高岡智則
年齢：33歳 性別：男性 職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当） 居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地：神奈川県川崎市 身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる） 血液型：A型 誕生日：1992年11月20日 最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分） 家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）
変調信号とは何か
私たちがテレビやラジオを聴くとき、耳にする音や映像は「変調信号」という形で送られてきます。変調信号とは、情報を運ぶために「キャリア波」と呼ばれる基本の波の性質を、情報に合わせて変える信号のことです。
ここでの基本的なアイデアは、情報を別の波の性質として伝えること。キャリア波は一定の振幅・周波数・位相を持つ波ですが、情報が乗るとその性質が変わります。
基本の考え方
キャリア波は別名、情報を運ぶ土台の波です。振幅、周波数、位相のいずれかを情報の波形に合わせて変えることで、情報を再現できるようになります。
このとき、変調された波を受け取る側は、元の情報を取り出す「復調」という作業を行います。復調は受信機の役割で、信号の変化を解読して音声・映像・データへ戻します。
代表的な変調の種類
| 特徴 | 使われ方 | |
|---|---|---|
| AM | 振幅を変える | 古くからラジオ放送で使われる |
| FM | 周波数を変える | 音楽番組や高音質放送でよく使われる |
| PM | 位相を変える | デジタル通信で使われることがある |
なぜ変調が必要なのか
情報を空間や距離の制約の中で伝えるためには、帯域幅と呼ばれる周波数の使い方を工夫する必要があります。変調をすることで、同じ回線や同じ空間で複数の情報を同時に送ることができ、雑音や干渉にも強くなります。
身近な例と比喩
ラジオを聴くとき、私たちは耳で音声を受け取りますが、送信側では音声を情報として波の形に変えて送ります。変調を使うと情報は空中を伝わる波となり、受信機はその波の変化を読み取り元の音声に戻します。つまり変調は情報を運ぶ荷物を載せる方法の一つです。
まとめと現代のつながり
変調信号は私たちの現代の通信の基盤です。スマートフォン、テレビ、無線 LAN など、日常の多くの機器が変調信号を使って情報をやり取りしています。理解の鍵は、情報を載せる波の性質がどう変わるかを知ることです。
変調信号の同意語
- 変調波
- 搬送波を変調して情報を含ませた波形。AM/FM/PM などの基本的な「変調された波」を指す総称です。
- 変調信号
- 情報を搬送波に乗せて伝える目的で作られた信号。変調を施した結果の信号を指します。
- 変調済み信号
- すでに変調処理が施され、伝送に適した状態の信号。
- 搬送波変調信号
- 搬送波を変調して得られる信号。情報が波形に乗っている状態を表します。
- 搬送波に情報を乗せた信号
- 説明的な表現。搬送波にデータを載せる形で作られた信号のこと。
- モジュレーション信号
- 英語のモジュレーションを日本語読みした表現。変調された信号として使われることがあります。
- モジュレーション波形
- 変調後の波形。信号の形状が情報に合わせて変化している状態。
- キャリア変調信号
- キャリア波を情報で変調した信号。変調後の信号を指すことが多い表現。
- 変調波形
- 変調後の波形。そのまま信号の形を説明する言い方です。
- 変調された搬送波
- 搬送波自体が情報に合わせて変調された状態の信号。
変調信号の対義語・反対語
- 未変調信号
- 変調が施されていない信号。元の情報を含む基礎的な信号で、後で搬送波に乗せて変調する前の状態を指します。
- ベースバンド信号
- 変調前の低周波成分を含む信号。実際にはこの信号を搬送波に乗せて伝送する基礎的な情報信号のことです。
- 原信号
- モジュレーション前の元となる信号。情報の源となる信号で、変調の対象となる前の状態を指します。
- 基本信号
- ベースバンド信号とほぼ同義で、変調前の基礎的な信号を意味します。伝送前の原信号として捉えられます。
- 搬送波を使わない信号
- 搬送波を用いず、情報を直接伝送するような信号状態を指します。変調が未実施の状態に近い意味です。
- 未変調搬送波
- キャリア波がまだ変調されていない状態の信号。キャリアそのものだけの波形と理解できます。
- キャリア信号
- 変調の基となる搬送波そのもの。変調後の信号はこのキャリアの特性（振幅・周波数・位相）を変化させて情報を載せます。
- 生信号
- 加工・処理の前のそのままの信号。実データやアナログ情報を含む、未加工の状態を指す表現です。
変調信号の共起語
- 搬送波
- 変調の基となる高周波の搬送波（キャリア波）で、情報信号を載せる基準となる信号です。
- 変調方式
- どのように情報を搬送波に乗せるかを決める手法の総称です（AM、FM、PM、QAMなど）
- 振幅変調
- 信号の振幅を搬送波の振幅で変える変調方式。AMとも呼ばれます。
- 周波数変調
- 搬送波の周波数を情報信号に応じて変える変調方式。FM。
