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前方誤り訂正

索引 前方誤り訂正

前方誤り訂正(ぜんぽうあやまりていせい、Forward Error Correction, FEC)は、データ転送における誤り制御システムの一種。メッセージ送信者がメッセージに冗長性を付与することで、追加情報を送信者に要求することなく、受信者が誤りを(ある時間以内に)検出し訂正することを可能にする。一方向誤り訂正とも。前方誤り訂正の利点は、データの再送を防ぐことで高スループットを平均的に達成する点である。このため、再送がコスト高になる場合や不可能な場合に適用される。 FEC機器はアナログ信号の受信機に近い位置に設置され、受信側のデジタル信号処理の最初の段階で行われる。つまり、FEC回路はアナログ-デジタル変換回路の一部として組み込まれていることが多い。FEC符号器の多くはビットエラーレート信号も生成でき、アナログ受信電子回路のチューニングのためのフィードバックとして使われる。ビタビアルゴリズムなどのFECアルゴリズムの多くは、入力として(擬似)アナログデータをとり、出力としてデジタルデータを生成する。 訂正可能な誤りの程度は、符号の設計段階で決定される。そのため、個々の前方誤り訂正符号にはそれぞれに適した利用条件がある。.

29 関係: 天王星低密度パリティ検査符号ハミング符号リード・ソロモン符号ボイジャー計画ブロック符号ビタビアルゴリズムデータ転送デジタル信号処理ベライゾン・ワイヤレスアナログ-デジタル変換回路クアルコムコンパクトディスクゴレイ符号シャノン=ハートレーの定理システムスループットスプリント (企業)ターボ符号冗長性 (情報理論)BCH符号BER試験CDMA2000 1x畳み込み符号DVD誤り検出訂正SN比TIA有限体

天王星

天王星(てんのうせい、Uranus)は、太陽系の太陽に近い方から7番目の惑星である。太陽系の惑星の中で木星・土星に次ぎ、3番目に大きい。1781年3月13日、イギリスの天文学者ウィリアム・ハーシェルにより発見された。名称のUranusは、ギリシア神話における天の神ウーラノス(Ουρανός、ラテン文字転写: Ouranos)のラテン語形である。 最大等級+5.6等のため、地球最接近時は肉眼で見えることもある。のちにハーシェル以前に恒星として20回以上の観測記録(肉眼観測も含む)があることが判明した。.

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低密度パリティ検査符号

低密度パリティ検査符号(ていみつどぱりてぃけんさふごう、、)は、誤り訂正符号の1つで、ノイズのある通信チャンネルを通してメッセージを通信する手法のひとつである。 LDPCは、情報伝送レートの理論上の上限値であるシャノン限界に極めて近いレートを達成した最初の符号であった。 1963年に開発されたときは実装が実用的ではなかったので、LDPC符号は忘れ去られてしまった。 その後50年あまりにわたる符号理論の歴史のなかで様々な誤り訂正符号が提案されてきたが、 LDPCは今日においても最も効率的な符号であり続けている。 情報技術が爆発的に成長するのに伴い、高効率な情報伝送符号の開発に対する商業的関心も相応に高まっている、というのも、信号の品質から電池の寿命に至るあらゆるものが、符号の性質の影響を受けるからである。 LDPC符号の実装は重要なターボ符号などの符号に比べて遅れていたとはいえ、ソフトウェア特許による妨害のないことがほかの符号からLDPCへ興味をひきつけ、LDPC符号は高い効率のデータ伝送手法の開発マーケットにおいて標準に位置づけられる。 2003年には、6つのターボ符号を破り、デジタルテレビの衛星通信の標準となった。 LDPC符号は、1960年代にMITでの博士論文内でLDPCのコンセプトを打ち出したRobert G. Gallagerをたたえて、Gallager符号としても知られる。.

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ハミング符号

ハミング符号(ハミングふごう、Hamming code)とはデータの誤りを検出・訂正できる線型誤り訂正符号のひとつ。.

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リード・ソロモン符号

リード・ソロモン符号(-ふごう Reed-Solomon Coding RS符号と略記)とは符号理論における誤り訂正符号の一種、訂正能力が高く様々なデジタル機器等で応用されている。.

