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ソフトウェア無線

索引 ソフトウェア無線

フトウェア無線(Software-defined radio)とは、電子回路(ハードウェア)に変更を加えることなく、制御ソフトウェアを変更することによって、無線通信方式を切り替えることが可能な無線通信、又はその技術。一般的には、広い周波数範囲において多くの変調方式が可能となるよう、ソフトウェアが、なるべく汎用性の高いプログラム可能なハードウェアを制御するものとして考えられている。 ソフトウェア無線は、汎用コンピュータその他の電子機器が、相当数の信号処理を行うことで実現される。ソフトウェア無線についての研究は、新しいソフトウェアを動作させるだけで、新しい無線通信方式を実現するような無線機器を作り出すことを目標にしている。 ソフトウェア無線は、特に軍事及び携帯電話の用途に非常に役立つものと考えられている。両者は、いずれも常に変化する無線通信方式の元で動作することが求められている。 ソフトウェア無線のハードウェアは、特徴的にはスーパー・ヘテロダイン方式の無線周波数部と、アナログ-デジタル変換回路及びデジタル-アナログ変換回路により構成される。他方で、現在のソフトウェア無線の中には、ごく簡単な無線モデムとして動作するために使用されているものもある。 将来的には、無線通信の世界において、ソフトウェア無線が支配的な技術になるだろうと見る向きもある。ソフトウェア無線は、コグニティブ無線を可能にするものである。.

37 関係: 変調方式学会信号処理ハードウェアモデムデジタル-アナログ変換回路周波数アナログ-デジタル変換回路アメリカ合衆国コンピュータコグニティブ無線ザイリンクススーパーヘテロダイン受信機ソフトウェアサンプリング周波数無線通信無線LAN軍事野外通信システム電子回路電子機器電気通信事業者電波法連邦通信委員会GSMIEEE 1394UARTUniversal Software Radio Peripheral携帯電話核磁気共鳴分光法核磁気共鳴画像法1990年代1月2001年2005年2007年9月

変調方式

変調方式(へんちょうほうしき)の記事では、電気通信などにおいて「搬送」と呼ばれる通信方式、すなわち、搬送波を媒体としてその振幅や周波数や位相などを変動させる(変調する)ことによる方式における、各種の方式について解説する。 歴史的に先に現れた有線の電信や電話では、当初は、信号電力の断続や、音波をそのまま電気信号としたものを通信していた。 それに対し無線通信では、「搬送波」と呼ばれる基本信号(素朴には正弦波であることを理想とする)の電波を発生し、それを変調することにより「情報を乗せる」必要がある。これは20世紀の始め頃、三極管に始まる各種の増幅作用を持つ真空管の発明により始まった、エレクトロニクスにより実用的に可能になったものである。有線においても同じ頃に、多重化による設備(電話ケーブル)の有効利用などを目的とし、無線と同様にして搬送波を変調する方式の通信が始まった。現代の、媒体として光ケーブルを用いる光通信でも、搬送波が電気信号でなく光になる以外は同様である。 通信以外にも、磁気記録などのような物理メディアの特性が非線形な場合などにも、高周波の変調によって記録する、といった手法は使われる。例えばビデオテープでは5MHz前後のキャリアに周波数変調でNTSCを記録している。 以上のような伝送方式に対して、音声などを原信号のまま(ベースバンドで)伝送する方法をベースバンド伝送と呼んでいる。 またベースバンド伝送の一種として、ディジタル通信では、0と1の列を、どのようなLとHの列による電気信号とするか、という方式が目的などに応じて各種あり、それらを伝送路符号(line code)という。さらにそれをディジタル変調に乗せることもある。.

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学会

学会(がっかい)とは、学問や研究の従事者らが、自己の研究成果を公開発表し、その科学的妥当性をオープンな場で検討論議する場である。また同時に、査読、研究発表会、講演会、学会誌、学術論文誌などの研究成果の発表の場を提供する業務や、研究者同士の交流などの役目も果たす機関でもある。.

