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|31| 標本化・量子化・符号化

|31| 標本化・量子化・符号化

NO項目               計算主な出題番号集中ゼミの章別集中ゼミのページ番号
31標本化・量子化・符号化無し1・3・8・91.28

出題パターンは6種類

  1. PCM多重通信方式の原理的な構成例について
  2. パルス符号変調(PCM)を用いた伝送系の原理的な構成例について
  3. パルス符号変調(PCM)における符号化について
  4. パルス符号変調(PCM)方式について
  5. PCM通信方式における「標本化」について
  6. デジタル無線通信における誤り制御について

関連項目の |30| 量子化 と |32| パルスの変調方式 を一緒に覚えると効果的です。


パターン1の問題

h18 10月 午前

h18	10月	午前

解答 2

h18	10月	午前


正しい解答
(A)・・・標本化
(B)・・・量子化
(C)・・・符号化

以下の項目を1セットで覚えましょう。


送信側 [1]標本化
 ↓
送信側 [2]圧縮器 ←→ [6]伸張器 受信側 ※圧縮したら伸張する
 ↓
送信側 [3]量子化
 ↓
送信側 [4]符号化 ←→ [5]復号器 受信側 ※符号にしたら復元させる

※[1]から[6]の順に流れていきます。

標本化、量子化、符号化の順番が覚えられない場合は「画数」に着目して覚えましょう。

標・・・15画
量・・・12画
符・・・11画

流れの順に画数が少なくなっていきます。


なぜ量子化の前に「圧縮器」が入っているのか?
 ↓
対数圧縮器は、小振幅の信号に対する「量子化雑音の影響を軽減する」ために用いられる。
 ↓
|30| 量子化 のパターン3を参考にしてください。

h21 2月 午後

h21	2月	午後

解答 5

h21	2月	午後


正しい解答
(A)・・・圧縮器
(B)・・・復号器
(C)・・・伸張器

以下の項目を1セットで覚えましょう。


送信側 [1]標本化
 ↓
送信側 [2]圧縮器 ←→ [6]伸張器 受信側 ※圧縮したら伸張する
 ↓
送信側 [3]量子化
 ↓
送信側 [4]符号化 ←→ [5]復号器 受信側 ※符号にしたら復元させる

※[1]から[6]の順に流れていきます。

標本化、量子化、符号化の順番が覚えられない場合は「画数」に着目して覚えましょう。

標・・・15画
量・・・12画
符・・・11画

流れの順に画数が少なくなっていきます。


なぜ量子化の前に「圧縮器」が入っているのか?
 ↓
対数圧縮器は、小振幅の信号に対する「量子化雑音の影響を軽減する」ために用いられる。
 ↓
|30| 量子化 のパターン3を参考にしてください。

h22 6月 午前

h22	6月	午前

解答 1

h22	6月	午前


正しい解答
(A)・・・圧縮器
(B)・・・復号器
(C)・・・伸張器

以下の項目を1セットで覚えましょう。


送信側 [1]標本化
 ↓
送信側 [2]圧縮器 ←→ [6]伸張器 受信側 ※圧縮したら伸張する
 ↓
送信側 [3]量子化
 ↓
送信側 [4]符号化 ←→ [5]復号器 受信側 ※符号にしたら復元させる

※[1]から[6]の順に流れていきます。

標本化、量子化、符号化の順番が覚えられない場合は「画数」に着目して覚えましょう。

標・・・15画
量・・・12画
符・・・11画

流れの順に画数が少なくなっていきます。


なぜ量子化の前に「圧縮器」が入っているのか?
 ↓
対数圧縮器は、小振幅の信号に対する「量子化雑音の影響を軽減する」ために用いられる。
 ↓
|30| 量子化 のパターン3を参考にしてください。

h22 6月 午後

h22	6月	午後

解答 2

h22	6月	午後


正しい解答
(A)・・・圧縮器
(B)・・・符号化
(C)・・・伸張器

以下の項目を1セットで覚えましょう。


送信側 [1]標本化
 ↓
送信側 [2]圧縮器 ←→ [6]伸張器 受信側 ※圧縮したら伸張する
 ↓
送信側 [3]量子化
 ↓
送信側 [4]符号化 ←→ [5]復号器 受信側 ※符号にしたら復元させる

