スタグフ レーション 意味。 コンステレーション

「バリデーション」とは?意味や業界ごとの使い方をわかりやすく解説

スタグフ レーション 意味

ASK OOK さて、「電波で 0, 1 を飛ばす」にはどうすれば良いでしょう。 誰でも考え付く一番簡単な方式は、ビット「1」の時に電波を出し、ビット「0」の時に電波を出さなければ良いということです。 実はこの方式には立派に名前が付いていて、 振幅変調 ASK:Amplitude Shift Keying と呼ばれています。 ASK の中でも特に「信号を出す・出さない」で制御するものを OOK On Off Keying と呼びます。 例えば同じビットが続いたとき、たとえば「0」ばかりの情報が連続した場合、ずっと「電波が出ていない」時間が続きますが、受信側ではこれが「連続したゼロの情報」なのか、それとも「電波が途絶えた」のか「装置が壊れた」のかわかりません。 また逆に、連続した「1」を受信しているとき一瞬の妨害で電波が途切れても、それを「妨害」ではなく「0」の情報として認識してしまいます。 というわけで、単純な OOK にはあまり実用性がありません。 そこで「信号の有り・無し」をそのまま情報にするのではなく、「信号の種類」を情報に割り当てることで伝達性を上げることが行われます。 最も有名な例はモールス符号で、これは「信号が ON である長さ」をトン 短音 とツー 長音 の2種類に分け、この組み合わせによって情報を伝送します。 これは パルス幅変調 PWM:Pulse Width Modulation とも呼ばれ、モールス符合が死語になりつつある今でも TV の赤外線リモコンなどに多用されています。 モールス符号 PWM の欠点は伝送効率の悪さです。 まずビット シンボル の区切りとして必ず一定の無信号区間を挿入する必要がありますし、また長音側のシンボルが続けばそのぶん伝達に時間がかかってしまいます。 モールス符号では後者の欠点を、英文に多用されるアルファベットに短音を多く割り当てるという一種のハフマン圧縮によって緩和していました。 FSK 以上のように、OOK は単純ですが信頼性や効率に欠ける欠点があります。 では次にどうするかと言うと、「0」「1」を「信号の有無」や「信号の長さ」ではなく「違う種類の電波」に割り当てます。 例えば「0」のときは 1MHz、「1」のときは 2MHz というように。 こうすれば「信号がある」「信号が無い」状態と「信号の 0 ないし 1」を別々に捉えることができますし、PWM のようにシンボルの間に区切りを入れる必要もありません。 これにも立派な名前が付いていて、 周波数変調 FSK Frequency Shift Keying と呼ばれます。 Bluetooth BDR で使われている GFSK Gaussian FSK は周波数切り替え時の遷移を工夫して不要輻射を抑えた方式ですが、基本原理は FSK と変わりません。 FSK は電波の世界よりむしろ、有線通信の世界で広く使われていました。 これを AM 変調して短波に乗せればテレタイプになりましたし tty の語源です 、8bit 時代のパソコンはこれをそのままオーディオテープに録音してデータを保存していました。 しかし、こんな話題はもう昔話ですね。 PSK さて、FSK 変調の欠点は PWM よりマシだとはいえ 伝送効率が悪いことです。 先ほどの音響カプラを例にとると、低い方の 1200Hz が通信速度の上限を決めてしまっています。 1ビット 1シンボル に1サイクルの波を割り当てると、2400Hz であれば2サイクルが乗る時間に 1200Hz の信号は1サイクルしか乗りません。 伝送路の周波数帯域が 2400Hz 確保されているのに、そこにわざわざ周波数の低い信号を流すのは勿体ないことなのです。 