基礎－ 1情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　平成 20 年 10 月

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工学科　　　年生　学籍番号（　　　　　　　　　　）　氏名（　　　　　　　　　　　　　　　　　）

□ フーリエ級数 □ フーリエ変換 □ ＳＮ比 □ 波長□ 周波数と波長の関係 □ 周期信号 □ 伝達関数 □ インパルス応答□ 帯域幅 □ 帯域通過フィルタ (BPF)□ 低域通過フィルタ (LPF) □ 地上波ディジタル放送□ 重畳 □ ヘテロダイン方式 □ 振幅変調（ＡＭ） □ 角度変調□ 電灯線通信 □ 周波数変調（ＦＭ） □ 位相変調（ＰＭ） □ 包絡線□ 同期 □ 周波数多重通信方式 □ 時多重通信方式 □ 地上ディジタル放送□ 符号化 □ 光通信 □ 衛星通信 □ 移動体通信□ 光ファイバ □ ｄＢｍ □ SAR □ MHz, ＧＨｚ□ ｄＢ □ WCDMA □ OFDM

チェックの数　（　　）個／ 35 個中【次の公式を完成させなさい】

１． cos Ａ cos Ｂ ＝　――｛ ＋ ｝

２． sin Ａ cosB ＝　――｛ ＋ ｝

３． sin( Ａ－Ｂ ) ＝ －

４． cos( Ａ－Ｂ ) ＝ ＋

５． sin ２Ａ ＝

６． cos ２Ａ ＝

７．ａ cosA ＋ｂ sinA 　＝　　　　　　　　　　　 sin （　　＋ α ）

　但し， α ＝　 tan-1

基礎－ 2情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）

通信方式　・・・　信号を送るもの（送信機）と受け取るもの（受信機）が，ある媒体　（電線などの伝送路）でつながれている形態。

・電話（有線）　・・・　電話機と電話線　 　 →　電気信号　　（音声など）

・ラジオ，ＴＶ（マイクロ波・ミリ波通信：有線）　・・・　導波路・導波管 →　電磁波信号

　　　光ファイバ　　 →　光信号（　　　　　〃 　：無線）　・・・　大気中など 　　 →　電磁波信号

・アナログ通信　・・・　時々刻々連続的に変化する波形や周波数成分を忠実に伝送・ディジタル通信　・・・　０，１等から成る符号に変換し，パルスとして伝送

電話での人の声　・・・　 0.1 ～ 8kHz の周波数成分を持つ波の重ね合わせ　　→　通話には 0.3 ～ 3.4kHz の周波数成分だけで十分　　　（電話の声と実際の声が微妙に違う理由）　アナログ信号　→　ディジタル信号　・・・　より忠実な情報伝達が可能（電話，ＴＶ等）

通信への要求　低損失，高速・・・早く遠くへ　広帯域性，大容量性・・・たくさんの情報を（多重化）　高品質，低雑音，高信頼性・・・より良い情報を　秘匿性・・・情報の保守

ディジタル方式

基礎－ 3情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）

1 ．　「はい」・・・１，「いいえ」・・・０で応えられる信号は，２つの符号 0 ，1 （２進数）で伝達可能2 ．　４種類の答がある場合も 00, 01, 10, 11 （２進数）で選択・伝達可能

［一般化］　答（場合の数）が２ｎ 個ある場合は，ｎ桁の２進数の組み合わせで情報を表せる。　　　・・・　 「情報量はｎビットである」と言う。　　　場合の数（選択子）が２の倍数でなくＮ個の場合も，［情報量］＝ｌｏｇ２Ｎ　ビット

【ディジタル通信方式の基礎用語】

　情報伝送速度（ビットレート）［　　　　　　］　・・・

　符号速度［　　　　　］　・・・

　パルス繰り返し周波数［　　　］　・・・

　符号周期，基本周期　・・・

　 m 進符号（パルス）， m値符号（パルス）　・・・

　 m 進符号の情報伝送速度［　　　］　・・・

　（２進符号の情報伝送速度を特にビットレートと呼ぶ）

　符号誤り率（シンボル誤り率）　・・・

　（２進符号では特にビット誤り率と呼ぶ）

※パルス・・・持続性が非常に短い信号

ディジタル情報

基礎－ 4情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）

・　伝送線路での信号の減衰量は指数関数特性（ｅ－ｘ）を持つ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　→　単位長当たりのデシベル値（ｄＢ／ｋｍ）で表す・　通信工学　→　信号の電力比をｄＢ表示するのが便利。

【電力比のｄＢ表示】

【電力量のｄＢ表示】　電力のｍＷ（ミリワット値）をｄＢ表示　　→　ｄＢｍ　電力のＷ（ワット値）をｄＢ表示　　　　　　→　ｄＢＷ

10/10 10log10 xxxx x 　　　･･･　電力比（真

値）[x] 　 dB 　･･･　 dB 表示

ｄＢ，ｄＢｍ，ｄＢＷ

（復習と計算例）　１．　 x ＝５の場合の［ x ］を求める。

　２．　 [x] ＝９の場合の x を求める。（ [x]9 は [x]=9 となる x の値を示すものとする）　

　３．　 20mW の dB 表示を求める。

（問題）１． [x]=8 の場合の x の値を求めよ。　　２． 40mW および 0.04W を dBm および dBW 表示せよ。　　

73102log1010log102

10log105log10 10101010

8log102log102log1033 103

101039 xx 8 x

1310310log102log10102log1020log10 10101010 dBm13

dBx 7

基礎－ 5情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）

dtetgfG ftj 2)(

周波数スペクトル表示

２．周期パルス（周期Ｔ）　離散スペクトル　→　フーリエ級数展開（時間関数←→ 周波数関数）パルス波形そのままで周期Ｔが大　→　スペクトル間隔 (1/T ＝ f ＝／ 2π ）は狭くなる

↓　　　　　　　　　　　　極限・・・孤立パルス　→　連続スペクトル

電力スペクトル　［言葉］　帯域フィルタ，中心周波数，周波数帯域インピーダンス整合　反響による信号歪み　→　反響歪み（反射）

１．正弦波信号　 g(t) ＝ cos 0 　 t 　（周波数 0 の単振動）

周波数成分を調べる　→　フーリエ変換（周波数←→時間） ※ 0 の位置に成分が現れる（教科書 p.11 図 1.6(a) ）

【オイラーの公式】

　　　　 ∴ cos 0 　 t = 　　　 ｅ + 　　　　ｅ

周波数成分を調べる　→　フーリエ変換（周波数←→時間） ※ 0 および－ 0 位置に成分が現れる（教科書 p.11 図 1.6(b) ）

sincos,sincos jeje jj

dtetgG tj

21)(

0 0 0 0 0

tatatatata 5544332211 coscoscoscoscos

片側周波数表示 両側周波数表示

基礎－ 6情報通信工学Ⅱ（平成 20年度）方形波パルスのフーリエ変換

－ τ／２ τ／２

Ａ

ｔ

ｖ (t)

2,0

2,

t

tAtv (1)

フーリエ変換の基本式（スペクトル V(f)　　時間v(t)）

)2()()( 2

dtetvfV ftj

)4()sin(

)(

f

fAfV

f

V(

f )

図２．方形波のスペクトル分布　　　　（周波数関数）

図２．方形波パルス波形（時間関数）

教科書 p.56 式 (3.9)参照

)3()( 2

2

2

dtAefV ftj