※[1]から[6]の順に流れていきます。

標本化、量子化、符号化の順番が覚えられない場合は「画数」に着目して覚えましょう。

標・・・15画
量・・・12画
符・・・11画

流れの順に画数が少なくなっていきます。


なぜ量子化の前に「圧縮器」が入っているのか?
 ↓
対数圧縮器は、小振幅の信号に対する「量子化雑音の影響を軽減する」ために用いられる。
 ↓
|30| 量子化 のパターン3を参考にしてください。

h21 2月 午前

h21	2月	午前

解答 1

h21	2月	午前


正しい解答
(A)・・・圧縮器
(B)・・・符号化
(C)・・・伸張器

以下の項目を1セットで覚えましょう。


送信側 [1]標本化
 ↓
送信側 [2]圧縮器 ←→ [6]伸張器 受信側 ※圧縮したら伸張する
 ↓
送信側 [3]量子化
 ↓
送信側 [4]符号化 ←→ [5]復号器 受信側 ※符号にしたら復元させる

※[1]から[6]の順に流れていきます。

標本化、量子化、符号化の順番が覚えられない場合は「画数」に着目して覚えましょう。

標・・・15画
量・・・12画
符・・・11画

流れの順に画数が少なくなっていきます。


なぜ量子化の前に「圧縮器」が入っているのか?
 ↓
対数圧縮器は、小振幅の信号に対する「量子化雑音の影響を軽減する」ために用いられる。
 ↓
|30| 量子化 のパターン3を参考にしてください。

パターン2

h20 10月 午前

h20	10月	午前

解答 1

h20	10月	午前


正しい解答
(1) 標本化とは、一定の時間間隔で入力のアナログ信号の振幅を取り出すことをいい、入力のアナログ信号を標本化したときの標本化回路の出力は、「パルス振幅変調(PAM)」波である。

(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを量子化といい、量子化ステップの数が「多い」ほど量子化雑音は小さくなる。

(1)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・アナログ信号の 「ア」 → 「A」
・PAMの 「A」

この二つに共通する「A」から「PAM」を導きだしましょう。


(2)については以下のイメージで覚えましょう。

・量子化雑音が大きいイメージ
標本化 → 量子化ステップ → 符号化

・量子化雑音が小さいイメージ
標本化 → 量子化ステップ →量子化ステップ → 量子化ステップ →  符号化

h20 10月 午後

h20	10月	午後

解答 2

h20	10月	午後


正しい解答
(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを「量子化」という。

(3) 復号化回路で復号した出力からアナログ信号を復調するために用いる補間フィルタには、「低域フィルタ」が用いられる。

(3)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・復合化   の 「復」 → 「彳」(ぎょうにんべん) → 「イ」(にんべん)
・低域フィルタの 「低」 → 「イ」(にんべん)

この二つに共通する「イ」(にんべん)から「低域フィルタ」を導きだしましょう。

h23 6月 午前

h23	6月	午前

解答 2

h23	6月	午前


正しい解答
(1) 標本化とは、一定の時間間隔で入力のアナログ信号の振幅を取り出すことをいい、入力のアナログ信号を標本化したときの標本化回路の出力は、「パルス振幅変調(PAM)」波である。

(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを量子化といい、量子化ステップの数が「多い」ほど量子化雑音は小さくなる。

(1)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・アナログ信号の 「ア」 → 「A」
・PAMの 「A」