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ボイジャー計画

ボイジャー計画(ボイジャーけいかく、Voyager program)は、アメリカ航空宇宙局(NASA)による太陽系の外惑星および太陽系外の探査計画である。2機の無人惑星探査機ボイジャー(Voyager)を用いた探査計画であり、1977年に打ち上げられた。惑星配置の関係により、木星・土星・天王星・海王星を連続的に探査することが可能であった機会を利用して打ち上げられている。1号・2号とも外惑星の鮮明な映像撮影に成功し、新衛星など多数の発見に貢献した。 2機の探査機の仕様は双方とも重量721.9kg、出力420Wとほぼ同じであるが、2号がより容量の大きい電源を搭載している。当初の予定では打ち上げられる探査機の名称はマリナー11号・12号だった。.

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ブロック符号

ブロック符号(ブロックふごう、Block code)は、符号理論における伝送路符号の種類である。メッセージに冗長性を加えることで、受信側でなるべく誤りのない復号を可能にしつつ、通信路容量を越えない情報レート(1秒間当たりの転送情報の量をビットで表したもの)を提供する。 ブロック符号の特徴は、固定長の符号である点にあり、ハフマン符号のような情報源符号や畳み込み符号のような伝送路符号とは異なる。一般に、k桁の情報語を入力とし、n桁の符号語を生成する。 ブロック符号は、初期の携帯電話で伝送路符号として使われた。.

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ビタビアルゴリズム

ビタビアルゴリズム(Viterbi algorithm)は、観測された事象系列を結果として生じる隠された状態の最も尤もらしい並び(ビタビ経路と呼ぶ)を探す動的計画法アルゴリズムの一種であり、特に隠れマルコフモデルに基づいている。観測された事象系列の確率計算のアルゴリズムである 前向きアルゴリズム(forward algorithm)も密接に関連している。これらのアルゴリズムは情報理論の一部である。 このアルゴリズムには、いくつかの前提条件がある。まず、観測された事象と隠されている事象は1つの系列上に並んでいる。この系列は多くの場合時系列である。次に、これら2つの並びには一対一の対応があり、1つの観測された事象は正確に1つの隠されている事象に対応している。第三に、時点 t での最も尤もらしい隠されている事象の計算は、t での観測された事象と t − 1 での最も尤もらしい隠された事象の系列のみに依存している。これらの前提条件は、全て一次隠れマルコフモデルで満たされている。 「ビタビ経路; Viterbi path」および「ビタビアルゴリズム」という用語は、観測結果について1つの最も尤もらしい説明を与える動的計画法のアルゴリズムに関して使われる。例えば、動的計画法のアルゴリズムを使った統計的構文解析は、文字列について1つの最も尤もらしい解析結果を生じる。そのため、これを「ビタビ構文解析; Viterbi parse」と呼ぶこともある。 ビタビアルゴリズムは、アンドリュー・ビタビがノイズのあるデジタル通信経路における誤り検出訂正手法として生み出したものである。CDMAやGSMといったデジタル携帯電話、ダイヤルアップ接続用モデム、通信衛星、宇宙探査での通信、IEEE 802.11 無線LAN などの畳み込み符号の復号に広く利用されている。また、音声認識、自然言語処理、計算言語学、バイオインフォマティクスなどにも使われている。例えば、音声認識では、音声信号を観測された事象の系列として扱い、それを文字に変換したものがその音声信号に対応した「隠された原因」と見なされる。ビタビアルゴリズムは、与えられた音声信号から最も尤もらしい文字列を見つけ出す。.

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データ転送

データ転送(データてんそう)とは、ある場所から別の場所へ何らかのデータや情報を転送することである。かつては飛脚が使われたり、焚き火や腕木通信のリレーで行われたりしたが、その後銅?線上でモールス符号を使って行われるようになった。 さらにテレックスやコンピュータを使い、ビットまたはバイトのストリームを様々な技術を駆使して送信するようになった。転送手段としては、銅線、光ファイバー、レーザー、無線、赤外線などがある。例えば、Webサイトにアクセスして記憶装置からデータを取り出すことで、WebサーバからWebブラウザにデータ転送が行われる。ただし遠方へのデータや情報の移動や送り出す手法には転送と伝送があり、これらは区別される。 データ転送に関する概念として通信プロトコルがある。現在はパケットをベースとしたプロトコルによる通信が多い。.