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信号処理

信号処理(しんごうしょり、signal processing)とは、光学信号、音声信号、電磁気信号などの様々な信号を数学的に加工するための学問・技術である。 アナログ信号処理とデジタル信号処理に分けられる。 基本的には、信号から信号に変換するものであり、信号とは別の形式の情報を得るもの(例えば、カテゴリ分けや関連づけ、推論的な情報を得る認識や理解など)は含まれない。圧縮も含まれないことが多い。但し、認識や理解、圧縮の前段階としての信号の変換は信号処理と呼ばれる。そのため、信号処理はそれらの技術に対して非常に重要であるとともに関連が強い。なお、また入力と出力が同じ種類(物理量)の信号である場合(例えば入力と出力ともに同じ音圧である場合)には、フィルタリングとも呼ばれる。 信号処理の例としては、ノイズの載った信号から元の信号を推定するノイズ除去や、時間的な先の値を推定する予測、時間周波数解析などを行う直交変換、信号の特徴を得る特徴抽出、特定の周波数成分のみを得るフィルタなどがある。 高速フーリエ変換、ウェーブレット変換、畳み込み等のアルゴリズムがあり、以前はそれぞれ専用のハードウェアで処理していたが、近年ではDSPや汎用のハードウェアでソフトウェアで処理したり、FPGAによる再構成可能コンピューティングによって処理する方法が開発されつつある。 さまざまな応.

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ハードウェア

ハードウェア (hardware) とは、システムの物理的な構成要素を指す一般用語である。日本語では機械、装置、設備のことを指す。ソフトウェアとの対比語であり、単に「ハード」とも呼ばれる。.

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モデム

モデム(modem)は、ディジタル通信の送受信装置である。modemという語は、送信のためのデータに基づく変調装置(モジュレータ、modulator)と、受信した信号からデータを取出す復調装置(デモジュレータ、demodulator)のそれぞれの前半を取り出してつなげた一種のかばん語である。ディジタル信号を伝送路の特性に合わせたアナログ信号にデジタル変調して送信するとともに、伝送路からのアナログ信号をデジタル信号に復調して受信するデータ回線終端装置の機能部分であり、通信方式は、ITU-Tにより標準化されている。.

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デジタル-アナログ変換回路

デジタル-アナログ変換回路(デジタル-アナログへんかんかいろ、D/A変換回路 digital to analog converter)は、デジタル電気信号をアナログ電気信号に変換する電子回路である。D/Aコンバーター(DAC(ダック))とも呼ばれる。 また、デジタル-アナログ変換(デジタル-アナログへんかん、D/A変換)は、デジタル信号をアナログ信号に変換することをいう。 逆はアナログ-デジタル変換回路である。集積回路化されている。.

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周波数

周波数(しゅうはすう 英:frequency)とは、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動(電磁波や振動電流)などの現象が、単位時間(ヘルツの場合は1秒)当たりに繰り返される回数のことである。.

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アナログ-デジタル変換回路

アナログ-デジタル変換回路(アナログ-デジタルへんかんかいろ、A/D変換回路)は、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換する電子回路である。A/Dコンバーター(ADC(エーディーシー)、)とも言う。 また、アナログ-デジタル変換(アナログ-デジタルへんかん、A/D変換)は、アナログ信号をデジタル信号に変換することをいう。 逆はデジタル-アナログ変換回路である。 変調方式の一種として見た場合は、A/D変換はパルス符号変調である。A/D変換のような操作をデジタイズということがある。 基本的なA/D変換の操作は、まずサンプリング周波数で入力を標本化し、それを量子化することでおこなう。標本化にともなう折り返し雑音は、重要な問題である。また、量子化にともなう量子化誤差による量子化雑音もある。.

