暇

 
めっちゃ暇。だけど世間は試験中。
明日も試験ある。まぁなんとかなるやろ。

そういえば文芸していると無意識的に連続で使ってしまう
フレーズがある。

「不特定多数～」とか
「つまるところ～～」とか
「希望的観測～」とか
「他人事のように～」とかそんなやつ。


同じ対象でも違う言葉で説明できるとちょっと文章に深みが
でるかなとか思うのだけどね。

まぁいいや。なん…だと…とかゴゴゴゴゴとかと同じということで。
でも文芸しているって正しい表現なのか？

アンテナ ＠たにぃ

 
どうでもいいがそろそろ「けいおん！」の唯ちゃんの
誕生日である。これは祝うべきだろう。まぁケーキ食べたいだけだけど。

●アンテナ

これまでデジタル伝送とか伝送することをやってきたけど受信に関する
ハード面みたいなことをちょっとだけ。まぁようするにアンテナのこと。

ちなみに電波とはきちんと法律により300万ＭＨｚ以下の周波数の電磁波だと
決まっているらしい。

●八木式アンテナ

電波が躁定義されているといってもその中でまた細かく分類されている。
大まかに言うと周波数が30Mから300MHzのＶＨＦと（とっても高い周波数だよの略）、
周波数が300Mから3000MHzのUHF（めちゃくちゃ高い周波数だよの略）の二つに分かれている。

その二つの電波を受信するためにはこの八木式アンテナの構造は原理が同じだとはいえ
違ってくるからVHF用とUHF用の二つのアンテナが用意されている。まぁ違うとはいっても
違いは一つだけだけど。

この八木式アンテナは大きく分けて導波部と放射器と給電部と反射器の四つに分かれる。
ここでは導波部だけ説明。

●●導波部

導波部とはアンテナの長い軸を背骨に例えるとアバラ骨のような部分に当たる。
長い軸とは直角に何本も設置されていて、電波のベクトルと導波部が直角に当たるように
なっている。

本数が多いほど有利で、ここで放射部に渡され、給電部で電子信号に変る。導波部の
一本一本の長さはいい加減ではなくきちんとある基準がある。それは電波の波長の
約半分というもの。

光速は一定なので周波数と波長は反比例の関係にある。だからＶＨＦとＵＨＦでは構造を変えなければいけない。つまり導波部の長さを変えなければいけないということ。

●●パラボラアンテナ

とりあえず触りだけ。衛星放送は超高度から電波を送られるので、八木式アンテナでは受信できない。
なのでパラボラアンテナを使う。まぁ簡単に言うと、「半球面に反射された波は一箇所で集まる」みたいな
現象を利用して微弱な電波を一箇所に集めているということ。

ちなみにこの逆の現象もおこり、これは車のヘッドライトなどで利用されている。一箇所から照射された光を
半球面に反射させると平行になるという現象だったきがす。

●アンテナの性能

アンテナの性能を測るには以下の五つが重要となっているらしい。
とりあえず意味不明だけどそうらしい。

●●利得
最大感度方向において電波を捉える能力　単位はdb
●●指向性
受信アンテナへの入射角度に対する受信電力の関係
●●電圧定在波比
定在波電圧の最大/最小
●●性能指数
パラボラアンテナの雑音指数に基づき定義
●●位相雑音
出力周波数近傍で発生する不要なエネルギー

終わり。あぁ部屋が寒くて指が動かない。

デジタル変調とか ＠たにぃ

 
駆け足になっているのは試験が近いから焦っている証拠だったり。
今まで怠けていたしっぺ返しをくらっているということ。

●デジタル変調とか
変調とは搬送波に画像や音声信号を重畳させて送信すること。
受信後に復調させることで中身を取り出すことができるみたい。

複数の信号を伝送する場合や、無線伝送する場合などに効果的。
それでその変調方式だけどいくつかやり方がある。
ちなみにアナログ変調とデジタル変調と大きく分けられ、
今から紹介するのはデジタル変調の範囲内のこと。

●●ASK変調
搬送波の振幅を変化することで変調を行う。一番簡単な変調方式。
デジタル信号の１を「振幅が高く、周波数が高い状態」。
０を「全く振幅しない。つまり振動もしない状態」の二つに分ける二値ASK変調。

またデータを二ビットにまとめてその値を搬送波と乗算する四値ASK変調も生成できる。
多分デジタル変調に的を絞っているから二値ASK変調だけでいい気がするのは僕だけ？

簡単に作れる反面、誤り率が多く移動受信の伝送に適さない。ちなみに映画「タイタニック」
ではこれで通信を行っていた場面があるとかないとか。

●●FSK変調

ASK変調は「一定の閾値をもうけて０または１を判断する」というデジタル伝送とはいささか相性が悪い。
それはASKが値に対して振幅を変えているからであるためである。

