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平成 28 年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
講演番号： 30
光無線 CSK のための 2 種類の直交符号を組み合わせる PN 符号
A-9
Pseudo-noise code based on the two kinds of orthogonal codes for optical wireless code shift keying system
徳永岳 1
Takashi Tokunaga
羽渕裕真 1
Hiromasa Habuchi
茨城大学工学部
College of Engineering, Ibaraki University
まえがき
Correlator
OM(1)
光無線通信において、ビット誤り率の改善および情報
伝送効率向上が可能な符号多値変調法 (CSK) が注目さ
れている。CSK では、符号数 N と符号長 L の比 (N/L)
を相互相関値を小さく抑えながら大きくすることにより
性能改善が図れる。これまでに、N/L≧1 を達成する擬
似雑音 (PN) 符号として、陪直交符号や拡張擬直交 M 系
列 [1] が提案されているが、符号分割多元接続 (CDMA)
は困難である。CDMA が実現できる符号として、拡張
プライム符号や一般拡張プライム符号 [2] が提案されて
いるが、N/L>1 は実現できない。本稿では、N/L≧1 を
達成し、CDMA が実現できる新しい PN 符号を提案す
る。さらに光無線 CSK に適用し、シンボル誤り率特性
を明らかにする。
Correlator
OM(MO)
Correlator
OM(1)
1
1
1
-1
1
0
1
0
0
Outer-Code
×
Bi-orthogonal
code
1
-1
×
11-1-1 11-1-1 11-1-1
11-1-1
0
EPOM(8chip)
11101000
0 1 1 1. 0 1 0 0
.
.
01100011
BO(4chip)
1111
1-11-1
.
.
.
-1-1-1-1
OM(4chip)
11-1-1
-111-1
Inner-Code
Correlator
OM(MI/2)
Correlator
BO(1)
.
.
.
OM
Data
BO
Data
Correlator
BO(MO)
図 2 受信器
10
0
10
-1
10
-2
10
-3
10
-4
10
-5
10
-6
-80 -78 -76 -74 -72 -70 -68 -66 -64 -62
Average transmitted laser power per bit[dBm]
図 3 SER 誤り率特性
=
性能解析
図 3 に外符号の EPOM が 25 チップ、内符号の OM が
26 チップ、BO が 24 チップの場合のビット当たりの平
均送信光パワー [dBm] に対する SER のシミュレーショ
ン、理論解析の結果を示す。
4 むすび
本稿では 2 種類の直交符号を用いることで、N/L ≧ 1
を達成し多元接続可能な符号を提案した。また、シミュ
レーションプログラムにより SER 特性を解析した。
謝辞本研究の一部は, 科学研究費補助金の援助により
行われた.
参考文献
3
[1] 高柳, 羽渕, “拡張擬直交 M 系列を用いる光無線コードシフトキー
イングの一検討 (ワイドバンドシステム)”. 信学技報, WBS2015-3,
pp12-16, (2015-05)
[2] 松嶋, 長尾, 落合, 寺町, “拡張プライム符号の一般化とその特性に
ついて”, 信学論 A, Vol.J91-A, No.5, pp. 559-573, (2008-05)
Optical
Signal
(eliminate
negative signal)
図1
.
.
.
Correlator
BO(MO)
.
.
.
システム構成
図１に送信信号構成、図 2 に受信器構成を示す。外符
号は拡張擬直交 M 系列 (EPOM)(8chip)、内符号は直交
M 系列 (OM)(4chip) と陪直交符号 (BO)(4chip) から成
る。外符号は MO (= 8) 個の EPOM から 1 個、内符号
は MI /2(= 2) 個から 1 個、MO (= 8) 個の BO から 1 個
を選択する。外符号の 1 のチップに BO の各チップを対
応させ、内符号の OM を各チップに乗算する。最後に −
信号を除去し + 信号のみにして光送信する。これによ
り、最終的な符号数 N は MO × MO × M2I 、符号長 L は
MO × MI となり、N/L= M2O (≧ 1) を達成する。受信器
では APD 検波後、まず、外符号を推定する。外符号は
MO 個の OM(EPOM の 0 を− 1 にする) と相関をとり、
最大値から決定する。次に、外符号の各チップ毎に推定
した外符号と受信信号との乗算出力と内符号の M2I 個の
OM と相関をとる。その M2I 個の相関信号と MO 個の
BO の相関をとり、その最大値からデータを復調する。
Select Code
EPOM
Data
Correlator
BO(1)
APD
SER
2
.
.
.
Select Largest
1
Select Largest
1
送信信号構成
-30-
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