Images of 搬送波対雑音比
次の記述は、地上系のマイクロ波(SHF)多重通信において生ずることのある干渉について述べたものである。このうち誤って いるものを下の番号から選べ。 干渉波は、干渉雑音とも呼ばれる。 干渉波は、受信機で復調後、雑音となり、信号対雑音比(SN)が低下するのでビット誤りに影響を与える。 アンテナ相互間の結合による干渉を軽減するには、サイドローブの少ないアンテナを用いる。 送受信アンテナのサーキュレータの結合及び受信機のフィルタ特性により、送受間干渉の度合いが異なる。 ラジオダクトによるオーバーリーチ干渉を避けるには、中継ルートを直線的に設定する。
次の記述は、デジタル変調方式の理論的なC⁄N対BER特性(同期検波)等について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。ただし、QPSK、8PSK、16QAM、16PSK及び64QAMの特性を図に示す。また、log102=0.3、log103=0.48とする。は、16QAMに比べて、同一の伝送路において、BER=1×10-8を得る4倍高い送信電力が必要である。BERで、BER=1×10-8を達成するための所要は約20.3〔dB〕である。10-1C⁄N対(同期検波)BER特性⁄N=3Eにおけるb/NC0⁄NとEb/Nであるから、8PSK0で、BER=1×10C⁄N(ビットエネルギー対雑音電力密度比)の関係-8を達成するための所1010-2-3Eb/N0は、約25.1〔dB〕である。10-4QPSK8PSK64QAM-8を達成するための所要C⁄Nは、QPSKと16PSKで約11.2〔dB〕10-510-616PSK⁄NをパラメータとしたBPSK及びQPSKのBERが、誤差補関数を用い-7た式として、それぞれ、1/2erfcC/N及び1/2erfcC/N/2で10-816QAM表せるので、BER=1×10-8を達成するための所要C⁄Nは、BPSKと16PSK1051015202530で約14.2〔dB〕の差がある。C⁄N〔dB〕
次の記述は、図1に示す雑音電界強度測定器(妨害波測定器)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。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)人工雑音などの高周波雑音の多くはパルス性雑音であり、その高周波成分が広い周波数範囲に分布しているため、同じ雑音でも測定器のA、直線性、検波回路の時定数等によって出力の雑音の波形が変化し、出力指示計の指示値が異なる。このため、雑音電界強度を測定するときの規格が定められている。(2)準尖頭値は、規定のBを持つ直線検波器で測定された見掛け上の尖頭値であり、パルス性雑音を検波したときの出力指示計の指示値と無線通信に対する妨害度とを対応させるために用いる。(3)パルス性雑音の尖頭値は、出力指示計の指示値に比べて大きいことが多いので、測定器入力端子から直線検波器までの回路の直線動作範囲を十分広くする必要がある。このため、図2において、直線検波器の検波出力電圧が直線性からC〔dB〕離れるときのパルス入力電圧と、出力指示計を最大目盛りまで振らせるときのパルス入力電圧の比で過負荷係数が定義され、その値が規定されている。空中線測定結合回路減衰器高周波増幅器混合器中間周波増幅器(準尖頭値)直線検波器出指示計力較正比較局部発振器図1発振器C〔dB〕検波出力指示計の出最大目盛力電圧過負荷係数〔V〕パルス入力電圧〔V〕図2パルス入力電圧に対する検波出力電圧(FA212-5)
A-17次の記述は、搬送波零位法による周波数変調(FM)波の周波数偏移の測定方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。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)FM波の搬送波及び各側帯波の振幅は、変調指数mfを変数(偏角)とするベッセル関数を用いて表され、このうち搬送波の振幅は、零次のベッセル関数J0(mf)の大きさに比例する。J0(mf)は、mfに対して図1に示すような特性を持つ。(2)図2に示す構成例において、周波数fm〔Hz〕の単一正弦波で周波数変調したFM(F3E)送信機の出力の一部をスペクトルアナライザに入力し、FM波のスペクトルを表示する。単一正弦波の振幅を零から次第に大きくしていくと、搬送波及び各側帯波のスペクトル振幅がそれぞれ消長を繰り返しながら、徐々にFM波の占有周波数帯幅はAなる。(3)搬送波の振幅がBになる度に、mfの値に対するレベル計の値(入力信号電圧)を測定する。周波数偏移fdは、mf及びfmの値J0(mf)を用いて、fd=Cであるので、測定値から入力信号電圧対周1.00.8波数偏移の特性を求めることができ、搬送波の振幅がBとなる0.60.4ときだけでなく、途中の振幅でも周波数偏移を知ることができる。0.205-0.212346789-0.4mfABC図11広く極大fm/mf2広く零mffm低周波fm低域減衰器FM(F3E)擬似スペクトル3狭く極大fm/mf発振器フィルタ送信機負荷アナライザ4狭く零mffm(LPF)5狭く極大mffmレベル計図2
