はてなキーワード: 通信とは
「…先輩、これは一体どういうことですか…? これはただの非同期通信です。
「あれが AJAX (エイジャックス) だよ。Google Maps、このサイトの技術は革新的すぎたんだ。20年前にこのサイトが公開されてから、世界中のITエンジニアたちがAJAXをこぞって研究、解析した。
わずか数年でAJAXはWEB制作の技術体系に組み込まれ、新しいAPIによる強力なフレームワークが開発された。
最終的にはJavascript本家のAPIにも取り込まれ、AJAXは革新的技術ではなくなった。今では単なる『非同期通信』と呼ばれているよ。20年はWEB業界にとって相当長い時間らしい。
いらないと言うのにお弁当まで作ってくれる
早く自分も自立して恩返しもしよう
母親は自分の資産を増田名義の口座で運用して増やした(口座を保険営業に預けてたか)
増田はテストが98点でもバカと言われ、成績1位のクラスメイトを褒めそやす
お嫁さんになりたいと言うと顔色変えて叱責される
服を買って貰えてないと言うと父親に10万円のコート1着のみ買わせる(戦艦かよ)
母親は睨んでくる以外、増田と目を合わせたことが一度もない(会話中もあらぬ方向を見ている)
弟の話には大喜びで乗る
増田の話は常に否定する上、反論すると、口答えするな、土下座して謝れ、と言う
口腔外科によれば、舌下小帯が短かった
増田の紛争相手方代理人弁護士は「誤って」実家に書類を送る(母親との通信かな)
母親の妹の叔母と叔父は国交省系、もう1人の叔母は医師で増田や父親を大人しいと言ってからかう
迫害の如きに耐えつつ成績も上がらなかった増田や理系の父親は怒りっぽくなった(父親も何か察してたが妥協してたと思う)
20~30年以上前。私が中学の頃の話です。ほとんど伝聞かつぼかしている点はあります。
中一の二学期に、転校生がやってきた。南米のある国にルーツのある男子だった。名前は当て字の漢字だったが、ここではA君とする。
A君は浅黒い肌で体格も大きくて確かにカッコよく、期待に違わずというか(ステレオタイプで悪いけど)サッカーが上手く、彼はすぐ学年に打ち解けていった。
日本語は最初ちょっと怪しかったようだが、中学にいる間にA君の日本語は違和感ない感じになってたと思う。
一方でやはりフィジカルは周りより激しく、部活というシステムや先輩後輩関係にあまり馴染めなかったみたいで、度々部活でトラブルの渦中になってしまったりしていたらしい。
ちょうどA君が部活をサボったりしている時に、陸上部の幽霊部員だった私はA君と少し仲良くなった。ゲーム持ち込んで学校で通信対戦したりとかいろいろやったりした。A君のバックグラウンドに踏み込むまでの関係には至らなかったが。
私から見て、同級生のA君は、こういっては何だが、ただの爽やかな、つかみどころのない、良いやつ、だった。
中学卒業と同時に、A君は、国に帰ったかそれとも遠くの学校に行ったか、とにかく地元の進学ルートとは別の所に行ってしまい、私も当時携帯電話とか持っておらず、音信不通になってしまった。
何年も経ち、成人式も終えた後、地元の友達らと飲む機会があった。
その時、私は、A君と同期で友人関係だったサッカー部員B君から、衝撃的なことを聞いた。
A君は、同期及び後輩の女子最低四人(以上)と交際し、しかも性行為までしていた。中学生が、一人ならず、数名と並行してである。ありがちな恋愛トラブルではなく、深刻な響きだった。しかもそれはその時点では教師たちには発覚していなかったというのだ。
えええっと私は驚いたし、周囲も驚いていた。B君も、当時ではなく卒業後に知ったという。しかもその経緯は、別のサッカー部員の妹とA君がデキていたというところからだった。
Aの卒業後に音信不通になってしまい、その妹さんが連絡手段を探ろうとしたがやはり無理で、メンタルが変になったらしく、Aのことを探す必死さを兄や家族が怪しんで問い詰めたところから発覚し、芋づる式に分かった、ということだった。
後輩の子は大人しいタイプの女子だったが、他にはギャルみたいな女子や、ソフトボール部で真面目に頑張っていた女子もいたりで、タイプというか傾向がつかめなかった。妊娠などのケースは聞いたところなかったが……。
妹さんの場合、A君は映画館に誘って、鑑賞中に体を触りまくり、そのまま家に「お持ち帰り」した(らしい)。
