情報通信の基礎 2016年４月14日（木）第1回授業授業計画 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 情報通信の基礎（電気と周波数，電波，波長） 4/14 電話ネットワーク，携帯電話・モバイル通信の仕組み 4/21 ☆ 4/28休講ネットワークの仕組み基礎1（ＩＰアドレス） 5/12 ネットワークの仕組み基礎２（ＤＨＣP，ＤＮＳ，ＭＡＣアドレス，ネットワーク階層モデル等） 5/19 ネットワークの仕組み基礎３（いろいろなプロトコル，ＨＴＴＰ，ＦＴＰ，ルータ等) 5/26 ネットワークの仕組み基礎4（イーサネット，無線ＬＡＮ等） 6/2 電気信号の時間波形と周波数スペクトル (1) 6/9 電気信号の時間波形と周波数スペクトル (2) 6/16 フーリエ級数展開 6/23 フーリエ変換 6/30 振幅変調 7/7 角度変調 7/14 パルス変調 7/21 まとめと総合演習 7/26 期末試験授業外試験（未定）評価方法期末試験 6０％演習・小テスト 4０％電気を使って情報を送る    電話，テレビ，ラジオ，ＦＡＸなどは音や画像を電気信号に変換して送る．距離が長くなって電気が弱くなっても増幅器を通して元の強さの電気に戻すことができる．電気を使えば光と同じ速さで信号が伝わる．電気の伝わる速さ： 3×108m/s 空気中の音の伝わる速さ： 340m/s 交流信号の周波数    交流信号：時間とともに① を交互に繰り返す周波数：信号が② に① を何回繰り返すか音声や画像の電気信号：多数の周波数を含んだ波形どのような複雑な波形をした交流も多数の周波数の交流からできている  その最低周波数と最高周波数の間を③ いう）という  音声：数10Hz ～数kHz  音楽：数10Hz～ 20kHz  電話： 300Hz ～ 3.4kHz  テレビ画像： 0Hz(直流）～ 4.2MHz  ハイビジョンテレビ： 0Hz(直流）～ 20MHz （単に帯域とも交流信号の周波数    交流信号：時間とともに①プラスとマイナスを交互に繰り返す周波数：信号が②１秒間に①プラスとマイナスを何回繰り返すか音声や画像の電気信号：多数の周波数を含んだ波形どのような複雑な波形をした交流も多数の周波数の交流からできている  その最低周波数と最高周波数の間を③周波数帯域（単に帯域ともいう）という  音声：数10Hz ～数kHz  音楽：数10Hz～ 20kHz     サンプリング周波数 CD 44.1kHz ＤＶＤ 48KHz 電話： 300Hz ～ 3.4kHz テレビ画像： 0Hz(直流）～ 4.2MHz ハイビジョンテレビ： 0Hz(直流）～ 20MHz 電波について光の速さで進む真空中でも伝わる 8 電波が飛び出す原理＋－磁界＋電界上の導体が－－上の導体が＋＋－の反転が速くなると前の分は追い出され空中に飛び出す 9 電波はどんな形で飛んでいるか密疎密疎密電界磁界 10 位置電波の波長電界位置波長［ｍ］ 11 波長と周波数の関係距離[m]＝速さ[m/s]×時間[s] 波長[m]＝光速[m/s]×周期[s] 波長（λ）＝光速（c)÷周波数(f) 光速(c)：3.0×108 m/s c  f 周波数波長 800MHｚ → 37.5cm 1.5GHｚ → 20 cm 3  108 12   800 106 3  108 9 1.5  10 c [m/s]  [m]  f [1 /s]  3  0.375 8  0.2 電波の性質反射干渉反射してくる波回折 13 直接くる波電波の周波数と主な用途周波数［Hz］及び名称波長｢m］主な用途伝わり方 300k～3M 中波（MF) 1k～100 AM放送地表面に沿って低い山は越えていく 3M～30M 短波（HF) 100～10 船舶・航空機の電離層で反射しながら通話地球の裏まで伝わる３0M～300M 超短波（VHF） 10～1 ３00M～3G 極超短波（UHF) 1～0.1 テレビ，FM放送消防・警察無線直進する性質だが山や PHS,携帯電話タ大きな建物は回り込んで伝わるクシー無線３G～３０G マイクロ波（SHF) 0.1～ 0.01 衛星放送光に似ていて直進する電波の伝わり方と電離層 15 プラチナバンド 2012年7月25日よりサービス開始 NTTドコモ KDDI 17 ソフトバンクプラチナバンド 1.5G帯や2G帯に比べるとエリアが拡大より遠くまで電波が届きやすくなる室内にも電波が入りやすくなる 18 回り込んで届く障害物を回り込む力が強いため、ビルの影などでも電波が届きやすい電波に情報を乗せる運び手（搬送波 or キャリア）＋情報信号よりずっと高い周波数携帯電話：数百M～数GHz 情報信号 19 変調と復調運び手に情報を乗せるなるべく多くの情報を伝送変調送信部 ⇔ 忠実に復元復調情報を取り出す 20 受信部まとめ       情報は電気に変換して送る．電気の伝わる速さは光と同じ速さ交流信号の周波数：多数の周波数を含んでいる．その最低周波数と最高周波数の間を周波数帯域という電波の飛び出す原理を説明電波の波長について述べた携帯電話のプラチナバンドについて述べた（フーリエ級数展開について簡単に紹介した）