1ヶ月で合格!一陸技初心者の解法1 無線工学A(平成30年7月期 計算問題)

1ヶ月で合格!一陸技初心者の解法1 無線工学A(平成30年7月期 計算問題)
平成30年7月期 計算問題

地上波TV放送のガードインターバル

平成30年7月期 A-1

この問題の計算部分はいたって簡単。
ガードインターバルに光速をかけて半分にするだけ!

\begin{align*} d_{\mathrm{m} } & =\frac{252\times 10^{-6}\times 3\times 10^{8}}{2} \\&=37.8\times 10^{3}=37.8\ [\mathrm{k} \mathrm{m}] \end{align*}

答えは5


FM波に含まれる側帯波の最大次数

平成30年7月期 A-2

足し算するだけで5点もらえるのでおいしい問題

まず変調指数 $$m=\frac{\text{偏移} }{\text{変調} } =\frac{60}{15} =4$$

『占有周波数帯幅は電波の全電力の99%の電力が存在する周波数の幅』

ということなので \(J^{2}_{n}\left( 4\right)\) の列を上から足し算をし \(0.99\)を超えた時の \(n\) が答えとなる。

\(n=0\) は搬送波なのでそのままの数値、それ以外(この表では1~5)の側波は2倍した数値を足していく。
そうすると \(n=4\) まで足したところで \(0.9597\)

\(n=5\) まで足すと \(0.9945\)で 99%を超えた。

答えは5

OFDMで伝送可能な伝送速度

平成30年7月期 A-4

64QAM方式では、\(64=2^6\) だから1シンボル当たり \(n=6\)

これにサブキャリア数をかけたものを有効シンボル期間長で割ってやると最大情報伝送速度が求められる。

$$\text{最大情報伝送速度} =\frac{6\times 50}{4\times 10^{-6}} =75\times 10^{6}\ [\mathrm{b} \mathrm{p} \mathrm{s} ]$$

ガードインターバル比が 1/4 より、ガードインターバルと有効シンボルの比が 1:4 となるので 4/5 となる…

と解説書に書いてあるが意味がわからない。
多分こんな感じのことを言っているのではないかと解釈
先ほど求めた最大情報伝送速度にこの 4/5 と符号化率をかけてやると伝送速度の最大値が求められる。

$$75\times 10^{6}\times \frac{4}{5} \times \frac{1}{2} =30\ [\mathrm{M} \mathrm{b} \mathrm{p} \mathrm{s} ]$$

答えは3

FM波のS/N改善係数

平成30年7月期 A-7

これは変調指数を求めて、与えられている数値を与えられている式に当てはめ、[dB]に変換するだけ!

\(\displaystyle \left( 1\right) \ \text{変調指数} \ m=\frac{\text{偏移} }{\text{変調} } =\frac{6}{3} =2\)

\(\displaystyle \left( 2\right) \ I=\frac{3m^{2}_{\mathrm{f} }B}{2f_{\mathrm{p} }} =\frac{3\times 2^{2}\times 20}{2\times 3} =40=2^{2}\times 10\) ← \(\log_{10} 2=0.3\) と問題文に書いてあるのでその形にする。

\(\displaystyle \left( 3\right) \ 20\log_{10} 2+10\log_{10} 10=16\ [\mathrm{d} \mathrm{B} ]\)

答えは1

ドプラレーダーによる速度測定

平成30年7月期 A-13

これはドプラ周波数を求める式を覚えてしまえば解ける問題。

で、この問題は \(v\) を求めたいので式を変形してあげる。

ドプラ周波数

$$f_{\mathrm{d} }=\frac{2vf_{0}}{c} \cos \theta \ \rightarrow \ v=\frac{f_{\mathrm{d} }c}{2f_{0}\cos \theta } $$

$$\ v=\frac{f_{\mathrm{d} }c}{2f_{0}\cos \theta } =\frac{10^{3}\times 3\times 10^{8}}{2\times 10\times 10^{9}\times 0.9} =\frac{1}{6} \times 10^{2}\ [\mathrm{m} /\mathrm{s} ]$$

この段階では \(\ [\mathrm{m} /\mathrm{s} ]\) なので3600をかけて時速に直してやると

$$\frac{1}{6} \times 10^{2}\ \times 3600=60\times 10^{3}=60\ [\mathrm{k} \mathrm{m} /\mathrm{h} ]$$

答えは1

量子化のビット数増加によるS/Nの改善

平成30年7月期 A-15

これは超簡単!

問題文の「量子化のビット数を◯ビット増やしたときの…」の◯ビットの数字を以下の式の \(x\) に入れるだけ!

これだけ!

$$20\log_{10} 2^{x}$$

$$20\log_{10} 2^{{}^{1}}=20\log_{10} 2=6$$

答えは1


created by Rinker
東京電機大学出版局

 

知識のない無線工学AB初心者が一ヶ月で合格するための解法です!
計算が面倒臭いななどと思ったものは捨て問にしています。
また、正攻法ではない解き方、説明が含まれている場合があります。理解するに越したことはないが決して理解して解くことを目的としていなく、あくまでも資格試験を突破するための解法ですのでご了承下さい。