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応用数学


変調方式

アナログ変調

AM(振幅変調:振幅変化)
音声の変化によって搬送波の振幅が変化する。変復調は簡単な回路で実現できるが、ノイズに弱いという弱点がある。
FM(角度変調:周波数変化)
信号の強さに応じて正弦波の周波数を変化させる方式。
PM(角度変調:位相変化)
ある情報を含む信号に従ってその正弦波の位相を変化させるもの。多くの場合、アナログ信号を元に変調を行なう場合を"PM" と称し、ディジタル信号を元に変調を行なう場合は"PSK" (Phase Shift Keying) という。

デジタル変調

ASK(振幅変調:振幅変化)
アナログ信号の振幅の違いを使ってディジタル信号を変調する方式。
FSK(周波数変調:周波数変化)
ディジタル値を正弦波の周波数に対応させて伝送する方式。
PSK(位相変調:位相変化)
正弦波に対してディジタル信号で変調を行なういわゆるディジタル変調の方式の一つで、ディジタル値を正弦波の位相に対応させて伝送する方式。

パルス変調

信号でパルスの振幅、幅、位相などを変化させる変調方式。

PCM
音声などのアナログ信号をディジタル符号化する方式の一つ。
  • 標本化→量子化→符号化、という三段階の処理(サンプリング)によって、アナログ信号(音声など)をディジタル符号に変換する。
  • アナログの信号は、一定時間ごとに標本化(サンプリング)され、信号の大きさを規定の量子化ビット数の範囲で量子化し、その数値を符号として記録する。記録された情報を再生する場合は、この逆の手順となる。
  • サンプリング周波数が大きいほど高周波のアナログ信号を符号化でき、また符号化データ長が大きいほど音程精度が高まる。

パルス変調

信号処理(しんごうしょり、signal processing)とは、光学信号、音声信号、電磁気信号などの様々な信号を数学的に加工するための技術です。
アナログ信号処理とデジタル信号処理に分けられます。

例としては、ノイズの載った信号から元の信号を推定するノイズ除去や、時間的な先の値を推定する予測、時間周波数解析などを行う直交変換、信号の特徴を得る特徴抽出、特定の周波数成分のみを得るフィルタなどがあります。