情報通信工学まとめ

ねあっこ @naircco

・PCM（Pulse Code Modulation） アナログ情報のディジタル情報への変換。 PAMして量子化して二元符号化してDD変換する。受信するときはこれの逆変換。

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・PAM（Pulse Amplitude Modulation） パルス振幅変調。標本化定理に従って周期パルス列で変調する。帯域が4kHzだったら、標本化は8kHzでどうぞ。

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・量子化 アナログ値を整数値に丸め込む。このとき誤差が生じる。そして受信側で複合するときに歪む。

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・量子化の手法 線形量子化と非線形量子化がある。 線形量子化は等間隔レベルで振幅を丸め込む。 非線形量子化は、量子化するときのものさしの幅が対数になってたりする（小信号は目盛りが細かくて、大信号は目盛りが荒い）。

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・予測符号化 DPCM（差分パルス符号変調） 　無圧縮だったら1サンプルの表現に、量子化ビットと同じだけの情報量がいる。でも音声波形って振幅の変化ちっさいし、隣同士の差分でいいんじゃねっていう発想。まず1サンプル目を記録して、1,2サンプル目、2,3サンプル目の差分を記録する。

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・ADPCM（適応的差分パルス符号変調） DPCMの強い版。量子化幅を適応的に変化させるらしい。振幅変化が小さいところと振幅変化が大きいところで、量子化幅をかえて、小さな信号変化を再現できるようにする。

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◯ディジタル情報通信法式 ・ベースバンド方式 ディジタル情報をパルス信号に変換して、何もせずにﾌﾟｯて。簡単にできるけど、長距離伝送・多重化には向いてない。 ・ディジタル変調方式 ディジタル情報をアナログ変調して伝送する。めんどくさいけど長距離伝送・多重化ができる。

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◯ベースバンド方式への要求条件 ・ゼロが連続しない 0が続いたらタイミング抽出が難しくなる。 ・直流成分が少ない 中継局の回路は直流を通さないらしい。 ・周波数帯域が小さい（パワースペクトルが集中してる） 高周波成分はケーブルでの伝送損失が大きいので、周波数帯域が狭いほうがいい。

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◯ディジタル・ディジタル変換 ・Unipolar：0と1の電圧をとる ・Polar：正負の電圧をとる。 ・BiPolar：3レベルの電圧を取る。0はビット0を表す。

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◯NRZ 0レベルを取らない。

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・NRZ-L 1：正レベル、0：負レベル 同じレベルが続いた場合、同期がとれなくなり、直流成分が出る。 http://t.co/BGfLZbDdI6

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・NRZ-I 1ごとに極を入れ替える。1が続いた場合、同期が取りやすいが、必要帯域が広がる。直流成分はない。 http://t.co/yY6m5IDwop

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◯RZ 1ビット内の途中で必ず0に戻る（NRZ-Iよりつよい）。同期が取りやすいけど、必要帯域が大きくなる（NRZ-Iの倍）。 http://t.co/DmuxLrXt0t

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◯Biphase 正レベル・負レベルのみをとり、ビットの途中で必ず極が変わる。ManchesterとDifferential Manchesterの2方式がある。

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◯マンチェスタ方式 ・ビット途中の極変化でビットを表す。 0：正→負 1：負→正 ・1(or 0)が続くと必要帯域が大きくなる。 http://t.co/xDd5beJtWX

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◯差分マンチェスタ ・ビット途中の極変化は、同期のきっかけしか提供しない。0のとき極が変化して、1のときは変わらない。1が続くと必要帯域が小さくなる。 http://t.co/qc4YFYvhtm

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◯Bipolar レベル0で0を表現。AMIとB8ZSが代表的な2つ。前の1がどっちだったか覚えとかないといけないのでは？

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◯AMI(Alternate Mark Inversion) ・1：交互に正レベル、または負レベルをとる ・0：0レベル ・直流成分がない（1が交互だから） ・0が続いたら同期が取りづらい。 http://t.co/oU9zsxL9Qj

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◯B8ZS(Bipolar 8-Zero Substitution) ・ベースはAMI ・0が8つ続いたら、変則を伴う変化を与える（同期しやすくするため）。 ・直流成分はなし http://t.co/ZcMmufwHa1

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◯アナログ・アナログ変換 変調の基本。元の信号より高い周波数帯の信号に変換する。多重化が可能になるらしいよ。 →多重化とは？ 単一伝送路に複数の信号波を同時に伝送する。周波数分割多重・時間分割多重・空間分割多重・符号分割多重。

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◯空間分割多重化 有線通信だったら、電線を増やすこと。でもこれは多重化とはみなされない。 無線だったら、複数のアンテナ部品を並べて多重化する。

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◯周波数分割多重化 複数に分割した周波数帯域を、それぞれのチャネルごとに割り当てる。送りたい信号をチャネルごとに違う周波数に変調して、これらを一緒にして一つの信号にする。まぁ周波数帯域は広くなるよね。

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◯時間分割多重化 複数のチャネルの信号を一定の時間間隔で、一つずつ順番に送る方法。

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◯符号分割多重化 各チャネルの信号を符号によって色分けする感じ。多数のチャネルの信号を送るとき、それらは混じって雑音のようになっている。受信側では、利用するチャネルの信号に対応する符号を加えて、信号を取り出す。他のチャネルは雑音のまま。

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◯AM変調（振幅変調） 元信号の振幅の正の最大値において、振幅変調波（変調した結果の波）の振幅が最大に、負の最大値において振幅が最小となる。 変調度は大きいほど良いが、大きすぎると過変調となり、元の信号が取り出せない。 http://t.co/cL1Z6Snl9w

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