それなら振幅は残して、振幅以外のものを変えればいいのではという発想で生まれたのがFSK変調。
これは搬送波の振幅を残したままその周波数を変化させることでデジタル信号を変調している。

伝送速度が上がるにつれて占有帯域幅（特定の値だと判断できる周波数の範囲みたいな奴）が
広がってしまうため高速通信には不向きだけど、最大の特徴である「変調後の振幅が一定」ということが
ASKにはできなかった移動受信にも適している。

●●PSK変調
搬送波の移送を変化させる。つまり伝送するデータの1,0を１V、－１Vに対応し、
この信号と搬送波との乗算により変調波を生成する。

今言ったものは1,0の信号を二つに分け、変調しているのでBPSKと呼ばれている。
BはバイナリのBだったりする。

この変調方式はバイナリでは使われない。一番多く使われているのは90度ごとに
位相を変換するQPSK方式。回路は複雑になるものの一度に遅れる情報量が
多くなるみたい。

QPSKはPHS、CSデジタル放送などに利用され、これをさらに分割した8PSKという
ものもあり、それはBSデジタル放送に利用されている。

変調に関してはこんなもん。

デジタルテレビとか ＠たにぃ

暇だから新都社で何か始めようかとか
温泉行きたいだとか考えていたけど
とりあえずこれ。

アナログテレビの通信方式についてはこのまえ
ざっとやったけど今度はデジタルテレビについて。
大まかな知識を列挙していくだけ

●デジタル伝送

デジタルテレビ放送の伝送としてデジタル信号の
伝送概念があるのだけどざっと二つに分けられる。

ベースバンド伝送と変復調伝送の二つだったりする。

●●ベースバンド伝送

デジタル信号をそのまま伝送する伝送方式。
簡単な構造で実現できるが、雑音に弱いため長距離の伝送には
不向きらしい。

そのため帯域制限を行う必要があるようで、その適切な帯域制限を決める
基準となる物をナイキスト基準と呼ぶ。
デジタル信号は０と１の数値の羅列であるので、その凹凸波が
歪んでゆくと伝送劣化だと見られる。
ナイキスト基準はある程度歪んでいても、その０と１が判別できるぐらいがちょうどよさそうだ。

とまぁ、ベースバンド伝送はこうやるがデジタル信号を変調して転送する事もある
変復調方式というみたい。
手持ちのあれによると高い周波数を持つ搬送波に画像や音声信号を重ね、転送。
受信後に復調する。

アナログ変調とデジタル変調に分けられ、デジタル変調の方式にも
さまざまな方式があるが長くなりそうだからとばす。

これの前に誤り訂正についてちょっと説明。

●誤り訂正

デジタル伝送では雑音などの理由で受信側に正しい信号が送られない可能性がある。
つまり11101という信号をおくったつもりなのに受信側では10101となっている可能性
がないとは言い切れない。それを訂正できるように様々な仕組みがある。

●●パリティチェック
送信側にチェックビットというビットを一つだけもうける。
デジタル伝送なので１１０と送信したかったらその末尾に０か１をつけるという具合に。

送信する情報量がきまっているとして、その場合１、または０の数が
違ってくる。前の例だったら１は二個で０は一個。もっと言うと１は偶数個で０は奇数個。
このときに送信側と受信側で「送信する信号の１の数は偶数個にしてほしい」と
約束しておく事にする。このとき別に奇数個でも０の数を基準にしてもいい。と思う。

上の例なら１１０ともう１の数は偶数個なので末尾には０をつけ１１００を伝送する。
さてと、かりに雑音が混じり１１００が１０００などと変わり、その信号を受信側が見たら
どうする？１の数が奇数個になっているので送られてきた信号は間違っていると判断できるのである。
これがパリティチェック。

だけど上の方法は「誤りだと分かる」事はできても「どこが誤りか」までは判断できない。
それど偶然２カ所が反転したら終わりである。

●●多数決判定

伝送する信号の１ビットごとの区切りを３ビットに分割する。
１１０なら１１１、１１１、０００といったようにしてそれを伝送する。

仮にその３ビットの区切りのうち一つが反転したとしても他の二つを参考にすれば
誤りに気づける。ついでにいうと誤りを訂正できる訳である。

当たり前だが送る情報量が増えたので転送制限というものを犠牲にしている。

●●リードソロモン符号

データをある長さのブロックに区切り、ブロックごとにチェックビットを
付加して誤りを訂正。パリティチェックの応用みたいな感じか？

RS（204,188）と表記すると１ブロック204バイトのうち情報データあが１８８バイトで
チェックビットが１６バイト分あるということになる。

パリティチェックと違い誤り訂正が可能だ。

ランダムや誤りや、バースト誤り（短期間に集中して発生する誤り）の訂正に適しているから
デジタル伝送にも用いられ、畳み込み符号と併用して
外符号（伝送路に関して暗号化順序の外側にあたる）として用いられる。

