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情報通信工学II (平成20年度)
1
• 1オーム系
Z0 = 1Ω
(1)
オームの法則 (V:電圧,I:電流,R:抵抗orインピーダンス)
V = IR
(2)
1オーム系では,
V = I
(3)
・・・ 電流と電圧の値が等しい
なので,電力は
P = IV = I2 = V2
• SN比(信号:Signal-雑音:Noiseの比)[信号振幅をAとすると信号電圧はA2]
[Rオーム系]
[1オーム系]
V1=I1R(信号) ∴電力P1=I1V1=V12/R, V1=I1(信号)
∴ 電力P1 =I1V1=V12
V2=I2R(雑音) ∴電力P2=I2V2 =V22/R, V2=I2(雑音)
∴ 電力P2=I2V2 =V22
SN比 ・・・ 一般にdB値で表す,ここでは比の値そのままで示す。
P2/P1 = V22/V12
P2/P1 = V22/V12
※ SN比は,Rオーム系でも1オーム系の値に等しい。従って,1オーム系で設計や解析を行ってお
けば,そのままRオーム系へ適用しやすい。
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2
ベースバンドパルス伝送方式
→ ベースバンドパルスを使用 ・・・ 周波数成分 → ゼロ周波数に非常に近い成分を持つ
比帯域(周波数帯域/中心周波数)が大きい
※パルスでなくても比帯域の大きい信号をベースバンドパルスと呼ぶ。
搬送波パルス伝送方式
→ 搬送波パルスを使用 ・・・ 周波数成分 → 搬送波周波数(中心周波数付近の成分から成る
比帯域(周波数帯域/中心周波数)が小さい
ベースバンド信号 → 搬送波信号に変換 ・・・ 変調器
搬送波信号 → ベースバンド信号に変換 ・・・ 復調器
変調波→包絡線
A{1 + m sin(at + b)}
アナログ変調
プリントno.4関連の図
搬送波
B sin(ct + d)
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信号伝送
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アナログ: 変・復調
ディジタル: 符号化・復号化 +変・復調
搬送波(信号をのせて運ぶ波)の種類
1.正弦波
2.繰り返しパルス
代表的な変調方式
振幅
連続波(Continuous Wave: CW)変調
(amplitude)
パルス変調
[アナログ]
CW変調の種類
AM(振幅)
FM(周波数),PM(位相)
[ディジタル]
ASK(振幅)
FSK(周波数),PSK(位相)
[アナログパルス変調]
パルス変調の種類
幅
・・・ 線形変調
(width)
・・・ 角度変調
位相
(phase)
[比帯域]=
[周波数帯域]/[中心周波数]
=(Δf / f0 )
PAM(パルス振幅),PDM(パルス幅),PPM(パルス位置)
[ディジタルパルス変調]
PCM(パルス符号),差動(DM),差動PCM(DPCM)
ベースバンドパルス ・・・ 周波数0成分(近辺):DCを含み → ベースバンド伝送
比帯域が広い
搬送波パルス
・・・ DCを含まず比帯域が狭い
→ 搬送波伝送
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アナログ変調(AM変調)
正弦波振動をする搬送波C(t)は次式で表すことができる。
C(t) = Accos(wct + qc )
(1)
ただし,Ac:搬送波振幅,wc:角周波数, qc:位相である。
AM変調では,wc,qc,を一定としてAc(実際には電圧・電流の振幅)を信号s(t)に応じて変化させる。すなわち,
Ac(t) = A{1 + ks(t)}
(2)
ただし,A,kは定数とする。この時,AM波jAM(t)は次式のように表される。
jAM(t) = A{1 + ks(t)}cos (wct + qc )
(3)
ここで,信号s(t)に相似で振幅1の波形(正規化波形)s1(t)を用いて, s(t) = s0s1(t)と置くと式(3)は
jAM(t) = A{1 + ks0s1(t)}cos (wct + qc )
(4)
となる。いま,m = ks0と置くと上式は
jAM(t) = A{1 + ms1(t)}cos (wct + qc )
(5)
と書ける。このmを変調度と呼ぶ。s(t)が単一正弦波coswmtである場合には次のようになる。
jAM(t) = A{1 + m coswmt}cos (wct + qc )
(6)
一般に,変調度はm≦1にとるが,m>1の場合を過変調と呼び,復調信号に歪みを生じる。
図1 M=0.6の場合
図2 M=1.3の場合過変調