周波数

周波数 = 1/波長

で、周波数にはキャリア周波数ってのがあって、その上に情報を乗っける。

特性

低い周波数の電波は、電波が通りやすいけど、情報は少ない。逆に高い周波数は、電波が通りにくいけど、情報は多くのせられる。で、そこそこ情報がのせられて、電波の通りが良いのが、1GHzより小さいところ。なので、TVと携帯で取り合っている。

440Hzの音を出してみる。波長は、 440 = 1/λ　で、代替2.26m。この後、同じ音を出す現象を、時間軸で見るのと、周波数を横軸として強さを縦でとったスペクトラムの解説。

2200Hzの波に、100Hzの周期で、音を出しているときが1、出していないときが0とする。このとき、オシロスコープで見ると、出ているところ、出ていないところでの波が見える。このときの、スペクトラムってどんな感じになるでしょう？

2200Hzが出る出ないなので、2.2khzのとこだけ大小してもいいと思われるが現実は異なる。実際にはスペクトラムは横に広がっていく。実際にスペクトラムをオシロスコープで見ると、2.2khzの横に、400hz分だけずれて2.6khzのとこに出たりする。//これ何で？？？

ところで、10Hz = 10bps　ぐらいが送れると言われている。実は、もっと送れることも送れないこともある。それはなぜか？以下に続く。

C = B * log2 (1 + S/N)

C = B * log2 ((N+S)/N)　としても良い

めちゃめちゃ基本式であり、これを知らずして情報は語れない。何をいっているかというと、Bは一定なときに、信号に比べて雑音が大きいと、log2 (1)にって0に近づくので、帯域容量はへぼくなる。逆に、信号比がいまいちでも、帯域幅Bを大きくすれば、容量はあげられる。

I = log2N

が、Hartleyの情報量だった。Nは選択肢の数。

豆電球Rを乾電池でつけるときの公式は、

となる。電力は

P = IV = RI² = V² / R

である。電波の強さの単位は、W(Watt)と書けるのだけど、電波を受けるときに、アンテナには抵抗（インピーダンス）がある。なので、

電力P = V² / R　　//R=アンテナの抵抗、V＝電界の強さ

と書ける。電界は、計ることが出来る。このあたりの話を踏まえてつつ・・・。

C = B * log2 (1 + S/N)

(N+S)/N　のとき、Sは信号の強さで、Nはノイズ。全体で電力比を表している。これは電力の比なので、電界に世界にもっていくと、 √(N+S)/Nと書ける。この√は、電界なので、計量可能となる。

ちょっと戻って、

C = Bs/2 log2 (1 + S/N) = Bs log2 √(N+S/N)

となる。Bsを大きくすれば、帯域幅を大きくするので、何回も送れる。シンボル一つの意味は、ログの後ろ（そもそものHartley情報量では、選択肢の数だった）の値。4bitおくりたかったら16になっているはず、選択肢の数が。言い換えれば√以下は、16になっている。