A君にちょっと影みたいな部分があることはもちろん知っていたが、中学で三股四股をかけヤリまくり、(意図してたかは知らないが)そのまま高跳びするとは……。
それより不気味だったのは、中学生のどこにそんな能力があるのか、そしてそんな光景があっても隠し通せてしまい平然と学校・クラスが続いてしまう、ということだ。
率直にいって、やはり平均的な日本人とは違う、中学生離れしたラテン系というのかあっち側のアグレッシブさと(中学生にあってたまるかって感じだが)、それに乗ってしまう女子を想像して、ゾワッとした。
エロとか猥談どころではない、不気味さを残しながら去っていったA君。結局A君が今何をしているのか、少なくとも私は知らない。
なんだろう、ピロートークを思わせる情事じみた言葉を軍事兵器同士の通信に転用するって面白いよ。
でも銃砲を撃つ(=戦争)って、よく考えなくてもセックス・射精の暗喩なんだよな、きっと。そう考えるとセックスというのは必ずしも愛情に基づいた行為などではなく、むしろ征服・征圧の象徴だということなのかもしれない。これは人間社会における性犯罪はもちろん、野生動物の「前の雄の子供を殺して自分の子を産ませる」という行動にも合致することだ。
あれ?でも『お肌の触れ合い会話』って基本的には仲間との通信だから、銃とかは撃たないのか?だとするとこれはやっぱり愛情のあるセックスの後のピロートーク感が増してきますね。
コンビニで買った角川のゲーム雑誌パラパラ眺めてて、小さい記事でエヴァの放映が書かれてたり、物凄い小さい記事でJavaって言語が出るって書かれてて、
なんかゲーム開発でも使えるかもね、みたいに書いてあって、ふーん、って思った記憶があって、
秋葉原のLaser5さんでLinuxのディストリ買ってきて、家のドスパラだったかな、アメリカから輸入したPC/AT互換機にLinux入れて、Java入れたりしてた
エヴァ最初の放映のときは、自分はまったく期待してなくて、家で動くLinuxとか、その上で動作するJavaでネットワーク通信のコード書いてみたり、
3DCGのコード書いたりするのに夢中だったんだけど、流し見してたアニメに途中から驚愕してしまって、
大学のサークルとかで上映会みたいのやった気がするんだけど、みんな夢中になったり、やっぱりガイナだよなぁ、とみんなで大爆笑してた…😟
2ユニット、4ユニットの正方形とか組み合わせ出来るようにしておく
1ユニットごとにCPU+メモリや、GPU+VRAMみたいにしておいて、
西暦2425年。人類が火星への最初の入植地を建設してから既に2世紀が経過していた。
人類の火星移住計画は、22世紀初頭の核融合技術の確立によって大きく前進した。2112年、実験用核融合炉を搭載したマーズ・パスファインダー号の成功は、それまでの化学推進に頼った火星探査に終止符を打った。6ヶ月を要した地球-火星間の航行時間は、わずか30日に短縮された。
続く30年間で、極軌道上に建設された補給基地と、ヘラス平原の地下氷を利用した最初の居住モジュールが、火星移住の基盤を築いた。しかし、本格的な入植の始まりは、2167年のアルテミス計画からだった。オリンポス山麓に建設された第一居住区は、直径2キロメートルの実験都市だった。わずか200人の入植者たちが、火星の地に人類の新たな歴史を刻み始めた。
転機となったのは、2210年代に実用化された量子重力エンジンだった。惑星間航行時間は10日程度まで短縮され、大規模な移民が可能になった。同時期に確立された火星軌道上での資材製造技術は、巨大ドーム建設の夢を現実のものとした。
現在、火星の人口は800万人を超え、その大半が巨大ドーム都市で生活している。
今ではオリンポス山麓に建設された第三居住区は、七つの主要ドーム都市の一つだった。直径8キロメートルの半球型ドームの内部には、研究施設や居住区画が同心円状に広がっている。ドームの外殻は、ナノファイバー強化複合材で作られた三重の放射線シールドに守られ、その内側で2万人の人々が暮らしていた。
ドーム内の気圧は地球と同じく1気圧に保たれ、酸素と窒素の比率も地球大気と同様だった。ドーム外の火星大気は、2世紀に及ぶ大気改造計画にもかかわらず、まだ人間が直接呼吸できるレベルには達していない。しかし、気圧は徐々に上昇を続け、現在では180ミリバールまで回復していた。