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デジタル信号処理

デジタル信号処理(デジタルしんごうしょり、Digital Signal Processing、DSPと略されることもある)とは、デジタル化された信号すなわちデジタル信号の信号処理のことである。分野としては、これとアナログ信号処理は信号処理の一部である。この分野の大きな研究・応用領域に音響信号処理、デジタル画像処理、音声処理の三つがある。 目的は実世界の連続的なアナログ信号を計測し、選別することである。その第一段階は一般にアナログ-デジタル変換回路を使って信号をアナログからデジタルに変換することである。また、最終的な出力は別のアナログ信号であることが多く、そこではデジタル-アナログ変換回路が使用される。 処理可能な信号のサンプリングレートを稼ぐ目的に特化したプロセッサを使うことが多い。デジタルシグナルプロセッサという特化型のマイクロプロセッサが使われ、よくDSPと略される。このプロセッサは、典型的な汎用プロセッサに見られる多種多様な機能の内の幾つかを除外し、新たに高速乗算器、積和演算器を搭載している。従って、同程度のトランジスタ個数の汎用プロセッサと比較した場合、条件分岐等の処理では効率が悪化するが、信号を構成するサンプルデータは高効率で処理する事が可能になる。.

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ベライゾン・ワイヤレス

ベライゾン・ワイヤレス(Verizon Wireless)は、アメリカ合衆国の加入者数第一位の携帯電話事業者。本社所在地は、ニュージャージー州 Basking Ridge。2017年9月末での加入者数は、約1億4887万人。CDMAおよびFD-LTEオペレータとしても世界最大級である。.

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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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クアルコム

アルコム (Qualcomm, Inc.、) は、アメリカの移動体通信の通信技術および半導体の設計開発を行う企業。.

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コンパクトディスク

ンパクトディスク(、CD(シーディー))とはデジタル情報を記録するためのメディアである。光ディスク規格の一つでレコードに代わり音楽を記録するため、ソニーとフィリップスが共同開発した。現在ではコンピュータ用のデータなど、派生規格の普及により音楽以外のデジタル情報収録(画像や動画など)にも用いられる。音楽CDについてはCD-DAも参照。.

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ゴレイ符号

レイ符号(Golay code)は、数学の散在型単純群の理論に基づく符号の種類である。名前の由来はスイスの数学者。.

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シャノン=ハートレーの定理

ャノン・ハートレーの定理(Shannon–Hartley theorem)は、情報理論における定理であり、ガウスノイズを伴う理想的な連続アナログ通信路の通信路符号化を定式化したものである。この定理から、そのような通信路上で誤りなしで転送可能なデータ(すなわち情報)の最大量であるシャノンの通信路容量が求められる。このとき、ノイズの強さと信号の強さが与えられることで帯域幅が決定される。この定理の名称は、アメリカの2人の電子工学者クロード・シャノンとラルフ・ハートレーに由来している。.

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システム

テム(system)は、相互に影響を及ぼしあう要素から構成される、まとまりや仕組みの全体。一般性の高い概念であるため、文脈に応じて系、体系、制度、方式、機構、組織といった多種の言葉に該当する。系 (自然科学) の記事も参照。 それ自身がシステムでありながら同時に他のシステムの一部でもあるようなものをサブシステムという。.

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スループット

ループット()は、一般に単位時間当たりの処理能力のこと。特に.

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スプリント (企業)

プリント・コーポレーション(、)は、アメリカの加入者数第4位の携帯電話事業者。2017年9月末での加入者数は、5307万人。本社所在地は、カンザス州オーバーランドパーク。2013年7月に、ソフトバンク(現在のソフトバンクグループ)が216億ドルで買収し、78%の株式を取得。同時に、スプリントは、クリアワイアを100%子会社化した。新スプリントになる前の社名は、スプリント・ネクステル・コーポレーション(Sprint Nextel Corporation)。.

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ターボ符号

ターボ符号(ターボふごう、Turbo code)は、1993年に開発された高性能な誤り訂正符号であり、宇宙探査機での通信など、ノイズのある限られた帯域幅で情報転送量を可能な限り最大化したい場合に使われている。.