B−4次の記述は、我が国の地上系デジタル放送の標準方式(ISDB‑T)において、親局や放送波中継局またはフィールド等での伝送信号に含まれる雑音、歪み等の影響を評価する指標の一つであるMER(ModulationErrorRatio:変調誤差比)の原理等について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)デジタル放送では、CNR(C/N)がある値よりもアなると全く受信できなくなる、いわゆるイ現象があるため、親局や放送波中継局等の各段のCNR劣化量を適切に把握する必要があり、その回線品質を管理する手法においてMERが利用されている。(2)MERは、デジタル変調信号を復調して、I−Q平面に展開した際、各理想シンボル点のベクトル量の絶対値を二乗した合計を、そこからの誤差ベクトル量の絶対値を二乗した合計で除算し、ウ比で表すことができる。(3)図は、理想シンボル点に対する計測シンボル点とその誤差ベクトルと(4)jをシンボル番号、Nをシンボル数とすると、MERは、ウの関係をQPSKの信号空間ダイアグラムを用いて例示したものである。比と直交軸Q〔V〕計測シンボル点Ij,Qj〜〜して次式で表すことができる。誤差ベクトル成分δIj,δQjMER=10log10エ〔dB〕理想シンボル点Ij,Qj(5)測定信号のCNRの劣化要因が加法性白色ガウス雑音のみで、復調法同相軸I等それ以外の要因がMERの測定に影響がない場合、理論的にMERは〔V〕(注)〜CNRと等価になる。MERを利用すればオCNRの信号でも精度よδIj=Ij−Ij〜く測定できるため、高品質な親局装置出力等の監視に有効である。QPSK(4PSK)信号δQj=Qj−Qj1小さく2電圧3∑Nj=1∑Nj=1√Ij2+Qj2√δIj2+δQj214低い5クリフエフェクト(cliffeffect)6大きく7電力8∑N∑Nj=1δIj+δQjj=1Ij+Qj222219高い10ゴースト(ghost)
次の記述は、搬送波零位法による周波数変調(FM)波の周波数偏移の測定方法について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)FM波の搬送波及び各側波帯の振幅は、周波数変調指数mfを変数(偏角)とするベッセル関数を用いて表され、このうちアの振幅は、零次のベッセル関数J0(mf)の大きさに比例する。J0(mf)は、mfに対して図1のイに示すような特性を持つ。(2)図2に示す構成例において、周波数fm〔Hz〕の単一正弦波で周波数変調したFM(F3E)送信機の出力の一部をスペクトルアナライザに入力し、FM波のスペクトルを表示する。単一正弦波の振幅を零から次第に大きくしていくと、搬送波及び各側波帯のスペクトル振幅がそれぞれ消長を繰り返しながら、徐々にFM波の占有周波数帯幅はウ。(3)搬送波の振幅がエになる度に、mfの値に対するレベル計の値(入力信号電圧)を測定する。周波数偏移fdは、mf及びfmの値を用いて、fd=オであるので、測定値から入力信号電圧対周波数偏移の特性を求めることができ、搬送波の振幅がエとなるときだけでなく、途中の振幅でも周波数偏移を知ることができる。1.0グラフ①図10.80.60.4グラフ②低周波発振器fm低フィルタ域減衰器送信機FM(F3E)擬負似荷スペクトルアナライザ0.20(LPF)-0.2レベル計-0.41狭まる6側波帯