火星の空は、かつての濃紺から薄い紫がかった青へと変わりつつあった。太陽は地球で見るよりも小さいが、大気中の細かい赤い砂が夕暮れ時に魅惑的な光景を作り出す。オリンポス・ドームの最上階に位置するコナーの研究室からは、果てしなく広がる赤い荒野と、地平線上にそびえる人工のドーム群を見渡すことができた。
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この基地が完成してから7年。コナーはその間、火星の地質考古学調査に従事してきた。彼の担当は30万年前以降の比較的新しい地層だった。
基地のモニターに映る火星の地表は、いつもと変わらない赤茶けた風景だった。アカデミア・シティからの自動探査機が送信してくる地形データを、コナーは黙々と分析していた。探査機は永久磁気シールド型核融合炉で駆動し、量子結晶メモリに記録されたデータを定期的に送信してくる。毎秒1000テラバイトの情報が、サブスペース通信網を通じて基地に届く。単調な作業に目が疲れてきた頃、画面の片隅に違和感を覚えた。
ホログラフィック・プロジェクターが起動し、問題の地域の立体モデルが浮かび上がる。体積投影型ディスプレイは、1立方メートルの空間に10の12乗ボクセルの解像度で地形を再現した。一見すると何の変哲もない窪地だが、等高線の配置が妙だった。
新しいデータレイヤーが追加され、地下構造が可視化される。地表から1500メートルの深度で、完全な円環構造が検出された。高分解能スキャンは、その形状が誤差0.002%以下の幾何学的な正確さを持つことを示していた。高さ100メートル、直径3000メートル。自然の浸食過程では決して生まれ得ない精度だった。
今週で3度目の依頼だった。先週は地下水脈の磁気共鳴データ、その前は地殻歪みの偏極解析。どれも彼女の専門からすれば些末な案件だったが、コナーは機会があるごとに彼女の意見を求めていた。
研究室の陽圧制御システムから、微かな空気の流れが聞こえた。隣室の実験区画で作業していたエレーナ・ヴォルコワが視界に入る。火星の0.4Gのもとでも、彼女の動きには無駄が一切なかった。
宇宙空間での長期滞在に適応した新世代の人類の特徴を、彼女は完璧に体現していた。身長170センチの細身の体躯、低重力環境で進化した長めの四肢。火星の磁場分布図が映し出されたHUDバイザーの向こうで、琥珀色の瞳が冷たく光る。
どこか硝子質の透明感を帯びた顔立ちは、火星生まれの第二世代に特徴的な骨格を持っていた。地球の重力下では脆弱に見えるかもしれないその姿も、火星では完璧な適応を示していた。黒髪は実用的な長さで、研究室での作業を妨げないよう的確にまとめられている。
「何を見つけたの? 先週の地下水脈の件なら、結論は出ているはず」
彼女の声には感情の起伏がなかった。エレーナにとって、コナーの頻繁な呼び出しは明らかに研究の中断を意味した。だが今回は、本当の発見があった。
「違う。これを見てほしい」コナーは新しいデータセットを共有した。「この磁気異常。明確な周期性を持っている」
エレーナのHUDが新しいデータを受信し、自動的に解析を開始する。彼女の眼差しが変化した。普段の冷淡な表情に、わずかな興味の色が浮かぶ。コナーは何度もその横顔を観察していたので、その微細な変化を見逃さなかった。
「確かに異常ね」彼女は数値を確認しながら言った。その声音には、いつもの事務的な調子の下に、かすかな緊張が混じっていた。「通常の熱残留磁化とは全く異なる特性パターン。位相空間で見ると...」
彼女の指先が空中で踊り、ホログラフィック・インターフェースを操作する。データは新しい次元で再構成され、複雑な相関パターンを描き出した。コナーは、その手の動きを目で追った。普段の彼女なら、こんなにも集中して他人のデータを分析することはなかった。
その言葉とは裏腹に、彼女の指先は既に火星全域の磁場データベースにアクセスし、比較解析を開始していた。第三居住区の量子コンピュータネットワークが、膨大なデータを処理し始める。
コナーは密かに満足した。エレーナが自発的に30分の時間を提供するのは異例だった。普段なら5分以上の時間も与えてもらえない。この発見が単なる地質学的な異常ではないことを、彼女も直感的に理解したに違いない。