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冗長性 (情報理論)

冗長性(じょうちょうせい、Redundancy)とは、情報理論において、あるメッセージを転送するのに使われているビット数からそのメッセージの実際の情報に必須なビット数を引いた値である。冗長度、冗長量とも。大まかに言えば、あるデータを転送する際に無駄に使われている部分の量に相当する。好ましくない冗長性を排除・削減する方法として、データ圧縮がある。逆にノイズのある通信路容量が有限な通信路で誤り検出訂正を行う目的で冗長性を付与するのが、チェックサムやハミング符号などである。.

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BCH符号

BCH符号(BCHふごう、BCH code)は、パラメータ化された誤り訂正符号の一種で、最もよく研究されている符号の1つである。1959年 Alexis Hocquenghem が、それとは別に1960年には Raj Chandra Bose と D. K. Ray-Chaudhuri が考案した。BCH とは、この3人のイニシャルである。 BCH符号は、シンドローム復号という簡潔な代数学的手法で容易に復号できる点を特徴とする。そのための電子回路は非常に単純でコンピュータを使う必要もなく、低電力で小型の機器で復号可能である。符号としても非常に柔軟性があり、ブロック長や誤り訂正能力を自由に設定でき、目的に応じてカスタマイズされた符号を設計できる。 BCH符号は、マルチレベル/巡回/誤り訂正/可変長デジタル符号であり、複数の無作為誤りパターンを訂正できる。BCH符号は、レベル数が素数または素数のべき乗であるようなマルチレベルの位相偏移変調でも使われる。11レベルのBCH符号を使って、十進数の10個の数字と符号を表す場合もある。.

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BER試験

BER試験(Bit Error Rate(Ratio)しけん)とは、電気信号の伝送品質を検証する試験。.

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CDMA2000 1x

CDMA2000 1x(シーディーエムエーにせん・ワンエックス)またはCDMA2000 1x RTT(シーディーエムエーにせん・ワンエックス・アールティーティー)は、3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2)が制定した、CDMA2000の規格のひとつである。.

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畳み込み符号

畳み込み符号(たたみこみふごう、Convolutional code)は、電気通信における誤り訂正符号の一種である。m-ビットの情報シンボル(すなわち m-ビット文字列)が符号化によって n-ビットシンボルに変換され、このとき m/n を符号レートと呼ぶ(n ≥ m)。また、その変換は最近の k 個の情報シンボルに関する関数となっており、k をその符号の拘束長(constraint length)と呼ぶ。.

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DVD

市販のDVDレコーダー(ソニー製) 市販のDVD録画用生ディスク(パナソニック製DVD-RAM) DVD(ディー・ブイ・ディー)は、デジタルデータの記録媒体である第2世代光ディスクの一種である。.

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誤り検出訂正

誤り検出訂正(あやまりけんしゅつていせい)またはエラー検出訂正 (error detection and correction/error check and correct) とは、データに符号誤り(エラー)が発生した場合にそれを検出、あるいは検出し訂正(前方誤り訂正)することである。検出だけをする誤り検出またはエラー検出と、検出し訂正する誤り訂正またはエラー訂正を区別することもある。また改竄検出を含める場合も含めない場合もある。誤り検出訂正により、記憶装置やデジタル通信・信号処理の信頼性が確保されている。.

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SN比

SN比(エスエヌひ)は、通信理論ないし情報理論あるいは電子工学などで扱われる値で、信号 (signal) と雑音 (noise) の比である。 信号雑音比 (signal-noise ratio) または 信号対雑音比 (signal-to-noise ratio) の略。S/N比、SNR、S/Nとも略す。 desired signal to undesired signal ratio、D/U ratio ともいう。 SN比が高ければ伝送における雑音の影響が小さく、SN比が小さければ影響が大きい。SN比が大きいことをSN比がよい、小さいことを悪いとも言う。.

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TIA

* アメリカ電気通信工業会(Telecommunications Industry Association)の略。.

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有限体

有限体(ゆうげんたい、英語:finite field)とは、代数学において、有限個の元からなる体、すなわち四則演算が定義され閉じている有限集合のことである。主に計算機関連の分野においては、発見者であるエヴァリスト・ガロアにちなんでガロア体あるいはガロア域(ガロアいき、Galois field)などとも呼ぶ。 有限体においては、体の定義における乗法の可換性についての条件の有無は問題にはならない。実際、ウェダーバーンの小定理と呼ばれる以下の定理 が成り立つことが知られている。別な言い方をすれば、有限体において乗法の可換性は、体の有限性から導かれるということである。.

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