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このかつねざき
4 years ago
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1 情報処理工学 : 第 15 回第 5 章コンピュータの動作原理 ( ) 第 5 章コンピュータの動作原理 ( ) 第 8 章データ通信とネットワーク ( ) 第 8 章データ通信とネットワーク (8.3.4) 第 8 章データ通信とネットワーク ( ) 8) 教科書にない : インターネット伝達関数

2 5.2 コンピュータの起動の仕組み 1. 最初メインメモリは空 2. ブートストラップを行う 1. IPL(Initial Prograum Loader) が ROM に有る 2. 電源 ON の後 IPL が Loader をメインメモリへ 3. 引き続き Loader が OS をメインメモリへ 3. 同時に周辺機器用ファームウェアを 1. 最低限の周辺機器制御プログラムがROMに有る 2. H/W とS/W の中間的性質 : ファームウェアと呼ぶ BIOS 等がその例 4. その後アプリを立ち上げ利用 2012/1/9 2

3 関連用語リソース ( 資源 : 使用できる空間装置 ) コマンドプロセスとスレッドスレッド : プロセス中のリソースを共用し並行処理を進めるこの処理単位をスレッドと呼ぶ OS カーネル (Kernel):OSの中核シェル (Shell): カーネルに情報を伝えるPrgm ユーザI/F: 人間とCPUとのI/F CUI GUI 2012/1/9 3

4 関連用語システムコールユーザが勝手に書き換えては困る重要なPrgmを変更したい特権モードでAdministratorなどが利用できる関数これをシステムコールと呼ぶ API デバイスドライバ H/Wを個別に制御するプログラム同じUSBでもメーカによってデバイスドライバは異なる最近はH/Wに内蔵されユーザは特に意識しない場合が多い 2012/1/9 4

5 5.4 低水準 / 高水準言語低水準言語 ( 機械語とアッセンブラ ) 高水準言語科学技術計算 ;FORTRAN BASIC C PL/1,ALGOL Pascal 事務処理 ;COBOL オブジェクト指向言語 (OOP: object-oriented programming) オブジェクト指向言語の例 C++(1979) Ruby(1993),Perl(1994),Ada(1995) Java(1995),Delphi(1995),JavaScript(1996) C#(200); OOP を特徴付ける概念 : クラスビジュアルプログラミング言語 VisualBasic,VisualC++/C# VisualC++/C# 2012/1/9 5

6 8.1 通信の変遷まとめ 1 - 通信の黎明期有線電話電信 ( 有線 ) 時代は電線として利用無線マクスウェル / ヘルツ / マルコニーなどの先駆者タイタニック号の SOS 移動体 ( 船舶 ) 通信でスタートいずれも信号はアナログ ( 連続 ) 信号伝送容量 ( 通信回線数 ) を増加させるため大容量化の時代が始まる TV 番組の全国配信 ( マイクロ波中継網 ) まだアナログ信号 2012/1/9 6

7 8.1 通信の変遷まとめ 2 - 通信内容の変化音声 TV からディジタルデータへ通信網への高速化大容量化の期待通信のディジタル化が進展有線 : 同軸ケーブルから光ファイバへ Gbit クラスの伝送を各家庭へ提供 (FTTH) 光ファイバの低損失特性から長距離伝送路に利用無線 : 固定無線から携帯 ( スマホ ) 無線 LANへケーブル接続の煩雑さからの開放携行可能な情報端末の利便性提供 2012/1/9 7

8 8.2 情報理論シャノンハートレーの定理 10 C/W (bit/se ec/hz) S/N(dB) ハートレーの法則 2012/1/9 8

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10 サンプリング周波数と f M の関係 M F[S(t)m(t)] Guard band f S > 2f M Over Sampling f M f S 4f M freq f S - f M F[S(t)m(t)] f S < 2f M Under Sampling f M f S 3f M 4f M freq f S - f M 10