「位相空間での対称性が特異すぎる」エレーナが静かに告げた。「自然現象としては、統計的に有意な偏りがある」
彼女の指先が再び動き、新しい解析結果が表示される。三次元の相図が、奇妙なアトラクターを描き出していた。その形状は、カオス理論で知られる古典的なパターンとは明らかに異なっていた。
コンピュータは瞬時に応答した。結果は3.47。自然界で観測される値としては、明らかに異常だった。
「表層の風化度と堆積物の分析からすると...」彼は一瞬ためらった。「少なくとも50万年」
エレーナの指が止まった。彼女はゆっくりとバイザーを上げ、コナーを直視した。「それは確実?」
再び沈黙が訪れる。研究室の環境制御システムの微かな唸りだけが、空間を満たしていた。
「50万年前」エレーナが囁くように言った。「その頃の火星は...」
「ああ。まだ大気があった」コナーは彼女の思考を追った。「液体の水も存在していた可能性が高い」
「でも、その時期の人工物なんて...」
エレーナの声が途切れる。彼女の瞳に、普段は決して見せない動揺が浮かんでいた。コナーは、このチャンスを逃すまいと素早く続けた。
「ピーク・スペクトル解析をしてみないか? 磁場変動と構造物の配置に、何か相関があるかもしれない」
エレーナは黙ってうなずいた。30分の約束は既に45分を経過していたが、彼女はそのことに言及しなかった。量子コンピュータに新しい解析コマンドが入力される。
結果は、彼らの予想をさらに超えていた。磁場の変動パターンは、構造物の幾何学的配置と完全な整数比の関係を示していた。自然の営みが生み出せるような偶然の一致ではない。そこには、明確な意図が刻み込まれていた。
「これは...」エレーナの声が震えた。「人工的な磁場制御システムの痕跡かもしれない」
コナーは彼女の横顔を見つめた。火星の考古学的発見で、エレーナがここまで動揺を示したことはなかった。彼女の専門である磁場研究が、突如として人類の知らない文明の痕跡と結びついた瞬間だった。
「発掘許可を申請する」コナーは決意を込めて言った。「君も加わってくれないか?」
エレーナは長い間黙っていた。研究室の窓から差し込む夕暮れの光が、火星の大気を通して赤く染まっている。遠くに見えるドーム群の輪郭が、影を濃くしていた。
「...承知したわ」
その返事は、いつもの冷淡さを完全に失っていた。
たとえば 50% の確率で三倍になる (つまり期待値 150%) ことが見込める株があったら確実に儲かるように見えるが、株一口分しか金がないなら半分の確率で負けて次のチャンスはない。
充分に元手があって充分に試行回数が多ければ確率を量として扱える (期待値に収束する) ので全体の傾向として儲かれば個別の動きなんてどうでもよくなる。
ボラティリティが高いってのは (投資においては) 金持ち有利で貧乏人が不利な世界。
でも金があれば豊かというわけではない。
死ぬまで金を死蔵してたら何も得してないだろ?
金で物やサービスを買ってこそ豊かなのであって、金を出せば物やサービスが有るというのが大前提。
社会全体がそこそこには豊かじゃないと金持ちだけ豊かに生きるってことは出来んのだ。
徳川家康くらいの社会的成功者でもエアコンが効いた部屋で過ごすなんてできなかったし、遠方の人と気軽にリアルタイム通信は出来なかったんだぞ。
ChatGPTさんは「3.579MHzの水晶を使うと3.579MHzのCWが出る」と回答してくれましたが、周波数は水晶発振子によって固定されるということですか?
そうだとしたらとても不便に思えました
結論から言うと、水晶発振子は基本的に「決まった周波数でしか振動しない」 ため、1つの水晶で周波数を自由に変更することはできません。
しかし、これには「確かに不便だが、その分メリットがある」という理由があります。
また、実際の電子回路では、複数の方法で周波数を変更することが可能 です!
水晶発振子(Quartz Crystal)は、「水晶が特定の周波数で機械的に振動する性質」を利用した部品 です。
水晶は 「特定の周波数でしか共振しない」 ため、基本的にはその周波数でしか動作しません。
水晶は 電圧を加えると「決まった周波数」で振動する 物質(ピエゾ効果)。
3.579MHzの水晶なら、必ず3.579MHzで振動する。
2. なんでそんな不便なものを使うの?
