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問8

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医療工学解説－論理回路・変調・AD変換

次の記述は、図に示すQPSK(4PSK)変調器の原理的な構成例について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。(1)分配器で分配された搬送波は、BPSK(2PSK)変調器1には直接、BPSK(2PSK)変調器2にはπ/2移相器を通して入力される。BPSK変調器1の出力の位相は、符号aiに対応して変化し、搬送波の位相に対してAの値をとる。また、BPSK変調器2の出力の位相は、符号biに対応して変化し、搬送波の位相に対してBの値をとるので、それぞれの出力を合成(加算)することにより、QPSK波を得る。(2)このように、QPSKは、搬送波のπ/2おきの位相を用いて、1シンボルでCビットの情報を送る変調方式である。符号aiBPSK変調器1搬送波QPSK波分配器π/2BPSK移相器変調器2符号bi

表2 802.11axが対応する変調符号化方式

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ppcm は何の略します。

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A-19次の記述は、図に示すデジタル無線回線のビット誤り率測定の構成例において、被測定系の変調器と復調器とが伝送路を介して離れている場合の測定法について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。(1)測定系送信部は、クロックパルス発生器からのパルスにより制御されたパルスパターン発生器出力を、被測定系の変調器に加える。測定に用いるパルスパターンとしては、実際の符号伝送を近似し、伝送路及び伝送装置のあらゆる応答を測定するため、伝送周波数帯全域で測定でき、かつ、遠隔測定でも再現できるようにAパターンを用いる。(2)測定系受信部は、測定系送信部とBパルスパターン発生器を持ち、被測定系の復調器出力のCから抽ABC出したクロックパルス及びフレームパルスと同期したパ1ランダム異なる受信パルス列ルス列を出力する。誤りパルス検出器は、このパルス列と2ランダム同一の副搬送波被測定系の再生器出力のパルス列とを比較し、各パルスの3擬似ランダム同一の受信パルス列極性の一致又は不一致を検出して計数器に送り、ビット誤4擬似ランダム異なる副搬送波り率を測定する。5擬似ランダム異なる受信パルス列被測定系搬送波発振器変調器伝送路復調器再生器クロックパルスパルスパターンクロックフレームパルスパターン発生器発生器同期回路同期回路発生器検出器誤りパルス計数器測定系送信部測定系受信部

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次の記述は、BPSK信号の復調(検波)方式である遅延検波方式に必要となる差動符号化について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、mod.2(modulo2)は、2を法とする剰余演算である。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)遅延検波方式は、1シンボル前の信号を基準位相信号として位相検波するが、引込み位相の不確定性を除去し正しく受信データを判定するため、送信側において伝送する情報を位相差に対応させる差動符号化が用いられる。(2)nシンボル目の送信データをSn、差動符号化データをXn、復号された受信データをRnとすると、送信側では1シンボル前の差動符号化データXn−1を用いて①式の和分論理演算を行い、差動符号化データXnに位相を割り当てて位相変調を行なう。受信側では、②式の差分論理演算を行うことで相対位相差による受信データRnの判定が可能となり、送信データSnが受信データRnとして復元される。Xn=Sn+Xn−1(mod.2)··①Rn=Xn−Xn−1(mod.2)···②(3)例えば、表に示す送信データSnが与えられた場合の差動符号化データX1、X2、X3、X4は、X0を“0”とすると、それぞれA、B、C、Dとなる。シンボル番号n01234送信データSn10101差動符号化データXn0ABCD受信データRn10101

次の記述は、直交振幅変調(QAM)等のデジタル信号の帯域制限に用いられるロールオフフィルタ等について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、デジタル信号のシンボル(パルス)期間長をT〔s〕とし、ロールオフフィルタの帯域制限の傾斜の程度を示す係数(ロールオフ率)をα(0≦α≦1)とする。(1)遮断周波数1/(2T)〔Hz〕の理想低域フィルタ(LPF)にインパルスを加えたとABCきの出力応答は、中央のピークを除いてA〔s〕ごとに零点が現れる波形と1+α1−αなる。この間隔でパルス列を伝送すれば、受信パルスの中央でレベルの識別を行2TTうような検出に対して、前後のパルスの影響を受けることなく符号間干渉を避1+α1+αけることができる。2TT(2)理想LPFの実現は困難であり、実際にデジタル信号の帯域制限に用いられる1+α1−αロールオフフィルタに、入力としてシンボル期間長T〔s〕のデジタル信号を通T2T2Tすと、その出力信号(ベースバンド信号)の周波数帯域幅は、B〔Hz〕で表1−α1+αされる。また、無線伝送では、ベースバンド信号で搬送波をデジタル変調(線形T2TT変調)するので、その周波数帯域幅は、C〔Hz〕で表される。1−α1−α