また FSK を無線通信に利用する場合には、2つの周波数域を占有するため周波数利用効率が悪くなります 限られた周波数帯域の中に収められる局の数が減ることになります。 2つの周波数を接近させれば効率は上がりますが、周波数シフトによる「0」「1」の取り違えが起こる確率も上がって信頼性が下がります。 こういった欠点を解決すべく開発されたのが 位相変調、PSK Phase Shift Keying です。 PSK では同じ周波数の搬送波を、伝送信号の「0」「1」に応じて位相をずらします。 例えば 180 度の位相変調のばあい、「0」「1」に応じて波形の山と谷が入れ換わります。 この場合は2つの位相を使うということで、BPSK Binary Phase Shift Keying と呼ばれます。 ASK や FSK は直感的に理解しやすいのですが、PSK は直観では理解しにくいですね。 n-PSK PSK が更に判りにくくなるのは、この先に4つの位相を使う QPSK Quarter Phase Shift Keying なんてものが出てくるからです。 これは位相変調角が 90 度単位なので、伝送波形は4つの位相を取り得ます。 つまり1単位の波はもはや「0」「1」という2状態に対応するのではなく、「00」「01」「10」「11」という4つの状態に対応します。 ということは1波形あたり 2bit のデータを送れるので、伝送効率が一気に2倍に向上するのです。 この場合「変調パターン」と「変調パターンの示すビット数」が必ずしも1:1に対応しなくなるため、変調パターンを「 シンボル」と呼び、「1シンボルあたり2ビット」というように表現します。 PSK 変調の様子は位相図で描かれることが多いです。 一位相を 360 度... このような位相図をコンスタレーション Constellation と呼びます。 コンスタレーションとは「星座」のことです。 無線通信や情報工学にはとかく難しい数式やら紛らわしい略語ばかり出てきますが、コンスタレーションとはちょっとだけロマンチックな名前ですね。 そこで、よりシンボルあたりの情報密度を詰め込むために開発されたのが 直角位相振幅変調、QAM Quadrature Amplitude Modulation です。 QAM は QPSK 変調に「振幅」という概念を取り入れることで、1シンボルあたりの情報量を増やしたものです。 これによって8ポイントのコンスタレーションが生成され、すなわち1シンボルあたり 3bit の情報を伝送することが可能になります。 QAM のコンスタレーション図... QAM とフーリエ変換 QAM の送信側回路は フーリエ変換という数学的操作を必要とします。 送信側は 01 の羅列からコンスタレーションを作成し、それを逆フーリエ変換してサイン波 実相成分, Real とコサイン波 虚相成分, Imaginary の係数を算出する必要があります。 受信側は受信波形をサイン波とコサイン波に分離し、その係数 振幅 からコンスタレーションを算出する必要があります。 フーリエ変換のように高度な数学的操作をアナログ回路で実現するのは至難の技で、QAM の原理は知られていても長らく使われていませんでした。 しかし数値演算プロセッサ DSP:Digital Signal Processor が実現し、高速・高集積の半導体上で高速フーリエ変換ができるようになってから QAM 変調は一気に普及したという経緯があります。 まとめ 以上、ASK から QAM まで変調方式を駆け足に解説してみました。 情報を電波で伝達するには「電波を何らかの形で 振幅、周波数、周波数 変形する=変調」こと、「変調の単位はシンボルと呼ばれる」「1シンボル=1ビットとは限らない:シンボルあたりのビット数を増やせば情報効率は向上する」ことを理解して頂ければと思います。 次回は高速デジタル無線通信のデファクトスタンダードであり、直観的理解の難しい OFDM 直交周波数分割多重変調 について解説します。