確かに、「1つの水晶でいろんな周波数を作れない」のは不便ですが、その代わりに 水晶発振子には非常に大きなメリット があります。
めちゃくちゃ正確! 周波数のズレ(誤差)がほとんどない。(温度変化などで若干ズレるが、通常±0.001%以下)電子時計や通信機器で、正確な時間・周波数を作るために必須!
安定してる! 一度発振すれば、周波数がブレたり、勝手に変わったりしない。無線通信やラジオ放送では、周波数がズレると通信不能になるため、安定性が重要。
ノイズに強い! 発振がクリーンで、余計な雑音(ノイズ)が少ない ので、無線通信に適している。
📌 もし水晶発振子がなかったら…
発振回路が周波数を正しく維持できず、無線通信が不安定になる。
→ だから、「周波数固定」というデメリットよりも、正確で安定した発振ができるメリットの方が大きい!
3. それでも周波数を変えたい!どうする?
「1つの水晶で周波数を変えられない」のは不便ですが、電子回路では いろんな方法で周波数を変更することが可能 です!
例えば、無線機では「3.579MHzの水晶」「10MHzの水晶」などを複数搭載し、切り替えることで周波数を変更できる。
例:水晶切り替え回路
(スイッチ) [ 3.579MHz ] ←─→ [ 10.000MHz ]
無線機やトランシーバーの「周波数チャンネル切り替え」に使われる方法。
水晶発振子に「可変コンデンサ」を並列に入れると、発振周波数を少しだけ調整できる!
ただし、大きく変えることはできず、せいぜい±100Hz~1000Hzくらい。
📌 可変コンデンサを使った微調整
[水晶発振子] ──── [可変コンデンサ] → 周波数が微妙に変わる
PLL(Phase-Locked Loop)という回路を使えば、水晶の周波数を自由に変更できる!
「基準となる水晶発振子」+「周波数を変えられる発振器」 を組み合わせることで、さまざまな周波数を作り出せる。
[ 10MHzの水晶発振子 ] → [ PLL回路 ] → [ 9MHz / 10MHz / 11MHz などを出力 ]
スマホやWi-Fi、FMラジオなどの通信機器は、ほぼ100% PLLを使っている!
✅ 方法④:DDS(ダイレクト・デジタル・シンセサイザ)を使う
DDS(Direct Digital Synthesizer)という技術を使うと、もっと自由に周波数を変えられる!
デジタル信号処理を利用して、好きな周波数の信号を作り出せる。
[ 10MHzの水晶発振子 ] → [ DDS ] → [ 1Hz~10MHzのCWを自由に生成! ]
最新の無線機は、PLL + DDSを組み合わせて周波数を自由に変えている!
4. まとめ
✅ 水晶発振子は「決まった周波数でしか発振しない」ため、1つの水晶で自由に周波数を変えることはできない。
✅ しかし、その代わりに「超正確」「超安定」「ノイズが少ない」という大きなメリットがある。
CW(Continuous Wave, 連続波)は、無線通信やモールス符号送信などで使われる基本的な波形です。
ここでは、CWを発生させるための基本的な回路図と、その仕組みについて詳しく解説します。
CWを生成するためには、安定した周波数の正弦波を発生させる発振回路 が必要です。
一般的に、水晶発振子(Quartz Crystal)を用いた回路が使われます。
+Vcc (電源, 例: +5V, +12V) │ R1 (抵抗, ベース電流制限) │ ├──────┬─────────── │ │ │ C1 (コンデンサ, 交流成分を安定化) │ │ Q1(NPNトランジスタ, 増幅素子) │ │ │ C2 (コンデンサ, 発振を安定化) │ │ 水晶発振子(Quartz Crystal, 周波数決定素子) │ GND (グラウンド, 電流の基準点)
(1) +Vcc(電源)
回路に電力を供給する端子 で、+5V や +12V などの直流電源 を使用します。
CW発信回路が動作するためには、トランジスタに電流を流す必要があります。
「Vcc」は「Voltage at Collector(コレクタの電圧)」の略 で、特にトランジスタ回路で使われます。
📌 +Vcc の例
+Vcc = 5V → マイコン回路(Arduino, ESP32 など) +Vcc = 12V → 無線送信機やラジオ回路
トランジスタ(Q1)が動作するためには、ベース(B)に適切な電流が必要ですが、そのまま流すと過剰な電流が流れてしまい、故障の原因になります。
そのため、R1を挿入し、適切な電流(通常 1kΩ ~ 10kΩ の範囲)を供給します。