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アメリカ合衆国

アメリカ合衆国(アメリカがっしゅうこく、)、通称アメリカ、米国(べいこく)は、50の州および連邦区から成る連邦共和国である。アメリカ本土の48州およびワシントンD.C.は、カナダとメキシコの間の北アメリカ中央に位置する。アラスカ州は北アメリカ北西部の角に位置し、東ではカナダと、西ではベーリング海峡をはさんでロシアと国境を接している。ハワイ州は中部太平洋における島嶼群である。同国は、太平洋およびカリブに5つの有人の海外領土および9つの無人の海外領土を有する。985万平方キロメートル (km2) の総面積は世界第3位または第4位、3億1千7百万人の人口は世界第3位である。同国は世界で最も民族的に多様かつ多文化な国の1つであり、これは多くの国からの大規模な移住の産物とされているAdams, J.Q.;Strother-Adams, Pearlie (2001).

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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コグニティブ無線

ニティブ無線(英: Cognitive radio)とは、新しい考え方に基づく無線通信の方法で、ネットワークや無線のノードが送信・受信に用いるパラメータを効率的に変化させて干渉を避け効率的に通信を行うものである。 パラメータの変更は、周波数スペクトラムやユーザーの振る舞い、ネットワークの状態といった無線環境の外的・内的ないくつかの要素を能動的に監視して行う。.

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ザイリンクス

イリンクス(Xilinx, Inc.、)は、FPGAを中心としたプログラマブルロジックデバイスを開発するアメリカの半導体企業である。 プログラマブルロジックデバイス、IP、開発環境を提供している。1984年に創立され、本社をカリフォルニア州サンノゼに構える。日本法人はザイリンクス株式会社。製造を社外ファウンドリに委託するファブレス半導体企業である。.

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スーパーヘテロダイン受信機

ーパーヘテロダイン受信機()は、ヘテロダインにより、受信した電波を一旦中間周波数の信号に変換する方式(スーパーヘテロダイン方式)を使った受信機のこと。スーパーヘテロダイン方式は、ラジオやテレビの受信機で性能の高い方法として使われる。.

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ソフトウェア

フトウェア(software)は、コンピューター分野でハードウェア(物理的な機械)と対比される用語で、何らかの処理を行うコンピュータ・プログラムや、更には関連する文書などを指す。ソフトウェアは、一般的にはワープロソフトなど特定の作業や業務を目的としたアプリケーションソフトウェア(応用ソフトウェア、アプリ)と、ハードウェアの管理や基本的な処理をアプリケーションソフトウェアやユーザーに提供するオペレーティングシステム (OS) などのシステムソフトウェアに分類される。.

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サンプリング周波数

ンプリング周波数(サンプリングしゅうはすう)は、音声等のアナログ波形を、デジタルデータにするために必要な処理である標本化(サンプリング)で、単位時間あたりに標本を採る頻度。単位はHzが一般に使われるが、sps (sample per second) を使うこともある。 サンプリングレート、サンプルレートとも呼ばれる。.

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無線通信

無線通信(むせんつうしん)は、伝送路として線を使わない電気通信のことである。しばしば短縮して「無線」と呼ばれる。線を使わない無線通信に対して、線を使う通信の方は有線通信と呼ぶ。無線通信は軍事行動においてこそ長所際立つものの、気候変動や気温・水温などの変化によって受信が不安定なものとなる。.

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無線LAN

無線LAN(むせんラン)とは、無線通信を利用してデータの送受信を行うLANシステムのことである。ワイヤレスLAN(, )、もしくはそれを略してとも呼ばれる。著名な無線LANの規格としてIEEE 802.11がある。.

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軍事

軍事(ぐんじ、Military affairs、Res militaris レース・ミーリターリス)とは戦争、軍人、軍隊などに関する事柄の総称であるこの定義は決して厳密なものではない。。.

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野外通信システム

野外通信システム(やがいつうしん-、)は、陸上自衛隊の通信システムの一つ。試作段階では新野外通信システムと呼称されてきた。 開発は技術研究本部(現防衛装備庁)、製作はNECが行っている。 略称は「野通(やつう)」。.