この二つに共通する「A」から「PAM」を導きだしましょう。


(2)については以下のイメージで覚えましょう。

・量子化雑音が大きいイメージ
標本化 → 量子化ステップ → 符号化

・量子化雑音が小さいイメージ
標本化 → 量子化ステップ →量子化ステップ → 量子化ステップ →  符号化

h23 6月 午後

h23	6月	午後

解答 4

h23	6月	午後


正しい解答
(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを「量子化」という。

(3) 復号化回路で復号した出力からアナログ信号を復調するために用いる補間フィルタには、「低域フィルタ」が用いられる。

(3)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・復合化   の 「復」 → 「彳」(ぎょうにんべん) → 「イ」(にんべん)
・低域フィルタの 「低」 → 「イ」(にんべん)

この二つに共通する「イ」(にんべん)から「低域フィルタ」を導きだしましょう。

h28 6月 午前

h28	6月	午前

解答 3

h28	6月	午前


正しい解答
(1) 標本化とは、一定の時間間隔で入力のアナログ信号の振幅を取り出すことをいい、入力のアナログ信号を標本化したときの標本化回路の出力は、「パルス振幅変調(PAM)」波である。

(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを量子化といい、量子化ステップの数が「多い」ほど量子化雑音は小さくなる。

(1)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・アナログ信号の 「ア」 → 「A」
・PAMの 「A」

この二つに共通する「A」から「PAM」を導きだしましょう。


(2)については以下のイメージで覚えましょう。

・量子化雑音が大きいイメージ
標本化 → 量子化ステップ → 符号化

・量子化雑音が小さいイメージ
標本化 → 量子化ステップ →量子化ステップ → 量子化ステップ →  符号化

h28 6月 午後

h28	6月	午後

解答 2

h28	6月	午後


正しい解答
(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を1個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅を、その代表値で近似することを「量子化」という。

(3) 復号化回路で復号した出力からアナログ信号を復調するために用いる補間フィルタには、「低域フィルタ」が用いられる。

(3)については少々強引な覚え方ですが、以下のように覚えましょう。

・復合化   の 「復」 → 「彳」(ぎょうにんべん) → 「イ」(にんべん)
・低域フィルタの 「低」 → 「イ」(にんべん)

この二つに共通する「イ」(にんべん)から「低域フィルタ」を導きだしましょう。

パターン3

h18 6月 午前

h18	6月	午前

解答 4

h18	6月	午前


正しい解答 :量子化されたパルス列の1パルスごとにその振幅値を2進符号に変換する。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。
選択肢1 :「標本化」について述べたものである。
     :音声などの連続したアナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれの振幅に対応したパルス列とする。

選択肢2 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号から抽出したそれぞれのパルス振幅を何段階かの定まったレベルの振幅に変換する。
選択肢3 :「誤り制御」について述べたものである。
     :一定数のパルス列にいくつかの余分なパルスを付加して、伝送時のビット誤り制御信号にする。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

h21 10月 午後

h21	10月	午後

解答 3

h21	10月	午後


正しい解答 :量子化されたパルス列の1パルスごとにその振幅値を2進符号に変換する。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。
選択肢1 :「標本化」について述べたものである。
     :音声などの連続したアナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれの振幅に対応したパルス列とする。

選択肢2 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号から抽出したそれぞれのパルス振幅を何段階かの定まったレベルの振幅に変換する。
選択肢4 :「誤り制御」について述べたものである。
     :一定数のパルス列にいくつかの余分なパルスを付加して、伝送時のビット誤り制御信号にする。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

h25 10月 午後

h25	10月	午後

解答 4

h25	10月	午後


正しい解答 :量子化されたパルス列の1パルスごとにその振幅値を2進符号に変換する。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。
選択肢1 :「標本化」について述べたものである。
     :音声などの連続したアナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれの振幅に対応したパルス列とする。

