| 講演名 | 2021-07-30 ［ポスター講演］光無線通信における4値ASK-PPMターボ符号システムの一検討 飯沼 正太郎(茨城大), 孫 冉(茨城大), 武田 茂樹(茨城大), |
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| 抄録(和) | 光無線通信におけるターボ符号システムの従来変調方式であるオンオフ変調 (OOK) と二値パルス位置変調 (BPPM) はそれぞれ背景光雑音に弱い、伝送効率が悪いという欠点があった。本論文では、従来方式の欠点を互いに 補うように組み合わせた 4ASK-PPM 方式を提案する。提案システムでは、ターボ符号の情報ビットとパリティビット をそれぞれ BPPM と 4 値振幅変調 (4ASK) で変調し、掛け合わせて送信する。シミュレーションと実験の両方より提 案方式の性能評価を行った。加法性白色ガウス雑音 (AWGN) 通信路での提案方式のビット誤り率 (BER) 性能をシミュ レーションで評価を行った。結果、提案方式は Eb/N0=4dB で BER ＝ 10^−4 に達成できた。また、提案方式が実際の 光無線通信路における通信性能を実験より評価した。結果、提案方式を用いて誤りなしで通信することを実現した。 さらに、背景光雑音の影響も実験より確認を行った。OOK は背景光雑音によって誤り率性能が激しく劣化したが、提 案する 4ASK-PPM 方式は従来の BPPM 方式と同様に背景光雑音の影響なく、誤りなしで通信できた。ただし、提案す る 4ASK-PPM 方式は BPPM 方式と比べ、3 倍の伝送効率を発揮できる。 |
| 抄録(英) | The conventional modulation schemes of turbo code systems in optical wireless communication, on-off-keying(OOK) and binary pulse position modulation(BPPM), have disadvantages such as weakness to background optical noise and poor transmission efficiency, respectively. In this paper, we propose a 4ASK-PPM system that combines the disadvantages of the conventional schemes in a way that they complement each other. In the proposed 4ASK-PPM system, the information bit and parity bit of the turbo code are modulated by BPPM and quadrature amplitude modulation (4ASK), respectively, and multiplied together for transmission. The performance of the proposed scheme is evaluated from both simulations and experiments. We evaluate the bit error rate (BER) performance of the proposed scheme in an additive white Gaussian noise (AWGN) channel by simulation. The results show that the proposed method can achieve BER=10^−4 with Eb/N0=4dB . We also evaluated the communication performance of the proposed method in an actual optical wireless communication channel through experiments. As a result, error-free communication was achieved using the proposed method. In addition, the effect of background noise was also evaluated experimentally: the error rate performance of OOK was severely degraded by the background noise, but the proposed 4ASK-PPM scheme was able to communicate without any effect of background noise as well as the conventional BPPM scheme. However, the proposed 4ASK-PPM scheme can achieve three times higher transmission efficiency than the BPPM scheme. |
| キーワード(和) | 光無線通信 / ターボ符号 / ビット誤り率 |
| キーワード(英) | Optical wireless communication / Turbo codes / Bit error rate |
| 資料番号 | WBS2021-28,MICT2021-21 |
| 発行日 | 2021-07-23 (WBS, MICT) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | WBS / MICT |
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| 開催期間 | 2021/7/30(から1日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | ワイドバンドシステム, ヘルスケア・医療情報通信技術, 一般，ポスターセッション |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 浜村 昌則(高知工科大) / 花田 英輔(佐賀大) |
| 委員長氏名（英） | Masanori Hamamura(Kochi Univ. of Tech.) / Eisuke Hanada(Saga Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 庄納 崇(インテル) / 藤井 雅弘(宇都宮大) / 田中 宏和(広島市大) / 安在 大祐(名工大) |
| 副委員長氏名（英） | Takashi Shono(INTEL) / Masahiro Fujii(Utsunomiya Univ.) / Hirokazu Tanaka(Hiroshima City Univ.) / Daisuke Anzai(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 中村 僚兵(防衛大) / 小室 信喜(千葉大) / 小林 匠(横浜国大) / 石田 開(神奈川県立産業技術総研) |
| 幹事氏名（英） | Ryohei Nakamura(National Defence Academy) / Nobuyoshi Komuro(Chiba Univ.) / Takumi Kobayashi(Yokohama National Univ.) / Kai Ishida(KISTEC) |
| 幹事補佐氏名（和） | 木下 雅之(千葉工大) / 孫 冉(茨城大) / 伊藤 孝弘(広島市立大) / 高林 健人(岡山県立大) / 西川 拓也(国立循環器病研究センター) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masayuki Kinoshita(Chiba Univ. of Tech.) / Sun Ran(Ibaraki Univ.) / Takahiro Ito(Hiroshima City Univ) / Kento Takabayashi(Okayama Pref. Univ.) / Takuya Nishikawa(National Cerebral and Cardiovascular Center Hospital) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Wideband System / Technical Committee on Healthcare and Medical Information Communication Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ［ポスター講演］光無線通信における4値ASK-PPMターボ符号システムの一検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | [Poster Presentation] 4-level ASK-PPM Turbo Coding System for Optical Wireless Communications |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光無線通信 / Optical wireless communication |
| キーワード(2)（和/英） | ターボ符号 / Turbo codes |
| キーワード(3)（和/英） | ビット誤り率 / Bit error rate |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 飯沼 正太郎 / Shotaro Iinuma |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 孫 冉 / Ran Sun |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 武田 茂樹 / Shigeki Takeda |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 茨城大学(略称：茨城大) Ibaraki University(略称：Ibaraki Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-07-30 |
| 資料番号 | WBS2021-28,MICT2021-21 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | WBS-129,MICT-130 |
| ページ範囲 | pp.34-38(WBS), pp.34-38(MICT), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2021-07-23 (WBS, MICT) |