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用語集 › 無線工学 › デジタル

アナログ方式とデジタル方式 あなろぐほうしきとでじたるほうしき

三陸特 二陸特 一陸技

音声などを連続した量のまま送るのがアナログ方式、0 と 1 の数値（デジタル信号）に変えて送るのがデジタル方式。デジタル方式は雑音に強く、誤り訂正や暗号化ができる一方、信号処理による遅延が生じる。

試験ではここ

「アナログ通信方式と比べたときのデジタル通信方式の一般的な特徴で誤っているもの」が3陸特・2陸特の定番。誤りの肢は「秘話性を高くすることができない」「信号処理による遅延がない」。雑音に強い・誤り訂正ができる・ネットワークやコンピュータとの親和性がよい、は正しい。

アナログは「連続した量」、デジタルは「飛び飛びの数」です。声の波形をそのまま電波に乗せるのがアナログ、波形を細かく測って数値にし、0 と 1 の列として送るのがデジタルです。受信側は 0 か 1 かを判定するだけなので、少しくらい雑音が乗っても元に戻せます。

アナログは雑音がそのまま残り、デジタルはしきい値で判定して元に戻る比較
デジタルは 0 か 1 かを判定して元に戻せる

デジタル方式の特徴（アナログ方式と比べて）

  1. 雑音に強い 0 か 1 かを判定して再生するので、雑音の影響を受けにくい
  2. 誤り訂正ができる 冗長なビットを足しておき、受信側で誤りを検出・訂正する
  3. 秘話性を高くできる 数値なので暗号化しやすい
  4. コンピュータと相性がよい ネットワークやコンピュータとの親和性がよい
  5. 遅延が生じる 標本化・符号化・誤り訂正などの処理に時間がかかる。これは欠点

デジタル無線送信装置の流れ

マイクからの音声（アナログ信号）を A/D 変換器でデジタル信号にし、符号化 してから デジタル変調（PSK・QAM など）で搬送波に乗せます。受信側は逆に復調・復号し、D/A 変換して音声に戻します。

デジタル無線の送信側（マイク・A/D 変換器・符号化・デジタル変調）と受信側（復調・復号・D/A 変換器・スピーカ）の流れ
A/D 変換→符号化→デジタル変調、受信は逆の順

典型問題の解き方（デジタル方式の特徴で誤っているもの）

2陸特 令和4年2月期 問20。「アナログ通信方式と比べたときのデジタル通信方式の一般的な特徴で誤っているもの」

  1. 長所の肢を確かめる 雑音の影響を受けにくい、親和性がよい、誤り訂正ができる、はどれも正しい
  2. 残りの肢を見る 「信号処理による遅延がない」
  3. 答え デジタル方式は処理のぶん遅延が生じるので、この肢が誤り
ひっかけ

「秘話性を高くすることができない」「遅延がない」のように、長所と短所を逆にした肢が誤りとして出ます。デジタル方式の短所は遅延が生じることです。送信装置の図で「アナログ信号を入れてデジタル信号を出す箱」は A/D 変換器で、IDC 回路や AFC 回路ではありません。

先生の挿絵。デジタル無線機で相手の声が少し遅れて聞こえる受験生
デジタルの欠点は遅延

この用語を押さえる問題

三陸特 ・ 日本無線協会 令和元年6月期 無線工学 問20

次の記述は、アナログ通信方式と比べたときのデジタル通信方式の一般的な特徴について述べたものである。誤っているものを下の番号から選べ。

正答: 秘話性を高くすることができない。

これが誤った記述で、正答です。デジタル方式はデータの暗号化が容易なので、アナログ方式より秘話性を「高くすることができる」のが特徴です。

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二陸特 ・ 日本無線協会 令和4年2月期 無線工学 問20

次の記述は、アナログ通信方式と比べたときのデジタル通信方式の一般的な特徴について述べたものである。誤っているものを下の番号から選べ。

正答: 信号処理による遅延がない。

誤った記述です。デジタル方式では標本化、量子化、符号化、誤り訂正、復号などの信号処理に時間がかかり、アナログ方式にはない処理遅延が生じます。これはデジタル方式の欠点のひとつです。

この問題を解く
三陸特 ・ 日本無線協会 令和元年10月期 無線工学 問22

図は、デジタル無線送信装置の概念図例を示したものである。 内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

正答: A / D 変換器

マイクからのアナログ信号をデジタル変調するには、まずデジタル信号に変換する必要があります。アナログ信号を入力しデジタル信号を出力するのは A/D（アナログ・デジタル）変換器です。

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問われた問題 40

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