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電子回路

I/Oが1つのチップに集積されている。 プリント基板を使った電子回路 電子回路(でんしかいろ、electronic circuit)は、電気回路の一種であるが、その対象が専ら電子工学的(弱電)であるものを特に指して言う。構成要素は良導体による配線の他、主として電子部品である。組み合わせにより、単純なものから複雑なものまで様々な動作が可能である。信号を増幅したり、計算したり、データを転送したりといったことができる。回路は個々の電子部品を電気伝導体のワイヤで相互接続することで構築できるが、近年では一般にプリント基板にフォトリソグラフィで配線を作り、そこにはんだで電子部品を固定することで回路を構築する。 集積回路では、ケイ素などの半導体でできた基板上に素子と配線を形成する。集積回路も電子回路の一種だが、この記事ではもっぱら集積回路は不可分な一個部品として扱う。集積回路の内部の電子回路については集積回路の記事を参照のこと。 プリント基板は試作には向いていないため、新規設計の評価にはブレッドボード、ユニバーサル基板などを一般に使用する。それらは開発途中で素早く回路に変更を加えることができる。 プリント基板が多用されるようになる以前は、ワイヤラッピング配線や、ラグ板などを利用した空中配線により、電子回路は作られていた。 大きくアナログ回路・デジタル回路(論理回路)・アナログとデジタルの混合信号回路(アナログ-デジタル変換回路、デジタル-アナログ変換回路など)に分けられる。取り扱う周波数により、低周波回路・高周波回路という分け方をする場合もある。.

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電子機器

電子機器(electronics、またはelectronic device、electrical equipment)は、電子工学の技術を応用した電気製品。 情報をデジタル処理する機器や、映像・音声を電気的にアナログ処理する機器などが含まれる。.

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電気通信事業者

電気通信事業者(でんきつうしんじぎょうしゃ)とは、一般に固定電話や携帯電話等の電気通信サービスを提供する会社の総称。「音声やデータを運ぶ」というところから通信キャリア(または単にキャリア)と呼ばれることもある。携帯電話専業の会社については携帯会社と呼ぶことが多い。 日本においては、電気通信事業法(昭和59年法律86号)に基づき電気通信役務(電気通信事業)を行う者を指す。.

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電波法

電波法(でんぱほう、昭和25年5月2日法律第131号)は、電波の公平かつ能率的な利用を確保することによって、公共の福祉を増進することを目的とする(第1条)、日本の法律である。.

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連邦通信委員会

連邦通信委員会(れんぽうつうしんいいんかい、Federal Communications Commission フェデラル・コミュニケーションズ・コミッション、略称:FCC)は、アメリカ合衆国議会の法令によって創設され、監督され、及び権限を与えられたアメリカ合衆国政府の独立機関(Independent agencies of the United States government)である。アメリカ国内の放送通信事業の規制監督を行う。.

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GSM

GSM(global system for mobile communications)は、FDD-TDMA方式で実現されている第2世代移動通信システム (2G) 規格である。.

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IEEE 1394

IEEE 1394端子(左:6ピン・右:4ピン) IEEE 1394(アイトリプルイーいちさんきゅうよん)はAV機器やコンピュータを接続する高速シリアルバス規格である。1986年にアップルが提唱したFireWire(ファイアワイアもしくはファイヤーワイヤー)規格をソニー、TI、IBMなどと共同で1995年にIEEE 1394-1995として標準化したもの。 SCSIの後継を意識しつつ、ホットスワップにも対応したシリアル汎用バスとして設計され、ビデオ・オーディオ分野やコンシューマ向けストレージの接続用として普及したほか、ビークルバスのIDB-1394は本規格を拡張したものである。同時に64台の機器を同一ネットワーク上に接続でき、初期は100Mbps、200Mbps、400Mbps、後に800Mbpsという通信速度で策定・普及した。最終的には3200Mbpsに拡張されたが、この速度での使用例はごく少ない。.

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UART

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, ユーアート) は、調歩同期方式によるシリアル信号をパラレル信号に変換したり、その逆方向の変換を行うための集積回路である。本機能のみがパッケージングされたICで供給されるものと、マイクロプロセッサのペリフェラルの一部として内蔵されるものとがある。マキシムのMAX232のような、RS-232C規格に準拠する信号レベルに変換するICと組み合わせて、外部機器とのインタフェースとして利用されるのが一般的である。UARTに、同期方式のシリアル信号を変換するための回路を追加したものを、USART (Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter) と呼ぶ。.

