ビットと伝送速度(bps) びっと
ビットは 0 か 1 かを表す情報の最小単位で、n ビットで 2ⁿ 通りを区別できる。1 秒間に送るビット数が伝送速度(ビットレート)で、単位は〔bps〕(bit/s)。
「QPSK は 1 回の変調(シンボル)で[ ]ビットの情報を伝送できる」→ 2(4 値 FSK も 2、16QAM は 4)。一陸技では OFDM のビットレートを「サブキャリア数×1 シンボルのビット数÷シンボル長×符号化率」で計算させる。
スイッチの「入」と「切」のように、2 通りのどちらかを表すのが 1 ビットです。2 ビットあれば 00・01・10・11 の 4 通り、3 ビットなら 8 通りを表せます。デジタル変調では、1 回の変調で区別できる状態の数から、何ビット運べるかが決まります。

変調方式と 1 シンボルのビット数

数値例です。1 秒間に 1,000 シンボルを送る QPSK なら、R=2×1,000=2,000〔bps〕(2〔kbps〕)です。シンボルの数はそのままで 16QAM にすれば 4〔kbps〕になります。
典型問題の解き方(QPSK のビット数)
3陸特 令和3年2月期 問21。「QPSK は、1 回の変調(シンボル)で[ ]ビットの情報を伝送できる」
「状態の数」と「ビット数」を取り違えた肢が必ず出ます。16QAM の 16 は状態の数で、ビット数は 4 です。また bps の b はビットです。B と書くとバイト(8 ビット)になり、8 倍違います。

この用語を押さえる問題
次の記述は、デジタル変調について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句は次のうちどれか。 PSK は、ベースバンド信号に応じて搬送波の位相を切り替える方式である。また、QPSK は、1 回の変調(シンボル)で[ ]ビットの情報を伝送できる。
正答: 2
QPSK(4相位相変調)は搬送波の位相を4通り(例: 45°, 135°, 225°, 315°)に切り替えます。4通り = 2² なので、1回の変調(シンボル)で2ビットの情報を伝送できます。
この問題を解く次の記述は、デジタル変調について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句の組合せで、正しいのはどれか。 PSK は、ベースバンド信号に応じて搬送波の [A] を切り替える方式である。また、QPSK は、1 回の変調で [B] ビットの情報を伝送できる。
正答: A=位相 B=2
PSK は Phase Shift Keying の略で、ベースバンド信号に応じて搬送波の位相を切り替える方式です。QPSK は 4 相 PSK で 4 つの位相状態を用いるため、1 回の変調で 2 ビットの情報を伝送できます。
この問題を解くOFDM(直交周波数分割多重)において原理的に伝送可能な情報の伝送速度(ビットレート)の最大値として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、情報を伝送するサブキャリアの個数を 50 個、変調方式を 64QAM 及び有効シンボル期間長を 4〔μs〕とし、ガードインターバル比を...
正答: 30〔Mbps〕
正答。ガードインターバル比 1/4 より全シンボル期間長は 4×(1+1/4)=5 μs。1 シンボルで 50 サブキャリア × 6 bit(64QAM)=300 bit を送るので、総伝送速度は 300/(5×10⁻⁶)=60 Mbps。誤り訂正の符号化率が 1/2 なので情報の伝送速度は 60×1/2=30 Mbps。
この問題を解く問われた問題 17
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- 三陸特 令和3年10月期 問21 次の記述は、デジタル変調について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句は次のうちどれか。 FSK は、...
- 三陸特 令和3年2月期 問21 次の記述は、デジタル変調について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句は次のうちどれか。 PSK は、...
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