無線通信実践講座 – Rapid Radio Lab - – 構造計画研究所

無線通信実践講座
– Rapid Radio Lab -　

情報通信系学部・学科の3～4年生向けの講義・実験や、企業・研究所での若手技術者の教育・独習にご利用いただくことを想定しています。従来の教科書を用いた説明や机上の演習問題・計算機シミュレーションなどに加え、SDRデバイスを用いて実際に無線信号の生成・送受信を行うことにより、無線通信・ディジタル信号処理をより深く理解できる内容となっています。

1序論
1.1はじめに
1.2無線通信の基礎
1.2.1無線通信で利用する周波数
1.2.2周波数毎の主な用途
1.3電波伝搬の基礎
1.3.1伝搬特性
1.3.2フェージング
1.3.3雑音

2 信号処理の基本原理
2.1 AD/DA変換
2.2 サンプリング
2.2.1 サンプリング(標本化)定理
2.2.2 RF信号サンプリング方式の比較
2.2.3 IQ信号とは?
2.2.4 アンチエイリアス(アナログ)フィルタ
2.2.5 リサンプリング

3 変調と復調
3.1 変復調の原理
3.2 アナログ変復調の種類
3.2.1 振幅変調(AM)
3.2.2 周波数変調(FM)
3.2.3 位相変調(PM)
3.3 ディジタル変復調の種類
3.3.1 振幅偏移変調(ASK)
3.3.2 周波数偏移変調(FSK)
3.3.3 位相偏移変調(PSK)
3.3.4 直交位相振幅変調(QAM)
3.3.5 パルス幅変調(PWM)

4 ディジタルフィルタ
4.1 アナログフィルタとディジタルフィルタ
4.2 フィルタの種類と役割
4.2.1 ローパス(低域通過)フィルタ(LPF)
4.2.2 ハイパス(高域通過)フィルタ(HPF)
4.2.3 バンドパス(帯域通過)フィルタ(BPF)
4.2.4 その他のフィルタ
4.3 ディジタルフィルタの原理
4.3.1 アナログフィルタ
4.3.2 ディジタルフィルタの基本的な考え方
4.4 ディジタルフィルタの例
4.4.1 FIRフィルタ
4.4.2 IIRフィルタ

5 アナログ無線通信の原理
5.1 FM送受信の原理
5.2 FM送信機の構築実習
5.2.1 概要
5.2.2 オーディオ入力
5.2.3 第1次アップサンプリング
5.2.4 FM変調
5.2.5 第2次アップサンプリング
5.2.6 SDRデバイスへの信号出力
5.3 FM受信機の構築実習
5.3.1 概要
5.3.2 SDRデバイスからの信号入力
5.3.3 第1次ダウンサンプリング
5.3.4 検波と復調
5.3.5 第2次ダウンサンプリング
5.3.6 オーディオ出力

6 ディジタル無線通信の原理
6.1 この章のねらい
6.2 SDRによるディジタル無線通信の原理
6.3 QPSK送信機の動作原理
6.3.1 ビット生成
6.3.2 QPSK変調
6.3.3 帯域制限フィルタとシンボル間干渉の回避
6.4 QPSK受信機の動作原理
6.4.1 自動利得制御 (AGC: Automatic Gain Controller)
6.4.2 ルートコサインロールオフ受信フィルタ
6.4.3 周波数オフセット補正
6.4.4 シンボル同期
6.4.5 フレーム同期
6.4.6 QPSK復調
6.4.7 ビットエラーレート(BER) 判定

7 SDR固有の注意点,課題と対処方法
7.1 DCオフセット(LOのリーク)
7.1.1 DCオフセットの自動補正
7.1.2 DCオフセットのマニュアル補正
7.2 IQインバランス
7.3 VGA Gain調整
7.4 バッファ・アンダーラン/オーバーラン

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