Basic Digital Communication

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2026年10月15日
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このBasic Digital Communicationについて

デジタル通信システム：サンプリング、PCM、変調、符号化、BER

『基礎デジタル通信』は、工学系学生向けのデジタル通信システムに関する分かりやすいコースです。サンプリングやPCMからデジタル変調、チャネル符号化、OFDMまで、44のトピックを網羅しています。

各トピックには、オリジナルの図、各記号の説明付きの数式、実数を用いた例題、練習問題が掲載されています。すべてオフラインで利用可能です。

各ページでは、デジタル通信システムの構成要素を一つずつ解説しています。メッセージがどのようにビットに変換され、ビットがどのように波形に変換され、受信機がどのようにノイズの多いチャネルから波形を復元するのかを説明しています。例題では計算過程をステップごとに示し、タップして解答を表示する練習問題で理解度を確認できます。

学習内容

• 概要：デジタル通信システムを構成要素ごとに解説します。レート、帯域幅、エラー率（ビットレート、シンボルレート、SNR、Eb/N0、BER）

• 信号とスペクトル：フーリエ変換、変換対とその特性、パワースペクトル密度と帯域幅、ノイズとAWGNチャネル

• サンプリング：サンプリング定理、エイリアシングフィルタとアンチエイリアシングフィルタ、実用的なサンプリング（自然サンプリングとフラットトップサンプリング）

• 量子化とPCM：均一量子化、信号対量子化雑音比（SQNR）、μ則とA則による圧縮、T1とE1を用いたPCMシステム、差動PCM、デルタ変調

• 情報理論：情報とエントロピー、ソース符号化とクラフトの不等式、ハフマン符号化、相互情報量とチャネル容量、シャノン・ハートレーの定理

• ベースバンド伝送：ラインコード（NRZ、RZ、AMI、マンチェスター）とそのスペクトル、ISIとナイキスト基準、レイズドコサインパルス、アイパターン図解

• ノイズ中の検出：ノイズ中のビット検出、Q関数、マッチドフィルタと相関器、バイナリ信号の誤り率

• デジタル変調：バンドパス信号とコンスタレーション、ASKとFSK、BPSKとDPSK、QPSK、M値PSKとQAM、帯域幅とBERによる変調方式の比較

• チャネル符号化：誤り制御の基礎、パリティ符号とハミング符号、巡回冗長検査（CRC）、畳み込み符号、ビタビ復号

• スペクトラム拡散とOFDM：直接拡散スペクトラム、周波数ホッピング、CDMA、OFDM

• クイックリファレンス：主要なデジタル通信公式を1ページにまとめた公式集

特長

• 10セクション、44トピック、公式集（1ページ）

• 数値付きの107の例題

• タップで解答が表示される101の練習問題

• 42点のオリジナル図解：ブロック図、スペクトル、波形、アイパターンコンスタレーション、BER曲線、ハフマン木、ビタビトレリス

• 数式は分かりやすく表示され、すべての記号が解説されています

• ホーム画面からすべてのトピックを検索できます

• 前後のボタンでセクションを順番に進めることができます

• ダークモードに対応

• オフラインでも動作し、アカウントは不要です

• 8言語に対応：英語、スペイン語、ポルトガル語、フランス語、ドイツ語、アラビア語、ヒンディー語、インドネシア語

対象ユーザー

• デジタル通信または通信システムに関するコースを受講している電子通信工学（ECE）、電気工学、電気通信工学の学生

• 変調、BER、チャネル符号化を実数で確認したい学生。大学の試験対策に役立ちます

• サンプリング、PCM、Q関数、シャノン容量について手軽に復習したいエンジニア

「基本デジタル通信」は、自主学習のための補助教材です。内容は、標準的な教科書（Proakis and Salehi、Sklar、Lathi and Ding、Haykin）、MIT OpenCourseWareの講義ノート、Shannonの原著論文、ITU-T、IEEE、3GPPの規格に基づいて検証されています。本書は、いかなる教科書出版社、大学、試験機関、標準化団体とも提携していません。