工事担任者 総合通信・基礎

変調・標本化・符号化の公式・重要用語まとめ

PCM、標本化、QAM・PSKなどの変調と伝送速度を扱います。

最初に押さえる

学習のポイント

  • PCM、標本化、QAM・PSKなどの変調と伝送速度を扱います。
  • 用語の名称だけでなく、役割・対象・似た用語との違いまで説明できるように整理しましょう。
PCMで音声をデジタル化する順序標本化・量子化・符号化は役割が異なります。選択肢で順序が入れ替わっていないか確認します。
標本化時間を区切って値を取り出す
量子化振幅を段階値へ丸める
符号化段階値を2進符号にする

計算に使う

重要公式

式そのものだけでなく、各記号が表す量と単位、公式を使える条件をセットで確認してください。

標本化定理

fs2fmaxf_s\ge 2f_{\max}

最高周波数の2倍以上で標本化すると元信号を復元できます。

記号の意味

fsf_s

標本化周波数。1秒間に標本を取る回数単位:Hz

fmaxf_{\max}

入力信号に含まれる最高周波数単位:Hz

使い方と注意点

問題文の帯域上限を f_max として2倍します。実際の装置では余裕を持たせますが、試験の理論上の最小値は2f_maxです。

計算例

最高周波数4 kHzの信号には、8 kHz以上の標本化周波数が必要です。

ビットレート

Rb=fs×nR_b=f_s\times n

標本化周波数に1標本当たりのビット数を掛けます。

記号の意味

RbR_b

1秒当たりのビット数単位:bit/s

fsf_s

1秒当たりの標本数単位:sample/s

nn

1標本を表すビット数単位:bit/sample

使い方と注意点

標本化周波数と量子化ビット数を掛けます。複数チャネルを多重化する場合は、さらにチャネル数を掛けます。

計算例

8 kHzで標本化し、1標本を8ビットで表すと64 kbit/sです。

本番で迷わない

問題を解くときの手順

計算問題

  1. 問題文から、分かっている量と求める量を抜き出します。
  2. 接頭語を含めて単位をそろえ、使う公式の各記号へ対応させます。
  3. 式を文字のまま変形してから数値を代入します。
  4. 単位、符号、桁数と、答えが常識的な大きさかを確認します。

暗記・知識問題

  1. 「正しいもの」「誤っているもの」のどちらを選ぶ問題か確認します。
  2. 選択肢を主語・対象・働き・条件に分けて読みます。
  3. 似た用語へ置き換わっていないか、方向や大小関係が逆でないかを確認します。
  4. 法規では数値や期限だけでなく、誰が何をする規定かも確認します。

選択肢を見分ける

重要用語

用語名だけを暗記せず、「何を対象にするものか」「どんな役割・性質があるか」を一緒に覚えましょう。

PCM
標本化・量子化・符号化によってアナログ信号をデジタル化する方式です。
QAM
搬送波の振幅と位相の両方を変えて情報を送る変調方式です。
シンボルレート
1秒間に送る信号状態の数で、単位はbaudです。

理解を確認する

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