- 位相変調
- 搬送波の位相を情報信号に応じて変える変調方式。PM。
- デジタル変調
- デジタルデータを搬送波に乗せる変調の総称。例：QAM、PSK、FSK、ASKなど。
- アナログ変調
- アナログ信号を搬送波に乗せる変調の総称。例：AM、FM、PM。
- 復調
- 受信した変調信号から元の情報信号を取り出す処理。
- 復調器
- 変調信号を復調する機器・回路。
- 受信機
- 変調信号を受信して復調・処理を行う装置。
- QAM
- 直交振幅変調。デジタル信号を高スペクトル効率で伝送する変調方式。
- PSK
- 位相シフト鍵変調。位相の違いで情報を表現するデジタル変調方式。
- FSK
- 周波数シフト鍵変調。周波数の違いで情報を表現するデジタル変調方式。
- ASK
- 振幅シフト鍵変調。振幅の違いで情報を表現するデジタル変調方式。
- AM
- 振幅変調の略。アナログ変调の一種で信号の振幅を変えて情報を伝える方式。
- FM
- 周波数変調の略。周波数を変化させて情報を伝える方式。
- PM
- 位相変調の略。位相を変化させて情報を伝える方式。
- 搬送波周波数
- 変調に使われる基本周波数（キャリア周波数）。
- 帯域幅
- 変調信号が占有する周波数の範囲。広いほど多くのデータを伝送可能だが干渉を受けやすい。
- スペクトル
- 変調信号の周波数成分の分布。変調後の周波数特性を表す。
- SNR
- 信号対雑音比。伝送品質を表す指標のひとつ。
- ノイズ
- 信号に混入する不要信号で、復調精度に影響を与えます。
- 位相ノイズ
- 搬送波の位相の小さな乱れ。高周波通信で重要な品質指標。
- 誤り訂正符号
- 受信エラーを訂正するための符号化技術。伝送の信頼性を高めます。
- デジタル信号処理
- デジタル信号を処理する技術分野。変調・復調・フィルタリングなどを含む。
- デジタル復調
- デジタル変調信号を元データに戻す具体的な復調手法。
- 変調深さ
- AMなどで用いられる、信号が搬送波に対してどれだけ変化するかの度合い。
- 変調指数
- FM/PMで用いられる、変調の度合いを表す指標。
- キャリア周波数
- 搬送波の基本周波数。
変調信号の関連用語
- 変調信号
- 情報信号を搬送波に合わせて変えた信号。伝送路で情報を運ぶ役割を持つ。
- 搬送波
- 情報を運ぶための高周波の正弦波。変調の基盤となる元の波形。
- ベースバンド信号
- 伝送したい情報の元となる低周波信号（未変調の信号）。
- アナログ変調
- 連続的な信号を搬送波に変える変調の総称。例としてAM、FM、PMなど。
- デジタル変調
- デジタルデータを搬送波に変換する変調の総称。例としてPSK、QAM、FSKなど。
- AM
- 振幅変調。搬送波の振幅を情報信号で変える変調方式。
- FM
- 周波数変調。搬送波の周波数を信号で変える変調方式。
- PM
- 位相変調。搬送波の位相を信号で変える変調方式。
- 変調指数
- AM・FM・PM で、変調の強さや程度を表す指標。
- 変調深さ
- 変調の強さの別名。AMでは振幅の変化量、FM/PMでは周波数/位相の変化量。
- キャリア周波数
- 搬送波の基本周波数。変調の基準となる周波数。
- キャリア位相
- 搬送波の初期位相。位相変調で影響を与える要素。
- デジタル変調方式
- PSK、QAM、FSKなど、デジタルデータを搬送波に変換する手法。
- ASK
- 振幅シフトキーイング。デジタルデータを振幅で表す変調方式。
- FSK
- 周波数シフトキーイング。デジタルデータを周波数の違いで表す変調方式。
- PSK
- 位相シフトキーイング。デジタルデータを位相の違いで表す変調方式。
- QPSK
- PSK の一種で、4つの位相を使って4値を表現するデジタル変調。
- 16QAM
- QAM の一種で、16値を用いてデータを乗せるデジタル変調。
- DPSK
- 差分位相変調。隣接シンボルの位相差でデータを表す変調方式。
- MSK
- 最小移動変調。連続位相で雑音耐性が高い変調方式。
- OFDM
- 直交周波数分割多重。複数の直交サブキャリアを使う広帯域伝送技術。
- IQ変調
- I成分とQ成分の直交信号を使って高効率に変調する方法。
- 復調
- 受信側で変調信号から元の情報を取り出す処理。
- 復調器
- 変調信号を復調する装置。
- モデム
- モデムは変調と復調を行う通信機器。
- 帯域幅
- 変調信号が必要とする周波数の範囲。伝送容量と関係する。
- スペクトル効率
- 帯域幅1Hzあたりに伝送できるデータ量の指標。
- 符号率
- 1秒間に伝送するシンボル数（sps）。
- データレート
- 1秒間に伝送するビット数（bps）。
- BER
- ビット誤り率。受信データに含まれる誤りの割合の指標。
- SNR
- 信号対雑音比。信号の強さとノイズの比率。
- 同期
- 受信側がキャリア周波数とタイミングを正しく合わせる処理。
変調信号のおすすめ参考サイト
- 変調方式 | 無線とは？ - ROHM TechWeb
- 変調波レゾルバとは？エンコーダとの違いやメリット・デメリットを解説
- 変調とは？意味や使い方を解説 | キャプテラのIT用語集
- 変調とは - IT用語辞典 e-Words
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