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A-6次の記述は、2相位相変調(BPSK)の復調器に用いられる基準搬送波再生回路の原理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)図1において、入力のBPSK波eiは、式①で表され、図2(a)に示すように位相が0又はπ〔rad〕のいずれかの値をとる。ただし、eiの振幅を1〔V〕、搬送波の周波数をf〔Hz〕とする。また、2値符号sは“0”又は“1”の値をとり、搬送波と同期しているものとする。ei=cos2πftπs〔V〕--------①(2)eiを二乗特性を有するダイオードなどを用いた2逓倍器に入力すると、その出力eoは、式②で表される。ただし、2逓倍器の利得は1とする。eo=cos2πftπs=+×A〔V〕--------②式②の右辺の位相項は、sの値によって0又はBの値をとるので、式②は、図2(b)に示すような波形を表し、2f〔Hz〕の成分を含む信号が得られる。(3)2逓倍器の出力には、2f〔Hz〕の成分以外に雑音成分が含まれているので、通過帯域幅が非常にCフィルタ(BPF)で2f〔Hz〕の成分のみを取り出し、位相同期ループ(PLL)で位相安定化後、その出力を1/2分周器で分周して図2(c)に示すような周波数f〔Hz〕の基準搬送波を再生する。eiBPSK波2逓倍器eoBPF2f基準搬送波再生回路PLL1/2分周器基準搬送波f(a)〔V〕10振幅00πππei00π時間〔s〕図1振幅〔V〕12feoABC(b)01cos4πft+2πs2cos2πft+2πs2π2π狭い広い振幅〔V〕f基準搬送波時間〔s〕3cos4πft+πsπ狭い(c)04sin4πft2πs2π狭い時間〔s〕5sin4πftπsπ広い図2
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A-8図(a)及び(b)に示す二つの回路の出力の信号対雑音比(S/N)が等しいとき、それぞれの入力信号レベルをS1〔dB〕及びS2〔dB〕とすれば、S2-S1の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、各増幅器の入出力端は整合しており、両回路の入力雑音は、熱雑音のみとする。また、増幅器Aの雑音指数FAと利得GAをそれぞれ4.9〔dB〕及び10〔dB〕、増幅器Bの雑音指数FBを10〔dB〕とし、log103.1=0.49、log102=0.3とする。なお、図(a)の回路と図(b)の回路の帯域幅は、同一とする。FA=4.9〔dB〕FB=10〔dB〕S1〔dB〕増幅器AGA=10〔dB〕増幅器BFB=10〔dB〕S/NS2〔dB〕増幅器BS/N(a)(b)12〔dB〕23〔dB〕34〔dB〕46〔dB〕57〔dB〕(FA701-2)
A-8図(a)及び(b)に示す二つの回路の出力の信号対雑音比(S/N)が等しいとき、それぞれの入力信号レベルをS1〔dB〕及びS2〔dB〕とすれば、S2-S1の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、各増幅器の入出力端は整合しており、両回路の入力雑音は、熱雑音のみとする。また、「増幅器A」の雑音指数FAと利得GAをそれぞれ2〔dB〕及び10〔dB〕、「増幅器B」の雑音指数FBを7〔dB〕とし、log102=0.3とする。なお、図(a)の回路と図(b)の回路の帯域幅は、同一とする。FA=2〔dB〕S1〔dB〕増幅器AGA=10〔dB〕増幅器BFB=7〔dB〕S/NS2〔dB〕増幅器BFB=7〔dB〕S/N(a)(b)12〔dB〕23〔dB〕34〔dB〕46〔dB〕57〔dB〕(FA201-2)
ニュースレター「AES News」No.12 2018冬号発行原子時計をスマートフォンに搭載できるくらいの超小型システムへ貴金属を使わない高性能アンモニア合成触媒を開発「2030 年に向けての研究企画」集大成となる全学ワークショップを開催隕石の記憶は容易に消去される研究者・留学生向け英文メールニュース「Tokyo Tech Bulletin No. 46」を配信第3回ホームビジットプログラム開催報告髙木泰士准教授が「科学技術への顕著な貢献2017（ナイスステップな研究者）」に選定低温で高効率にアンモニアを合成できる触媒を開発未来へのものづくりが体感できる！東工大のバイオコン2月の学内イベント情報歩き走るロボット結晶の開発に世界で初めて成功平成30年度前期日程試験を受験される方へ東京工業大学 社会人アカデミー開催講座 理工系一般プログラム（4コース）「環境科学」「環境工学リサイクルコース」「環境工学エネルギーコース」「食の安全と安心」世界最高速！毎秒120ギガビットの無線伝送に成功世界最小電力で動作するBLE無線機を開発本学同窓生 滝久雄氏が紺綬褒章を受章本学学生チームがiGEM世界大会で金賞を受賞し、11年連続受賞の世界記録更新2017年度 東工大リベラルアーツ ミニシンポジウム年間開催報告高い電子移動度を持つ有機半導体高分子を開発
Carrier-to-noise ratio
