Principles-of-communication-modulation
コミュニケーションの原則-変調
信号は、叫ぶときに出る音波のようなものです。 この叫び声は特定の距離までしか聞こえません。 ただし、同じ波が長距離を移動するには、元の信号のパラメーターを乱すことなく、この信号に強度を追加する手法が必要になります。
信号変調とは何ですか？
メッセージを運ぶ信号は、距離を置いて送信される必要があり、信頼できる通信を確立するために、メッセージ信号の元の特性に影響を与えない高周波信号の助けを借りる必要があります。
メッセージ信号の特性は、変更されると、それに含まれるメッセージも変更されます。 したがって、メッセージ信号を処理する必要があります。 高周波信号は、外乱の影響を受けることなく、より長い距離を移動できます。 メッセージ信号を送信するために、「キャリア信号」と呼ばれるこのような高周波信号を利用します。 このようなプロセスは、単に変調と呼ばれます。
- 変調*は、変調信号の瞬時値に応じて、キャリア信号のパラメータを変更するプロセスです。
変調の必要性
ベースバンド信号は、直接送信には対応していません。 このような信号の場合、より長い距離を移動するには、高周波搬送波で変調することで強度を上げる必要がありますが、変調信号のパラメーターには影響しません。
変調の利点
変調が導入されない場合、送信に使用されるアンテナは非常に大きくなければなりませんでした。 波は歪まない限り遠くまで移動できないため、通信範囲は制限されます。
以下は、通信システムに変調を実装する利点の一部です。
- アンテナのサイズが小さくなります。
- 信号の混合は発生しません。
- 通信範囲が広がります。
- 信号の多重化が発生します。
- 帯域幅の調整が許可されます。
- 受信品質が向上します。
変調プロセスの信号
以下は、変調プロセスにおける3種類の信号です。
メッセージまたは変調信号
送信されるメッセージを含む信号は、*メッセージ信号*と呼ばれます。 それは送信されるために変調のプロセスを経なければならないベースバンド信号です。 したがって、「変調信号」とも呼ばれます。
キャリア信号
特定の位相、周波数、および振幅を持っているが情報を含まない高周波信号は、「キャリア信号」と呼ばれます。 空の信号です。 変調後に受信機に信号を伝えるために使用されます。
変調信号
変調プロセス後の結果の信号は、「変調信号」と呼ばれます。 この信号は、変調信号とキャリア信号の組み合わせです。
変調の種類
変調には多くの種類があります。 使用される変調技術に応じて、次の図に示すように分類されます。
変調のタイプは、連続波変調とパルス変調に大きく分類されます。
連続波変調
連続波変調では、高周波正弦波が搬送波として使用されます。 これは、振幅変調と角度変調にさらに分けられます。
- 高周波搬送波の振幅が変調信号の瞬間的な振幅に応じて変化する場合、そのような手法は*振幅変調*と呼ばれます。
- 変調信号の瞬時値に応じて搬送波の角度が変化する場合、このような手法は「角度変調」と呼ばれます。
- 変調信号の瞬時値に応じて搬送波の周波数が変化する場合、そのような手法は*周波数変調*と呼ばれます。
- 変調信号の瞬時値に応じて高周波搬送波の位相が変化する場合、そのような手法は「位相変調」と呼ばれます。
パルス変調
パルス変調では、矩形パルスの周期的なシーケンスが搬送波として使用されます。 これはさらにアナログ変調とデジタル変調に分けられます。
アナログ変調*テクニックでは、パルスの振幅、持続時間、または位置がベースバンド変調信号の瞬時値に従って変化する場合、そのようなテクニックは Pulse Amplitude Modulation（PAM）または Pulse Durationと呼ばれます/幅変調（PDM/PWM）、または*パルス位置変調（PPM）。
デジタル変調*では、使用される変調技術は*パルス符号変調（PCM）*であり、アナログ信号は1と0のデジタル形式に変換されます。 結果はコード化されたパルス列であるため、これはPCMと呼ばれます。 これは Delta Modulation（DM）*としてさらに開発され、以降の章で説明します。 したがって、PCMは、アナログ信号をデジタル形式に変換する手法です。