選択肢2 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号から抽出したそれぞれのパルス振幅を何段階かの定まったレベルの振幅に変換する。
選択肢3 :「誤り制御」について述べたものである。
     :一定数のパルス列にいくつかの余分なパルスを付加して、伝送時のビット誤り制御信号にする。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

h28 2月 午後

h28	2月	午後

解答 1

h28	2月	午後


正しい解答 :量子化されたパルス列の1パルスごとにその振幅値を2進符号に変換する。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。
選択肢2 :「標本化」について述べたものである。
     :音声などの連続したアナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれの振幅を持つパルス列とする。

選択肢3 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号から抽出したそれぞれのパルス振幅を、何段階かの定まったレベルの振幅に変換する。
選択肢4 :「誤り制御」について述べたものである。
     :一定数のパルス列にいくつかの余分なパルスを付加して、伝送時のビット誤り制御信号にする。
選択肢5 :「復号化」について述べたものである。
     :受信したPCMパルス列から情報を読み出し、アナログ値に変換する。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

パターン4

h23 2月 午前

h23	2月	午前

解答 2

h23	2月	午前


(1) アナログ信号を標本化するとき、標本化定理を満たす条件として、標本化周波数を信号波に含まれている最高周波数の「2」倍以上とする必要がある。
 ↓
|1| 標本化定理 を参考に

(2) 入力対出力が対数特性を持つ圧縮器により、振幅の大きい標本化信号を圧縮してから、量子化を行い、「量子化雑音」の低減を図っている。
 ↓
|30| 量子化 を参考に

(3) 量子化された信号の値を、通常2進コードのパルス列に変換することを、「符号化」という。

h23 2月 午後

h23	2月	午後

解答 1

h23	2月	午後


(1) アナログ信号を標本化するとき、標本化定理を満たす条件として、「標本化」周波数を信号波に含まれている最高周波数の2倍以上とする必要がある。
 ↓
|1| 標本化定理 を参考に

(2) 入力対出力が「対数」特性を持つ「圧縮」器により、振幅の大きい標本化信号を圧縮してから、量子化を行い、量子化雑音の低減を図っている。
 ↓
|30| 量子化 を参考に

(3) 量子化された信号の値を、通常2進コードのパルス列に変換することを、「符号化」という。

パターン5

h19 10月 午前

h19	10月	午前

解答 2

h19	10月	午前


正しい解答 :アナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれに対応した振幅をもつパルス波形列にする。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。

選択肢1 :「誤り制御」について述べたものである。
     :一定数のパルス列に幾つかのパルスを付加して、伝送時のビット誤り制御信号にする。
選択肢3 :「符号化」について述べたものである。
     :何段階かの定まった振幅値をもつパルス列について、1パルスごとに振幅値を2進符号に変換する。
選択肢4 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号より抽出したそれぞれのパルスの振幅を、何段階かの定まったレベルの振幅に近似する。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

h22 10月 午前

h22	10月	午前

解答 1

h22	10月	午前


正しい解答 :アナログ信号の振幅を一定の時間間隔で抽出し、それぞれに対応した振幅をもつパルス波形列にする。

なお、他の選択肢については以下のようになっています。

選択肢2 :「誤り制御」について述べたものである。
     :伝送時に、一定数のパルス列に幾つかの余分のパルスを付加して、誤り訂正符号化する。
選択肢3 :「符号化」について述べたものである。
     :何段階かの定まった振幅値をもつパルス列について、1パルスごとに振幅値を2進符号に変換する。
選択肢4 :「量子化」について述べたものである。
     :アナログ信号より抽出したそれぞれのパルスの振幅を、何段階かの定まったレベルの振幅に近似する。

標本化・量子化・符号化の定義については、以下の言葉に着目すると良いでしょう。
「標本化」 : { アナログ信号を一定の間隔で抽出 }
「量子化」 : { パルス振幅を何段階かの }
「符号化」 : { 1パルスごとに2進符号に変換する }