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Universal Software Radio Peripheral

Universal Software Radio Peripheral(USRP)は、ソフトウェア無線の開発に使用する無線周波数の信号入出力モジュール。.

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携帯電話

折りたたみ式の携帯電話 スライド式の携帯電話 携帯電話(けいたいでんわ、mobile phone)は、有線電話系通信事業者による電話機を携帯する形の移動体通信システム、電気通信役務。端末を携帯あるいはケータイと略称することがある。 有線通信の通信線路(電話線等)に接続する基地局・端末の間で電波による無線通信を利用する。無線電話(無線機、トランシーバー)とは異なる。マルチチャネルアクセス無線技術の一種でもある。.

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核磁気共鳴分光法

核磁気共鳴分光法 (かくじききょうめいぶんこうほう、nuclear magnetic resonance spectroscopy)は、核磁気共鳴(NMR)を用いて分子の構造や運動状態などの性質を調べる分析方法である。NMR関連の文書では水素原子核の意味でプロトンという言葉がよく使われ、本記事でも多用されている。.

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核磁気共鳴画像法

頭部のMRI(T1)画像 頭の頂部から下へ向けて連続撮影し、動画化したもの 核磁気共鳴画像法(かくじききょうめいがぞうほう、, MRI)とは、核磁気共鳴(, NMR)現象を利用して生体内の内部の情報を画像にする方法である。磁気共鳴映像法とも。.

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1990年代

1990年代(せんきゅうひゃくきゅうじゅうねんだい)は、西暦(グレゴリオ暦)1990年から1999年までの10年間を指す十年紀。この項目では、国際的な視点に基づいた1990年代について記載する。.

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1月

『ベリー公のいとも豪華なる時祷書』より1月 1月(いちがつ)はグレゴリオ暦で年の第1の月に当たり、31日ある。 日本では旧暦1月を睦月(むつき)と呼び、現在では新暦1月の別名としても用いる。睦月という名前の由来には諸説ある。最も有力なのは、親族一同集って宴をする「睦び月(むつびつき)」の意であるとするものである。他に、「元つ月(もとつつき)」「萌月(もゆつき)」「生月(うむつき)」などの説がある。 1月はその年の10月と同じ曜日で始まるのと同じである。平年の場合。 英語の January は、ローマ神話の出入り口とドアの神ヤヌスにちなむ。年の入り口にあたることから、ヤヌスの月となった。.

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2001年

また、21世紀および3千年紀における最初の年でもある。この項目では、国際的な視点に基づいた2001年について記載する。.

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2005年

この項目では、国際的な視点に基づいた2005年について記載する。.

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2007年

この項目では、国際的な視点に基づいた2007年について記載する。.

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9月

9月(くがつ)はグレゴリオ暦で年の第9の月にあたり、30日ある。 日本では、旧暦9月を長月(ながつき)と呼び、現在では新暦9月の別名としても用いる。長月の由来は、「夜長月(よながつき)」の略であるとする説が最も有力である。他に、「稲刈月(いねかりづき)」が「ねかづき」となり「ながつき」となったという説、「稲熟月(いねあがりづき)」が略されたものという説がある。また、「寝覚月(ねざめつき)」の別名もある。 9月はその年の12月と同じ曜日で始まるのと同じである。 英語での月名 September は、ラテン語表記に同じで、これはラテン語で「第7の」という意味の「septem」の語に由来しているのに不一致が生じているのは、紀元前153年に、それまで3月を年の始めとしていた慣例を1月に変更したにもかかわらず、名称を変えなかった為であり、7月と8月にローマ皇帝の名が入ってずれたというのは俗説である。これは7月がガイウス・ユリウス・カエサルによって「Julius」に改める以前は「Quintilis」といい、これがラテン語で「第5の」という意味の「quintus」の語に由来していて、既にずれが発生していたことからもわかる。 日本の学校年度や会計年度は大半が4月始まりであるが、世界に目を向けると9月を採用している国が多い。(アメリカ合衆国、カナダ、ヨーロッパ、中華人民共和国など).

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