレーニング信号との相互相関を用いた場合,パラメータの推定精度が不十分なため,ビット誤り率(BER)特性が大幅に劣化する問題があった.そこで本稿では,検出性能に大きな影響を与えていると考えられるドップラー周波数について,準ニュートン法による推定を行い推定精度を高め,BER特性の改善を図る.衝突パケット数を2とし,仲上ライスフェージング条件下で計算機シミュレーションを行い,ドップラー周波数の推定精度向上によるBER特性改善効果を明らかにする. 
(英) The automatic identification system (AIS) aims at communications among ships or between base stations on seaside and ships near the shore. On the other hand, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) has conducted an experiment named Space based AIS Experiment (SPAISE), which enables satellites to observe AIS signals that are transmitted from ships across the open ocean and affected by Doppler shift. This experiment has shown that conventional and simple detection schemes cannot successfully receive AIS packets by satellites, because the wide coverage of the satellites causes a collision of several AIS signal packets. To cope with such a problem, a multi-user detection scheme such as PIC (Parallel Interference Cancellation) has been used for the signal detection. However, the bit error rate (BER) performance is degraded when channel parameters are estimated using cross correlation between the received signals and the known training sequence. To alleviate the degradation, this report proposes to employ highly accurate estimation scheme based on the quasi-Newton method for Doppler frequencies that affect the BER performance most. Computer simulations under Rician fading channel conditions demonstrate that PIC employing the highly accurate estimation of the Doppler frequencies can improve the BER performance furthermore.
キーワード (和) 船舶自動識別システム / 衛星搭載AIS / 相互相関 / PIC / ドップラー周波数 / 準ニュートン法 / /  
(英) Automatic identification system / Space-based AIS / cross correlation / PIC / Doppler frequency / quasi-Newton method / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 372, SAT2020-38, pp. 48-53, 2021年2月.
資料番号 SAT2020-38 
発行日 2021-02-11 (SAT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SAT2020-38

研究会情報
研究会 SANE SAT  
開催期間 2021-02-18 - 2021-02-19 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) 衛星応用技術及び一般 
テーマ(英) Satellite technology, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SAT 
会議コード 2021-02-SANE-SAT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 衛星搭載AISにおける高精度ドップラー周波数推定を用いた衝突パケットの分離検出 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Signal Decomposition of Collided Packets Employing Highly Accurate Estimation of Doppler Frequencies in Space-based AIS 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 船舶自動識別システム / Automatic identification system  
キーワード(2)(和/英) 衛星搭載AIS / Space-based AIS  
キーワード(3)(和/英) 相互相関 / cross correlation  
キーワード(4)(和/英) PIC / PIC  
キーワード(5)(和/英) ドップラー周波数 / Doppler frequency  
キーワード(6)(和/英) 準ニュートン法 / quasi-Newton method  
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) 野﨑 航平 / Kohei Nozaki / ノザキ コウヘイ
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: Tokyo Tech)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 高根沢 優和 / Yuwa Takanezawa / ユウワ タカネザワ
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: Tokyo Tech)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 張 裕淵 / Yuyuan Chang / チョウ ユウエン
第3著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 府川 和彦 / Kazuhiko Fukawa / フカワ カズヒコ
第4著者 所属(和/英) 東京工業大学 (略称: 東工大)
Tokyo Institute of Technology (略称: Tokyo Tech)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 平原 大地 / Daichi Hirahara / ヒラハラ ダイチ
第5著者 所属(和/英) 国立研究開発法人 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 2021-02-19 14:55:00 
発表時間 25 
申込先研究会 SAT 
資料番号 IEICE-SAT2020-38 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.372 
ページ範囲 pp.48-53 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SAT-2021-02-11 


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