変調・復調

遅延検波を使ったBPSK復調器の問題

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(問)

下の図は、遅延検波による2相PSK(BPSK)波復調器の原理的構成図である。
図中のAおよびBに当てはまる正しい字句を答えよ。

遅延検波は、受信した変調波(搬送波と信号波が混ざったもの)から信号波を取り出す方法(=復調方法)のひとつです。

実は遅延検波は、同期検波とよく似た構成です(この問題の構成図と同期検波の問題の構成図を見比べると、同じ形をしていることがわかると思います)。

検波回路内において、空間を伝わってきた変調波から信号波(=情報が乗った波)だけを取り出すには、同期検波と同じく変調波と何かを掛け合わせる必要があります。

この「何か」は、同期検波では純粋な「搬送波」でした。

遅延検波では、少しずらした変調波そのものを使います。

この「少しずらした変調波」を作るために、変調波を1ビット遅延回路というものに入れています。

1ビット遅延回路から出てきた「少しずらした変調波」と元の変調波を乗算器で掛け合わせることで、信号波が取り出せます。

この信号波は、その後高調波成分を除くために「低域フィルタ(LPF:ある値より低い周波数だけ通すフィルタ)」に通し、その後識別器に入れてやります。

信号波は識別器の中でアナログからデジタル信号に変換され、元の状態で出力されます。

というわけで正解は、

A=1ビット遅延回路
B=低域フィルタ(LPF)

となります。

同期検波と遅延検波の構成図の大きな違いは、「搬送波再生回路」か「1ビット遅延回路」か、です。

同期検波は、同期した搬送波を使って検波するので「搬送波再生回路」
遅延検波は、1シンボル前の変調されている搬送波を使って検波するので「1ビット遅延回路」

この二つの違いを押さえておくだけで、一気に正答に近づきます。

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遅延検波も、同期検波と同様に文章の正誤を当てる問題があります。

(問)

次の記述は、デジタル無線通信における遅延検波について述べたものである。
このうち正しいものを選べ

1.遅延検波は、高域フィルタを使用する
2.遅延検波は、受信した信号の1シンボル(タイムスロット)後の信号を基準信号として検波を行う
3.乗算器は、受信したアナログ信号を処理し、デジタル信号として出力する
4.同期検波は、遅延検波よりも符号誤り率が劣っている

これも同期検波と同様に、間違っているものを消していきましょう。

1.遅延検波も、同期検波と同じく「低域フィルタ」が使われます。

2.紛らわしい選択肢ですが、遅延検波は受信した信号の1シンボル(タイムスロット)「前」の信号を基準信号として検波を行います。

3.これも同期検波と同じです。受信したアナログ信号をデジタル信号として出力するのは、「識別器」です。
遅延検波の場合、乗算器は変調波と「少しずらした変調波」を掛け合わせるために使います。

というわけで1、2、3が間違いなので、消去法で4が正解となります。

念のため確認すると、

4.同期検波は、遅延検波よりも符号誤り率が劣っている

その通りです。同期検波では復調する際、変調波に含まれる搬送波と全く同じ搬送波を使うため、受信側で判別を誤る可能性が低くなります。

余談ですが、搬送波再生回路が純粋な搬送波を作らなければならないのに対し、1ビット遅延回路は受信した変調波をヒョイっと遅らせるだけで済みます。
なので符号誤り率の差はあれど、実は遅延検波の回路の方が簡単に構成できるのです。

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遅延検波についても、穴埋めか、文章の正誤を当てる問題がよく出てきます。

同期検波と似てるので覚えやすいですが、逆に混同しないように注意してください。

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