R1 がない → トランジスタに電流が流れすぎる → 過熱・故障のリスク R1 がある → 適切な電流制御 → 安定した動作
(3) Q1(NPNトランジスタ, 増幅素子)
トランジスタは、小さな信号を増幅する素子 であり、CW発信回路の中心的な役割を担います。
水晶発振子の共振を利用して、安定した高周波CWを生成する ために使われます。
発振回路としては、コルピッツ発振回路やハートレー発振回路 などの方式が使われます。
📌 Q1の働き
入力:微弱な振動 ↓ Q1(トランジスタ)で増幅 ↓ 出力:安定したCW(連続波)
水晶の物理的な振動を利用して、非常に正確な周波数の電波を作り出します。
例えば、3.579MHzの水晶を使うと3.579MHzのCWが出る ようになります。
📌 水晶発振子の働き
水晶発振子 = 周波数を決定する「音叉」のようなもの→ 一定の周波数で振動し、安定したCWを生成
C1, C2 は、交流成分の平滑化やフィードバックを補助するために使われる。
📌 C1, C2の働き
C2:発振周波数を微調整
適切な容量のC1, C2を選ぶことで、発振が安定する。
すべての電子部品は「+Vcc」から「GND」に向かって電流が流れるので、GNDがないと回路が動作しない。
📌 GNDがないとどうなる?
+Vcc → R1 → Q1(トランジスタ) → ??? (電流が流れない!)
GNDがないと、電流の流れが閉じないため、回路は動作しない。
📌 CW発信器の応用
CW信号を生成し、モールス符号キー(電鍵)を使ってON/OFFすることで、CW電信(モールス通信)が可能になる。
CW発振器 → 増幅 → 電鍵(ON/OFF) → アンテナ
これを短点(・)や長点(-)として送信。
CW信号を作り、それを振幅変調(AM)することで音声送信が可能。
📌 回路の仕組み
CW発振器 → 変調回路(AM変調) → 増幅 → アンテナ
📌 まとめ
✅ CW(連続波)を作るには「水晶発振器」を使うのが一般的。
✅ トランジスタ回路(Q1)でCWを増幅し、安定した信号を作る。
✅ R1(抵抗)でベース電流を制限し、トランジスタの動作を安定させる。
✅ C1, C2(コンデンサ)は発振を安定させる役割を持つ。
数学的な話というと難しくなりがちですが、「波」 をイメージすれば意外とシンプルです。
ここでは、できるだけ 図や身近な例を使って CW(連続波)とパルス波の違いをわかりやすく説明します!
CW(Continuous Wave, 連続波) は、「一定のリズムでずっと続く波」 です。
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
この波は、「音」や「無線通信」のように、なめらかに情報を伝えるのに向いている 波です。
(意味は後で解説しますが、今は「きれいな波」と思ってOK!)
2. パルス波とは?
パルス波(Pulse Wave) は、「ある瞬間だけ発生する波」 です。
--- --- --- ---
パルス波は、「短い信号を一瞬だけ送る」ので、レーダーやデジタル通信に向いている 波です。
f(t)={ A, 0, 0≤t≤Ton 0, Ton<t≤T周期
(1) CWは「なめらかな波」、パルス波は「カクカクした波」
CW(連続波) は、なめらかな波で、音楽やラジオのように変化がゆっくり。
パルス波 は、ON/OFFのスイッチのように「ある瞬間だけ発生する」波。
📌 図で見るとこう!
CW(なめらかな波): ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ パルス波(ON/OFF): --- --- --- --- ||> CWは「スムーズに続く波」、パルス波は「点々と現れる波」という感じですね! (2) CWは「1つの周波数」だけ、パルス波は「たくさんの周波数を含む」 数学的に、CWは 「1つの周波数だけ」 を持っています。 例えば AMラジオの「1000kHz(キロヘルツ)」 なら、1000kHzのCWを送っています。 一方で、パルス波は「一瞬の信号」なので、いろんな周波数が混ざります。 パルス波は、周波数のバラエティが豊富(広帯域)になる という特徴があります。 📌 周波数の違い(イメージ) >|| CW: (1つの周波数だけ) | | | | | 100Hz 200Hz 300Hz 400Hz 500Hz パルス波: (いろんな周波数が混ざる) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 100Hz 120Hz 140Hz ... 1000Hz(広がってしまう!)
