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GID-SSS
研究所の紹介

 MAD-SS

名称  Mathematical Assist Design Laboratory's Spectrun Spread
 「数理設計研究所のスペクトラム拡散・・・を直訳したものです。

特徴  スペクトラム拡散通信技術を応用した、長距離通信向けの技術です。
 高精度周波数源や他の基準クロックなどの手がかり無しで、極めて微弱な拡散信号をもとに通信を開始することができます。
 電波通信だけでなく、光波、音波、弾性波など搬送波通信であればどのような手法でも適用可能です。

 現在試験中の実装では、約10bpsと極めて低速であり、動画や画像などリッチ・コンテンツの伝送には向かないと思います。

性能  従来の通信方式と比較すれば、下記の特徴を持ちます。
  • 同出力 ・・・・・・ 5〜25倍ほどの距離
  • 同距離 ・・・・・・ 1/1000の送信出力
  • 感度 ・・・・・・ 1000倍、+30dB

 実装例 実験規格
項目 単位 コメント
TIP時間 0.725623582 msec 拡散するための最低1単位時間。受信機は44100SPSでADする。
1TIPあたり32サンプルすると 32*1/44100 → 0.725623582 msec
TIP周波数 1378.125 Hz 拡散するための最低1単位時間の逆数 44100/32 → 1378.125 Hz
拡散コード長 1024 TIP 10bit M系列は1023TIPで構成されるので最後に0を追加して1024TIPにする
拡散周期 0.743038548 sec 32*1/44100*1024 → 0.743038548 sec

感度 (10bitM、拡散コード時間 0.7秒、10BPS、実験周波数50, 145, 150MHz)
  • SNR能力
    • 数値計算値
      • 白色雑音に対し -14.6dB (1拡散シーケンスあたりの実力伝送能力はSS理論と同等)
    • 搬送波妨害 数値計算値
      • 同一周波数の搬送波妨害に対し -60dB、ただし周波数依存性が大きい
  • 受信感度 @150MHz の実験値
    • 測定器による感度 -140dBm
    • 低雑音環境の野外 -135dBm
    • 地方都市の雑音環境にて -125dB

応用事例
  • GPS-TX ・・・・・・ 動物にGPS受信機内蔵の超小型送信機を取り付け、行動を追跡
  • 防災通信 ・・・・・・ 数100mの局地災害から数100qの大規模広域災害まで対応
  • 電力線伝送 ・・・・・・ 

特許 「スペクトラム拡散方式の通信装置、及び、その高速同期確立法」
  • 2003/02/03 国際出願 PCT/JP03/1054 特願2004-544184
  • 2004/08/19 世界知的所有権機関(WIPO)による公開情報
  • 2005/01/21 日本 特許第3639839号
  • 2007/03/20 韓国 特許第10-0688329号
  • 2008/11/07 欧州 European Patene No. 1528690
  • 2009/01/16 米国 US 7,471,716 B2
  • 2009/12/04 中華民国(台湾)
「シフト法によるデータ通信装置、及び、データ通信方法」

対応済の規格
  • 微弱無線局 ・・・・・・ ≒50nWで、平地間通信距離500mを達成
  • ARIB STD-T67 ・・・・・・ 汎用の特定小電力無線 426MHz
  • ARIB STD-T99 ・・・・・・ 動物追跡用の特定小電力無線 142MHz
  • アマチュア無線 ・・・・・・ G1Dの可能な各周波数に対応


contact: yazawa@mail.wind.ne.jp


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