第二級陸上特殊無線技士 試験問題例題（無線工学 No.2） 問20 解説 デジタル通信方式

デジタル通信方式はデータを0と1のデジタル信号に変換して伝送するため、暗号化などの高度な信号処理が容易であり、アナログ通信方式よりも秘話性を格段に高くすることができます。したがって、秘話性を高くすることができないとする選択肢3が誤りであり、これが正解となります。

デジタル通信とアナログ通信の基本性質

アナログ通信とデジタル通信の最大の違いは、情報を伝える信号の性質にあります。

アナログ通信は、音声などの情報を電圧や電流の連続的な変化（波）のまま直接伝送します。これに対し、デジタル通信は、アナログ情報を一定の間隔でサンプリングし、0と1の二進数のデータ（符号）に変換して伝送します。この表現形式の違いが、通信の品質や機能に大きな差を生み出します。

各選択肢の解説と正誤判定のプロセス

各選択肢で述べられている特徴を、デジタル通信の仕組みに照らし合わせて検証します。

1. 雑音の影響を受けにくい（正しい記述）

アナログ信号は波の形そのものに情報が含まれているため、途中で雑音が混ざると、雑音も信号の一部としてそのまま受信されてしまいます。一度混入した雑音を取り除くことは極めて困難です。 一方、デジタル信号は0か1かの2つの状態しかありません。途中で多少の雑音や歪みが生じても、受信側で定められた閾値（しきい値）より高いか低いかを判定できれば、元の0か1の状態を完全に復元できます。このため、デジタル通信は雑音に強いという特徴を持ちます。

2. 信号処理による遅延が生じる（正しい記述）

デジタル通信では、送信側でアナログ信号をデジタル信号に変換する処理（AD変換）や、データを圧縮する処理、暗号化処理、データを一定のまとまり（パケット）にする処理など、多くの計算処理を行います。受信側でもこれらと逆の処理（復号やDA変換など）を行うため、アナログ通信に比べてどうしても計算処理に伴うわずかな遅延（タイムラグ）が生じます。

3. 秘話性を高くすることができない（誤った記述・正解）

アナログ通信における秘話（通信内容を第三者に知られないようにすること）は、音声の周波数を反転させるなど、簡易的な方法に限られていました。これらは簡単な仕組みで傍受・解読されてしまう恐れがあります。 しかし、デジタル通信では、データそのものを複雑な数学的アルゴリズム（暗号鍵を用いた暗号化）によってスクランブルすることができます。鍵を持たない第三者がこのデータを傍受しても、ただの不規則な0と1の並び（ノイズ）にしか見えないため、解読することは不可能です。これにより、極めて高い秘話性を実現できます。したがって、「秘話性を高くすることができない」とする記述は誤りです。

4. 受信側で誤り訂正を行うことができる（正しい記述）

デジタル通信では、送信するデータにあらかじめ「誤り訂正符号」と呼ばれる冗長なデータを追加して送信することができます。これにより、通信途中でノイズなどによってデータの一部が0から1（あるいは1から0）に反転してしまっても、受信側でその誤りを自動的に検出し、正しいデータに修復（訂正）することができます。アナログ通信にはこのような自己修復機能はありません。

免許取得後に役立つデジタル通信の重要性

陸上特殊無線技士が取り扱う多くの無線システムは、すでにデジタル化が完了しているか、急速にデジタル化が進んでいます。

例えば、業務でよく使われるデジタル簡易無線や、警察・消防などの公共ブロードバンド無線システムでは、高度なデジタル秘話機能が標準搭載されています。これにより、関係者以外の第三者による通信内容の傍受を防ぎ、業務上のプライバシーや機密情報を保護しています。

また、デジタル通信の持つ「誤り訂正機能」や「雑音への強さ」により、電波の状態が悪いビルの谷間や地下街などでも、クリアな音声通話を維持することが可能になります。デジタル通信の仕組みを正しく理解することは、無線機器の特性を最大限に活かし、安定した確実な通信環境を維持するために不可欠な知識です。

参考リンク

• 一陸特・二陸特・三陸特の勉強法とおすすめ参考書
• SDRを使ってPythonでデジタル変調を実装する
• デジタル通信（digital communication）とは - IT用語辞典 e-Words