つまり:
CWは、受信機が「特定の周波数だけを受信」しやすい(混信しにくい)
パルス波は、広い範囲に信号が広がるので、他の通信と干渉しやすい
(3) CWは「音声のように滑らかに伝えられる」、パルス波は「短いデジタル信号を送るのに便利」
CWは、音声や音楽のように波が連続しているので、アナログデータ(音声など)を伝えやすい。
パルス波は、ON/OFFをはっきりさせられるので、モールス符号やデジタル通信に向いている。
📌 用途の違い
波の種類 使われる場面
パルス波 モールス電信、レーダー、デジタル通信(Wi-Fi, Bluetooth)
パルス波の数式は少しややこしく見えますが、「ONのときは1、OFFのときは0」というシンプルなルールで表せます。
できるだけ 視覚的・直感的 に説明するので、一緒に理解していきましょう!💡
1. パルス波の数式
パルス波は、以下のような「スイッチのON/OFFを時間で表した数式」で表せます。
f(t)={ A, 0, 0≤t≤Ton 0, Ton<t≤T周期
(1) A(振幅)とは?
📌 振幅Aの例
A = 5V の場合(5Vの高さのパルス波) --- --- --- --- (5V) (0V) (0V) (0V)
ONの時間が長い(T_ON = 3ms) ------ ------ ------ ------ (OFF) (OFF) (OFF)
ON(T_ON)とOFF(T_OFF)を合わせた時間が周期(T周期)になる。
📌 周期の例
周期T = 5ms の場合 --- --- --- --- (ON) (OFF) (OFF) (OFF)
「ONの時間が周期全体の何%か」 を デューティ比(Duty Cycle) と呼ぶ。
D = TON / T周期 × 100
📌 例
--- --- --- --- (ON) --- --- --- --- (OFF)
ONが25%(D = 25%)
-- -- -- -- (ON) ------ ------ ------ (OFF)
実は、パルス波は数学的には 「たくさんのCW(連続波)が合成されたもの」 になっています!
パルス波 = CW(基本周波数) + CW(高調波1) + CW(高調波2) + ...
このため、パルス波は「いろんな周波数を含む広帯域の信号」になるんですね!
(もしフーリエ変換についてもっと知りたいなら、別途説明できます!)
5. まとめ
✅ パルス波は、ON/OFFを繰り返す信号で、数式で「ONのときはA、OFFのときは0」と表せる。
✅ パルス波の周期(T周期)やONの時間(T_ON)を使って、デューティ比(ONの割合)を計算できる。
連続波(Continuous Wave, CW)とは、一定の周波数と振幅を持つ連続的な電磁波(正弦波)のことを指します。
CWは、無線通信やレーダー、科学実験などで広く使われる基礎的な波形です。
無線通信の歴史において、CWは火花送信機の「パルス波」に代わる技術として登場し、音声通信(AM、FM)やデジタル無線通信の基礎となった 重要な概念です。
CWは、以下のように時間的に途切れず、一定の周波数を持つ波です。
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
CWは一定の周波数で変化し続ける波であり、火花送信機のように短いパルスにならない。
📌 火花送信機(Spark Gap Transmitter)の波形
--- --- --- (パルス波)
瞬間的な高電圧パルスを発生させるため、波形が不安定で、周波数の制御が難しかった。
パルス波しか作れないため、音声のようなアナログ波形を送ることが不可能だった。
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
周波数が正確に制御できるため、受信機がより効率よく信号を検出できる。
CWは、最初にモールス符号(CW電信)の送信に使われました。
送信機をON(CWを送信)すると「長音(トーン)」が発生する。
これを使って、「短点(・)」と「長点(-)」を表現する。
送信: CW ON - CW OFF - CW ON - CW OFF - (短点) 送信: CW ON ---- CW OFF (長点)
火花送信機と違い、電波が正確に送信できるため、遠距離通信が可能になった。
CWを使うことで、音声(アナログ信号)を送信できるようになった。
CWの振幅(強さ)を変化させることで、音声を無線で送る方式が生まれた(AM変調)。