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コンステレーション

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ASK OOK さて、「電波で 0, 1 を飛ばす」にはどうすれば良いでしょう。 誰でも考え付く一番簡単な方式は、ビット「1」の時に電波を出し、ビット「0」の時に電波を出さなければ良いということです。 実はこの方式には立派に名前が付いていて、 振幅変調 ASK:Amplitude Shift Keying と呼ばれています。 ASK の中でも特に「信号を出す・出さない」で制御するものを OOK On Off Keying と呼びます。 例えば同じビットが続いたとき、たとえば「0」ばかりの情報が連続した場合、ずっと「電波が出ていない」時間が続きますが、受信側ではこれが「連続したゼロの情報」なのか、それとも「電波が途絶えた」のか「装置が壊れた」のかわかりません。 また逆に、連続した「1」を受信しているとき一瞬の妨害で電波が途切れても、それを「妨害」ではなく「0」の情報として認識してしまいます。 というわけで、単純な OOK にはあまり実用性がありません。 そこで「信号の有り・無し」をそのまま情報にするのではなく、「信号の種類」を情報に割り当てることで伝達性を上げることが行われます。 最も有名な例はモールス符号で、これは「信号が ON である長さ」をトン 短音 とツー 長音 の2種類に分け、この組み合わせによって情報を伝送します。 これは パルス幅変調 PWM:Pulse Width Modulation とも呼ばれ、モールス符合が死語になりつつある今でも TV の赤外線リモコンなどに多用されています。 モールス符号 PWM の欠点は伝送効率の悪さです。 まずビット シンボル の区切りとして必ず一定の無信号区間を挿入する必要がありますし、また長音側のシンボルが続けばそのぶん伝達に時間がかかってしまいます。 モールス符号では後者の欠点を、英文に多用されるアルファベットに短音を多く割り当てるという一種のハフマン圧縮によって緩和していました。 FSK 以上のように、OOK は単純ですが信頼性や効率に欠ける欠点があります。 では次にどうするかと言うと、「0」「1」を「信号の有無」や「信号の長さ」ではなく「違う種類の電波」に割り当てます。 例えば「0」のときは 1MHz、「1」のときは 2MHz というように。 こうすれば「信号がある」「信号が無い」状態と「信号の 0 ないし 1」を別々に捉えることができますし、PWM のようにシンボルの間に区切りを入れる必要もありません。 これにも立派な名前が付いていて、 周波数変調 FSK Frequency Shift Keying と呼ばれます。 Bluetooth BDR で使われている GFSK Gaussian FSK は周波数切り替え時の遷移を工夫して不要輻射を抑えた方式ですが、基本原理は FSK と変わりません。 FSK は電波の世界よりむしろ、有線通信の世界で広く使われていました。 これを AM 変調して短波に乗せればテレタイプになりましたし tty の語源です 、8bit 時代のパソコンはこれをそのままオーディオテープに録音してデータを保存していました。 しかし、こんな話題はもう昔話ですね。 PSK さて、FSK 変調の欠点は PWM よりマシだとはいえ 伝送効率が悪いことです。 先ほどの音響カプラを例にとると、低い方の 1200Hz が通信速度の上限を決めてしまっています。 1ビット 1シンボル に1サイクルの波を割り当てると、2400Hz であれば2サイクルが乗る時間に 1200Hz の信号は1サイクルしか乗りません。 伝送路の周波数帯域が 2400Hz 確保されているのに、そこにわざわざ周波数の低い信号を流すのは勿体ないことなのです。 また FSK を無線通信に利用する場合には、2つの周波数域を占有するため周波数利用効率が悪くなります 限られた周波数帯域の中に収められる局の数が減ることになります。 2つの周波数を接近させれば効率は上がりますが、周波数シフトによる「0」「1」の取り違えが起こる確率も上がって信頼性が下がります。 こういった欠点を解決すべく開発されたのが 位相変調、PSK Phase Shift Keying です。 PSK では同じ周波数の搬送波を、伝送信号の「0」「1」に応じて位相をずらします。 例えば 180 度の位相変調のばあい、「0」「1」に応じて波形の山と谷が入れ換わります。 この場合は2つの位相を使うということで、BPSK Binary Phase Shift Keying と呼ばれます。 ASK や FSK は直感的に理解しやすいのですが、PSK は直観では理解しにくいですね。 n-PSK PSK が更に判りにくくなるのは、この先に4つの位相を使う QPSK Quarter Phase Shift Keying なんてものが出てくるからです。 これは位相変調角が 90 度単位なので、伝送波形は4つの位相を取り得ます。 つまり1単位の波はもはや「0」「1」という2状態に対応するのではなく、「00」「01」「10」「11」という4つの状態に対応します。 ということは1波形あたり 2bit のデータを送れるので、伝送効率が一気に2倍に向上するのです。 この場合「変調パターン」と「変調パターンの示すビット数」が必ずしも1:1に対応しなくなるため、変調パターンを「 シンボル」と呼び、「1シンボルあたり2ビット」というように表現します。 PSK 変調の様子は位相図で描かれることが多いです。 一位相を 360 度... このような位相図をコンスタレーション Constellation と呼びます。 コンスタレーションとは「星座」のことです。 無線通信や情報工学にはとかく難しい数式やら紛らわしい略語ばかり出てきますが、コンスタレーションとはちょっとだけロマンチックな名前ですね。 そこで、よりシンボルあたりの情報密度を詰め込むために開発されたのが 直角位相振幅変調、QAM Quadrature Amplitude Modulation です。 QAM は QPSK 変調に「振幅」という概念を取り入れることで、1シンボルあたりの情報量を増やしたものです。 これによって8ポイントのコンスタレーションが生成され、すなわち1シンボルあたり 3bit の情報を伝送することが可能になります。 QAM のコンスタレーション図... QAM とフーリエ変換 QAM の送信側回路は フーリエ変換という数学的操作を必要とします。 送信側は 01 の羅列からコンスタレーションを作成し、それを逆フーリエ変換してサイン波 実相成分, Real とコサイン波 虚相成分, Imaginary の係数を算出する必要があります。 受信側は受信波形をサイン波とコサイン波に分離し、その係数 振幅 からコンスタレーションを算出する必要があります。 フーリエ変換のように高度な数学的操作をアナログ回路で実現するのは至難の技で、QAM の原理は知られていても長らく使われていませんでした。 しかし数値演算プロセッサ DSP:Digital Signal Processor が実現し、高速・高集積の半導体上で高速フーリエ変換ができるようになってから QAM 変調は一気に普及したという経緯があります。 まとめ 以上、ASK から QAM まで変調方式を駆け足に解説してみました。 情報を電波で伝達するには「電波を何らかの形で 振幅、周波数、周波数 変形する=変調」こと、「変調の単位はシンボルと呼ばれる」「1シンボル=1ビットとは限らない:シンボルあたりのビット数を増やせば情報効率は向上する」ことを理解して頂ければと思います。 次回は高速デジタル無線通信のデファクトスタンダードであり、直観的理解の難しい OFDM 直交周波数分割多重変調 について解説します。