フォント @たにぃ

emacsを使うと指定範囲を選択するだけでコピーしたことになるから
他のエディタでもそうするだけでコピーしたと勘違いしてしまうのよ。

ところで このブログのフォントは基本メイリオフォントだから
下みたいにAAをコピペするとずれまくる罠。

(~)
γ´⌒｀ヽ
{i:i:i:i:i:i:i:i:}
（　´・ω・）　　さむいね
（　　　　）
し─Ｊ

つーことだからAAを張るときはいちいちフォントを直さなければいけない
めんどくささ。
というかAAがずれないフォントは何だ？なるほどMSPゴシックか

　　(~)
γ´⌒｀ヽ
{i:i:i:i:i:i:i:i:}
（　´・ω・）　　さむいね
（　　　　）
し─Ｊ

こうなる。これでいいはず。この作業がめんどくさいからあまり
AAとか張らない。

ところで好きなフォント、フォントにはあまりこだわりないけど
好きなフォントなら一つある。

パソコンとかが普及する前にワープロがあって、その前にタイプライターが
あったのだけど、そのタイプライターみたいになるフォントというのが
ある。

http://www.konaka.com/　

のサイトで公開されているLove Letter- Typewriter
というフォント。これがあると英字は全部タイプライター。パソコンなのにタイプライター
そんなフォント。

欲しい人は上のサイトの左上にある入り口のリンクから
serial experiments lainのページを辿れば後は分かると思う。

実はこのフォントはlainで使われていたフォント。
上のサイトの管理人もlainのシナリオ担当だったり。
あははー

画像通信方式とか

 
今回は画像通信方式について。
簡単に調べてみた。だんだんと話がややこしくなっているようなきもするが
きにしないきにしない。

●画像通信方式

前回から撮像装置で画像情報を映像信号に変換することは分かった。
それをお茶の間まで伝送させるにはそれなりのやり方がある。
情報圧縮とかいう技術も絡んでくるのですが今回はそれはパス。
なんだか複雑な気がするから。

画像通信というのはさまざまな機械にみられるが、とりあえずここではテレビに
的を絞る。撮像装置も撮像管を使っていると思っていてね。

●映像信号の周波数

しつこいようだが映像信号とは画像を光電変換して得られる電気信号であって、
読み込む画像によってはそれの周波数に差がある。手持ちの資料だとえー、
斑模様になればなるほど周波数が高くなるみたい。

んでこれ以上高くならない周波数を最高周波数と呼ぶみたいだが、
それの算出は省略。フレーム数を30とし、走査線数を525、アス比を3/4
として計算すると4.2MHZから6.1MHZになるらしい。ばらつきが出るのは
撮像管の電子ビームによって解像度が低下するのを考慮に入れているため。

んでその映像信号だが、テレビにおいて、伝送する方式に違いがみられる。
全部一緒にすればええのにとか思う。

●●NTSC方式
1953年にアメリカのRCA社が開発。白黒テレビとカラーテレビの互換性を
持たせるために2:1インターレースを使っている。

つまりどういうことかというと画面の一こまの走査線のうち、
一フレームに対して、偶数列しか走査せず、偶数列だけど伝送する。
そして次のフレームでは奇数列しか走査せず、奇数列だけを伝送する。
それを交互に行う。そうすることで単純に考えても半分の走査数ですませられるということ。

こういうことをしてもいいの？って思うかもしれないけどしていいのは人間の目の特製上
問題がないから。

昔になるけど走査線を水泳競技場のコースに例え、偶数コースのみ水泳選手が泳ぐことによって
テレビの画像は実は黒い縞々が走っているということを説明するCMがあった。

NTSC方式はアメリカ、カナダ、日本などで採用されている。
ただ約30フレームというのが一時間当たりに約3.5秒の遅れを招くことになり、
いちいちフレームを間引かなくてはいけないという欠点もアル。

●●PAL方式

走査線ごとに位相を切り替えているのが特徴。625本の走査線と
毎秒約25フレームでNTSC方式よりも画質が綺麗だという特徴もある。
フレーム数が落ちているのは伝送するデータ量が大きくなってしまったから。

●●SECAM方式

NTSCが白黒テレビとの互換性を残しているのに比べSECAMは開発から
カラーテレビ向けの方式。
色信号を重畳するのに工夫を凝らしていて、色副搬送周波数をFM変調
してゆがみを減らしている。

今日はこのへんにしといてやろう