CW: ~~~~~~~~~~~~~~~~ 音声: --- --- --- AM波: ~~~--~~--~~--~~~
振幅を音声に応じて変化させると、音声信号を無線で送ることができる。
CWを使えば、周波数を変化させて情報を送ることもできる(FM変調)。
基本CW: ~~~~~~~~~~~~~~~~ 音声: --- --- --- FM波: ~~ ~~~ ~~ ~~~~~ ~~~
CWの周波数を音声に応じて変化させると、よりノイズに強い通信ができる。
FMラジオ、携帯電話の音声通信(VoLTE)などに応用されている。
CWは、無線通信の基礎を築き、その後の技術革新に大きな影響を与えました。
19世紀 火花送信機 短いパルスのみ送信可能(モールス符号)
1900年代初頭 CW(連続波) 安定した信号を送信できるようになる
1960年代~ デジタル変調(ASK, FSK, PSK) CWをデジタル信号に変換して通信
現在でもCW(連続波)は、以下のような用途で使われています。
レーダー(CWレーダー) → 速度測定(ドップラー効果を利用)
光通信(レーザーCW) → 連続光波を使った通信(光ファイバー)
(1) 周波数の安定性が高い
CWは、一定の周波数で振動し続ける正弦波 であるため、周波数を正確に制御できる。
これにより、受信機が特定の周波数の信号を効率的に受信できる。
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ (一定の周波数)
特定の周波数にチューニングして受信できるため、混信が少なく、長距離通信に向いている。
CWは、そのままでは単なるキャリア波(搬送波)に過ぎないが、振幅・周波数・位相を変えることで情報を載せることができる。
AM(振幅変調) → CWの強さ(振幅)を変化させて音声を送る。
FM(周波数変調) → CWの周波数を変化させて音声を送る。
デジタル変調(ASK, FSK, PSK) → CWをデジタル信号に変換してデータを送る。
~ ~ ~ ~ ~ ~ (小さい音) ~~ ~~ ~~ ~~ (大きい音)
音声をそのまま変調できるため、ラジオ放送や電話通信に適している。
CWは特定の周波数の電磁波を送り続けるため、受信機が「どの周波数を受信すべきか」を正確に特定できる。
受信機は、特定の周波数にフィルターを合わせるだけで、ノイズを除去して正しい信号を受け取ることができる。
送信:~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 受信:~~~ (ノイズを除去し、信号を復元)
パルス波では、瞬間的な信号なので、受信時にノイズの影響を受けやすい。
CWは、狭い帯域(ナローバンド)で効率的に伝送できるため、長距離通信に適している。
例えば、アマチュア無線のモールス符号通信(CWモード)は、数千km以上の距離を低出力で通信できる。
送信: - . -. - (TEST) 受信: - . -. - (遠距離でも受信可能)
火花送信機のようなパルス波では、周波数帯域が広がりすぎてエネルギーが拡散し、長距離伝送が難しくなる。
2. それでもパルス波が使われる場面
(1) レーダー
レーダーは、短いパルス波を発射し、反射波を受信することで距離や速度を測定する。
CWレーダー(連続波レーダー)もあるが、距離測定にはパルスレーダーが有利。
送信: --- (短いパルス) → 物体に反射 → 受信(時間差から距離を計算)
パルス波は「いつ送信したか」が明確なため、正確な距離測定が可能。
パルス波は、デジタル通信の基礎となる「1」と「0」を表現するのに適している。
例えば、光ファイバー通信では、光パルスのON/OFFでデータを伝送する。
光: --- --- --- (1) 無光: --- (0)
パルス波は、明確なON/OFF信号を作れるため、高速なデジタル通信に向いている。
UWB(Ultra-Wideband)通信では、非常に短いパルス波を使い、広い周波数帯域でデータを伝送する。
これにより、高精度の測距(GPS代替)や、低消費電力の通信が可能になる。
送信: --- --- --- --- (広帯域のパルス信号)
短距離・高精度の測距に使われる(例: スマートフォンのUWBチップ)。
3. まとめ
✅ 音声やデータ通信には「連続波(CW)」の方が適している。
✅ CWは安定した周波数を持ち、変調による情報伝達(AM、FM、デジタル変調)が可能。
✅ CWは受信機が信号を復元しやすく、長距離通信にも向いている。