パターン6

h24 10月 午前

h24	10月	午前

解答 3

h24	10月	午前


正しい解答
(1) デジタル無線通信における誤り制御には、誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求するARQという方法と、再送することなく受信側で誤りを訂正する「FEC」という方法などがある。

(2) ARQは、一般に伝送遅延が「ある程度許容される」場合に使用される。

※(2)の内容補足
ARQ(自動再送要求)は送信側へ再送を要求する方法です。
つまり再送要求する分、伝送遅延が発生します。
ですので、伝送遅延がある程度許容される場合に使用される方法となります。

1:ARQ [Automatic repeat-request/自動再送要求]
 → 誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する

2:FEC [Forward Error Correction/前方誤り訂正]
 → 誤りを受信側で検出した場合、再送することなく受信側で誤りを訂正する

3:AGC [Automatic Gain Control/自動利得制御]
4:AFC [automatic frequency control/自動周波数制御]

h24 10月 午後

h24	10月	午後

解答 4

h24	10月	午後


正しい解答
(1) デジタル無線通信における誤り制御には、誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する「ARQ」という方法と、再送することなく受信側で誤りを訂正するFECという方法などがある。

(2) 伝送遅延がほとんど許容されない場合は、一般に「FEC」が使用される。

1:ARQ [Automatic repeat-request/自動再送要求]
 → 誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する

2:FEC [Forward Error Correction/前方誤り訂正]
 → 誤りを受信側で検出した場合、再送することなく受信側で誤りを訂正する

3:AGC [Automatic Gain Control/自動利得制御]
4:AFC [automatic frequency control/自動周波数制御]

h26 2月 午前

h26 	2月 	午前

解答 1

h26 	2月 	午前


正しい解答
(1) デジタル無線通信における誤り制御には、誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求するARQという方法と、再送を要求することなく受信側で誤りを訂正する「FEC」という方法などがある。

(2) ARQは、一般に伝送遅延が「ある程度許容される」場合に使用される。

※(2)の内容補足
ARQ(自動再送要求)は送信側へ再送を要求する方法です。
つまり再送要求する分、伝送遅延が発生します。
ですので、伝送遅延がある程度許容される場合に使用される方法となります。

1:ARQ [Automatic repeat-request/自動再送要求]
 → 誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する

2:FEC [Forward Error Correction/前方誤り訂正]
 → 誤りを受信側で検出した場合、再送することなく受信側で誤りを訂正する

3:AGC [Automatic Gain Control/自動利得制御]
4:AFC [automatic frequency control/自動周波数制御]

h26 2月 午後

h26 	2月 	午後

解答 2

h26 	2月 	午後


正しい解答
(1) デジタル無線通信における誤り制御には、誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する「ARQ」という方法と、再送を要求することなく受信側で誤りを訂正するFECという方法などがある。

(2) 伝送遅延がほとんど許容されない場合は、一般に「FEC」が使用される。

1:ARQ [Automatic repeat-request/自動再送要求]
 → 誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する

2:FEC [Forward Error Correction/前方誤り訂正]
 → 誤りを受信側で検出した場合、再送することなく受信側で誤りを訂正する

3:AGC [Automatic Gain Control/自動利得制御]
4:AFC [automatic frequency control/自動周波数制御]

h28 6月 午後

h28	6月	午後

解答 4

h28	6月	午後


正しい解答
(1) デジタル無線通信における誤り制御には、誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する「ARQ」という方法と、再送を要求することなく受信側で誤りを訂正する「FEC」という方法などがある。

(2) 伝送遅延がほとんど許容されない場合は、一般に「FEC」が使用される。

1:ARQ [Automatic repeat-request/自動再送要求]
 → 誤りを受信側で検出した場合、送信側へ再送を要求する

2:FEC [Forward Error Correction/前方誤り訂正]
 → 誤りを受信側で検出した場合、再送することなく受信側で誤りを訂正する

3:AGC [Automatic Gain Control/自動利得制御]
4:AFC [automatic frequency control/自動周波数制御]

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