11 変復調技術変調 : 電波 ( 搬送波 ) に情報をのせること振幅周波数位相のいずれかを情報に従い変化させる f ( t) = A sin(2 πf t + = A sin( ω t + φ) φ ) (8.3) 電波の時間波形振幅周波数位相角周波数変調は情報がアナログ信号の場合はアナログ変調ディジタル信号の場合はディジタル変調となる 11

12 変調の模様 ( 時間軸 ) アナログ変調ディジタル変調 (a) 変調信号アナログディジタル (b) 搬送波 (c) 振幅変調 (d) 周波数変調振幅周波数大小大小大小 ON OFF OFF ON OFF ON ON 大小大小大小 f 1 f 0 f 0 f 1 f 0 f 1 f 1 (e) 位相変調位相進み遅れ進み遅れ進み遅れ 0 π π 0 π 0 0 図 8.3 各種変調波形ディジタル変調として衛星通信ではよく位相変調が移動通信では位相変調周波数変調固定無線では位相変調振幅位相変調が用いられる 12

13 多元接続方式概念電力電力電力 f 1 時間 f 2 時間時間 f n T1 T2 T3 周波数周波数周波数 (a) FDMA (b) TDMA (c) CDMA 各種多元接続方式の概念多元接続 (Multiple Access) 技術とは通信システムを構成する複数の局によって有限な無線周波数を共用する技術である大別すると以下に分類される FDMA (Frequency Division Multiple Access) 方式 TDMA (Time Division Multiple Access) 方式 CDMA (Code Division Multiple Access) 方式 13

14 Z.2 インターネット 14

15 Z.3 電子メール A) 送信者は自分の使用すべきメールサーバにメールを送信 B) 左のメールサーバは右のメールサーバへメールを配送 C) 受信者は自分のメールサーバに受信メールの有無を確認 D) 受信メールが有ればそのメールを受信 E) メールアドレスから IP アドレスを照会する際に DNS サーバを使用 15

16 用語 : メールと Web メール : SMTP: Simple Mail Transfer Protocol POP(3): Post Office Protocol IMAP4: Internet Message Access Protocol Ver4 Web: URL: Uniform Resource Locator インターネットに共通 DNS: Domain Name System PORT 番号 16

17 用語 : その他 SSL: Secure Socket Layer SSLとはインターネット上でデータを暗号化して送受信する方法のひとつで Netscape Communications 社が開発しました TLS(Transport Layer Security) は SSLをもとに標準化させたものです TLS:Transport Layer Security SSL をもとに標準化させたもの Cookie Web サーバーがクライアントに預けておく小さなファイルのこと 17

18 st5-11: ラプラス変換表 ( ある程度暗記すべし ) ラプラス変換の一覧表でラプラス逆変換にも使える [ 注意 ] f(t) = 0 (t <0) であり表の f(t) は t 0 に対するものである f(t) F(s) = L{f(t)} f(t) F(s) = L{f(t)} n at δ(t) 1 t e n! ( s a) n+ 1 s ω e at sin ωt t n ( s a) + ω n+ 1 n! s a s e at cos ωt ( s a) + ω e at s a b e at sinh bt 2 2 ω ( s a ) b sin ωt 2 2 s + ω s a e at cosh bt 2 2 s ( s a) b cos ωtt 2 2 s +ω

19 st6-7: ブロック線図について伝達関数ブロック定数倍ブロック積分器 G (s) K 1 s 合流 ( その 1) 合流 ( その 2) 分岐 + + +

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<4D F736F F F696E74202D2091E FCD91BD8F6489BB82C691BD8F E835A83582E > 多重伝送と多重アクセスコミュニケーション工学 A 第 4 章多重伝送と多重アクセス多重伝送周波数分割多重 (FDM) 時分割多重 (DM) 符号分割多重 (CDM) 多重アクセス多重伝送地点から他の地点へ複数チャネルの信号を伝送するときに, チャネル毎に異なる通信路を用いることは不経済である. そこでつの通信路を用いて複数チャネルの信号を伝送するのが多重伝送である. 多重伝送の概念図チャネル