振幅変調・周波数変調・位相変調はいずれも、情報を含む信号波(低周波)よりも高い周波数の正弦波搬送波に信号波を乗せて(変調して)伝送する方式である。
令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 理論 問18(a)
無線通信で音声や画像などの情報を送る場合、送信側においては、情報を電気信号(信号波)に変換する。次に信号波より (ア) 周波数の搬送波に信号波を含ませて得られる信号を送信する。受信側では、搬送波と信号波の二つの成分を含むこの信号から (イ) の成分だけを取り出すことによって、音声や画像などの情報を得る。
搬送波に信号波を含ませる操作を変調という。 (ウ) の搬送波を用いる基本的な変調方式として、振幅変調(AM)、周波数変調(FM)、位相変調(PM)がある。
搬送波を変調して得られる信号からもとの信号波を取り出す操作を復調又は (エ) という。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
選択肢
解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
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搬送波の周波数を信号波より高くするのは、アンテナで効率よく放射・伝搬させるため(ア=高い)。受信側では搬送波成分と信号波成分の両方を含む受信信号から、もとの情報である信号波の成分だけを取り出す(イ=信号波)。振幅変調(AM)・周波数変調(FM)・位相変調(PM)はいずれも基本的には正弦波の搬送波を用いる方式であり、三角波は基本方式ではない(ウ=正弦波)。搬送波を変調して得られた信号からもとの信号波を取り出す操作は復調または検波と呼ばれる(エ=検波)。したがって(ア)高い、(イ)信号波、(ウ)正弦波、(エ)検波の組合せである(2)が正しい。
各選択肢の解説
- (1)
(ア)高い (イ)信号波 (ウ)三角波 (エ)検波
(ア)高い、(イ)信号波は正しいが、(ウ)が「三角波」となっており誤り。AM・FM・PMの基本的な変調方式は正弦波の搬送波を用いるものであり、三角波は基本方式として挙げられていない。(エ)検波は正しいが、(ウ)の誤りにより全体として不正解。
- (2)
(ア)高い (イ)信号波 (ウ)正弦波 (エ)検波
(ア)高い、(イ)信号波、(ウ)正弦波、(エ)検波のすべてが本文の記述と整合しており正しい組合せ。搬送波は信号波より高い周波数であり、受信側では信号波成分のみを取り出し、AM・FM・PMは正弦波搬送波を用いる基本方式であり、復調は検波とも呼ばれる。
- (3)
(ア)高い (イ)搬送波 (ウ)三角波 (エ)増幅
(ア)高いは正しいが、(イ)が「搬送波」となっており誤り。受信側で取り出すのは情報を含む「信号波」成分であり、搬送波成分ではない。(ウ)三角波も誤り、(エ)「増幅」も誤り(復調・検波は信号波成分を取り出す操作であり、増幅とは異なる操作)。複数箇所が誤りのため不正解。
- (4)
(ア)低い (イ)信号波 (ウ)三角波 (エ)増幅
(ア)が「低い」となっており誤り。搬送波の周波数は信号波より高くする必要がある。(イ)信号波は正しいが、(ウ)三角波、(エ)増幅がいずれも誤りのため不正解。
- (5)
(ア)低い (イ)搬送波 (ウ)正弦波 (エ)検波
(ア)が「低い」となっており誤り(搬送波は信号波より高い周波数)。(イ)も「搬送波」となっており誤り(取り出すのは信号波成分)。(ウ)正弦波、(エ)検波は正しいが、(ア)(イ)の誤りにより全体として不正解。
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