46PM16第46回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅰ 基礎的知識MEの基礎となる理工学的知識ディジタル・情報通信/無線通信・変調

図1の搬送波を図2のように変調するのはどれか。

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正解: 2

正答

2

この問題のポイント

この問題では、搬送波が図2のように変化したとき、何が変調されているかを読み取ります。

図2の被変調波では、波の高さである振幅はほぼ一定のままですが、波の間隔が狭くなったり広くなったりしています。これは周波数が変化していることを示します。

したがって、図2は FM(frequency modulation:周波数変調) です。

解説

変調とは、情報を送るために搬送波の性質を変化させることです。

正弦波の基本要素には、主に次の3つがあります。

  • 振幅:波の高さ
  • 周波数:1秒間に何回振動するか
  • 位相:波の時間的なずれ

図1の搬送波は、一定の振幅と一定の周波数をもつ正弦波です。

図2では、振幅は大きく変化していません。一方で、波形が密になっている部分と粗くなっている部分があります。波形が密な部分は周波数が高く、粗い部分は周波数が低いことを意味します。

このように、搬送波の周波数を信号に応じて変化させる変調方式を FM といいます。

図で見るポイント
図2では、波の高さではなく、波の間隔に注目します。振幅が一定で、周期が変化しているため、周波数変調と判断します。

AMは振幅変調です。AMなら波の高さが大きくなったり小さくなったりします。

PAM、PWM、PCMはパルスを用いる変調方式です。図2のような連続した正弦波の周波数変化とは異なります。

ひっかけポイント
AMとFMはよく混同されます。AMは amplitude、つまり振幅が変わります。FMは frequency、つまり周波数が変わります。

選択肢の確認

1.AM(amplitude modulation)
誤り。
AMは振幅変調です。搬送波の周波数は基本的に一定のまま、振幅が信号に応じて変化します。図2では振幅ではなく波の間隔、つまり周波数が変化しているためAMではありません。

2.FM(frequency modulation)
正しい。
FMは周波数変調です。搬送波の振幅はほぼ一定のまま、周波数が信号に応じて高くなったり低くなったりします。図2は波が密な部分と粗い部分をもつため、FMに該当します。

3.PAM(pulse-amplitude modulation)
誤り。
PAMはパルス振幅変調です。パルス列の振幅を信号に応じて変化させる方式です。図2はパルス列ではなく連続した正弦波であり、周波数が変化しているためPAMではありません。

4.PWM(pulse-width modulation)
誤り。
PWMはパルス幅変調です。パルスの幅を変化させて情報を表します。図2にはパルス幅の変化ではなく、正弦波の周波数変化が示されています。

5.PCM(pulse-code modulation)
誤り。
PCMはパルス符号変調です。アナログ信号を標本化、量子化、符号化してディジタル信号として表す方式です。図2のように連続波の周波数が変化する変調方式ではありません。

覚えるポイント

  • AM は振幅変調で、波の高さが変わります。
  • FM は周波数変調で、波の間隔が変わります。
  • 図2のように振幅がほぼ一定で周期が変化する波形は FM です。
  • PAM、PWM、PCM はパルスを用いる変調方式です。
  • 波形問題では、まず「振幅が変わるのか」「周波数が変わるのか」「パルスなのか」を確認します。
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