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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2023-07-13 09:25 カオス変調におけるビット割り当て手法の演算量削減と外部符号連接による性能改善の検討 ○戸澤 遼・森 祐樹・山下聖矢・岡本英二（名工大）・山本哲矢（パナソニック）  RCS2023-86 |
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| 抄録 | （和） | 近年，産業・医療等におけるInternet of things (IoT) 端末の急激な増加に伴い，通信の秘匿性向上が課題となっている．そこで我々は共通鍵暗号方式の一種であり，物理層秘匿性を有するカオス変調を提案している．カオス変調では，共通鍵に依存した不規則な挙動の変調信号を得ることができるが，その性質上，情報ビットのハミング距離と変調信号間距離に相関が無く，ビット誤り率特性に改善の余地があった．そこで過去に非線形最適化アルゴリズムの焼きなまし法を用いて変調信号に対してビットの再割り当てを行う手法を提案したが，得られる利得に対して所要演算量が膨大となってしまう課題があった．そこで本稿では，ビット割り当てに用いるアルゴリズムを貪欲法へと変更して演算量を削減する手法を提案する．また，低密度パリティ検査符号を連接したカオス変調に本ビット割り当て手法を適用することで，既存手法に対して符号長1024，符号化率0.75においてブロック誤り率10^(-3)で約0.5 dBの特性改善が実現できることを示す． |
| （英） | In recent years, with the rapid increase of Internet of Things (IoT) devices in industries, healthcare, and other fields, improving communication confidentiality has become a challenge. As one of the solutions, we have proposed chaos modulation, which is a type of common key encryption that possesses physical layer security. In chaos modulation, it is possible to obtain a modulated signal with irregular behavior dependent on a shared key. However, due to its nature, there is no correlation between the Hamming distance of information bits and the Euclidean distance between modulated signals, leaving room for improvement in bit error rate characteristics. In the past, we proposed a method that performs bit reallocation on the chaos modulated signal using the simulated annealing algorithm, a nonlinear optimization algorithm. However, this method faced the challenge of requiring immense computational complexity relative to the achievable gain. Therefore, in this paper, we propose a new method to reduce the computational complexity by changing the algorithm used for bit allocation to a greedy algorithm. Additionally, by applying this method to chaos modulation concatenated with low-density parity-check codes, we demonstrate that compared to existing methods, at a code length of 1024 and a coding rate of 0.75, a characteristic improvement of approximately 0.5 dB at a block error rate of 10^(-3) can be achieved. | |
| キーワード | （和） | 物理層秘匿性 / カオス変調 / 最適化アルゴリズム / 貪欲法 / LDPC符号 / BICM-ID / / |
| （英） | physical layer security / chaos modulation / optimization algorithm / greedy method / LDPC codes / BICM-ID / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 123, no. 108, RCS2023-86, pp. 33-38, 2023年7月. | |
| 資料番号 | RCS2023-86 | |
| 発行日 | 2023-07-05 (RCS) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
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 | RCS2023-86 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SeMI RCS RCC NS SR |
| 開催期間 | 2023-07-12 - 2023-07-14 |
| 開催地（和） | 大阪大学中之島センター+オンライン開催 |
| 開催地（英） | Osaka University Nakanoshima Center + Online |
| テーマ（和） | 無線分散ネットワーク，M2M(Machine-to-Machine)，D2D(Device-to-Device)，一般 |
| テーマ（英） | Distributed Wireless Network, M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，IoT（Internet of Things）, etc |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | RCS |
| 会議コード | 2023-07-SeMI-RCS-RCC-NS-SR |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | カオス変調におけるビット割り当て手法の演算量削減と外部符号連接による性能改善の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on Complexity Reduction of Bit Assignment and Performance Improvement by Channel Code Concatenation in Chaos Modulation |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 物理層秘匿性 / physical layer security |
| キーワード(2)（和/英） | カオス変調 / chaos modulation |
| キーワード(3)（和/英） | 最適化アルゴリズム / optimization algorithm |
| キーワード(4)（和/英） | 貪欲法 / greedy method |
| キーワード(5)（和/英） | LDPC符号 / LDPC codes |
| キーワード(6)（和/英） | BICM-ID / BICM-ID |
| 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） | 戸澤 遼 / Ryo Tozawa / トザワ リョウ |
| 第1著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 森 祐樹 / Yuuki Mori / モリ ユウキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山下 聖矢 / Seiya Yamashita / ヤマシタ セイヤ |
| 第3著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 岡本 英二 / Eiji Okamoto / オカモト エイジ |
| 第4著者 所属（和/英） | 名古屋工業大学 (略称： 名工大) Nagoya Institute of Technology (略称： NITech) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山本 哲矢 / Tetsuya Yamamoto / |
| 第5著者 所属（和/英） | パナソニックホールディングス株式 (略称： パナソニック) Panasonic Holdings Corporation (略称： Panasonic) |
| 第6著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
| 第6著者 所属（和/英） | (略称： ) (略称： ) |
| 第7著者 氏名（和/英/ヨミ） | / / |
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| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2023-07-13 09:25:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | RCS |
| 資料番号 | RCS2023-86 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | no.108 |
| ページ範囲 | pp.33-38 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2023-07-05 (RCS) |
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