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最近よく聞く「キュレーション」っていったいどういう意味? 例文で使い方をマスターしよう!【スグ使えるビジネス用語集】

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デジタル無線通信測定に関する翻訳で、constellation(コンスタレーション)という言葉がよく出てくる(例えば、のp7)。 constellationの一般的な意味は「星座」であるが、デジタル変調の分野では、横軸を搬送波と同じ位相(同相成分、In Phase)の軸 I軸とも呼ばれる)、縦軸を搬送波と直交する位相(直交位相成分、Quadrature Phase)の軸(Q軸とも呼ばれる)とした平面に、デジタル変調信号(例えば、BPSKでは2個(1ビット のシンボル・ポイント、QPSKでは4個(2ビット)のシンボル・ポイント、16QAMでは16個(4ビット)のシンボル・ポイント)を表したものである。 デジタル変調およびコンスタレーションについての詳細は、以下を参照。 カテゴリー: 投稿者: 最近の投稿• 2018年01月23日 投稿者:S. 2018年01月16日 投稿者:S. 2018年01月09日 投稿者:S. 2017年12月26日 投稿者:S. 2017年12月19日 投稿者:S. 2017年12月12日 投稿者:S. 2017年12月05日 投稿者:S. 2017年11月28日 投稿者:S. 2017年11月21日 投稿者:S. 2017年11月14日 投稿者:S. 2017年11月07日 投稿者:S. 2017年10月31日 投稿者:S. 2017年10月24日 投稿者:S. 2017年10月17日 投稿者:S. 2017年10月10日 投稿者:S. アーカイブ• 投稿者• タグクラウド RSS Feed•

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