データ通信における雑音の種類について

質問

データ通信（デジタル）を行うと必ずデータが劣化すると
思います。
その際に、歪と雑音とは違うものとして認識してもよろしいのでしょうか。
大きい意味では雑音の中の一種類として（データの）歪が入ると思うのですが？
私の今の認識では、方形波が崩れるのが歪、上下に細かく線が入るのが雑音という理解をしています。
また、参考になる文献・ＨＰ等がありましたら教えてください。よろしくお願いします。

回答No.1

imoriimori · ベストアンサー

大きい意味では、といえば「雑音の中の一種類として（データの）歪が入る」としても間違いとは言ないかもしれません。「大きい意味では」と宣言したとき、自分はそういう意味で雑音という言葉を使うと言っているわけですから。
でも、それでは他人とコミュニケーションすることができないので、技術用語はなるべく狭義で使うのが正しいと思います。
技術用語としては歪みと雑音とは本質的な違いがあります。どちらも波形を乱すファクタですが、その違いは形で言うのではなく、再現性や起源という点で明確に区別されるものです。
歪みは波形の崩れ方が再現性あるものです。回路や伝送系の応答特性のために起きる波形の崩れで、こういう波形を入れれば、元の波形からこう崩れるという記述ができます。方形波がなまるだけとはかぎらず、リンギングのように細かいさざ波が重畳することだって、回路によってはあり得ます。
雑音はランダムな偶発現象です。振幅も周波数もランダムですから、上下に振幅不定の細かい線が入ることもありますが、大きくうねることだってあるし、たまたま或る瞬間は方形波がなまるように見えるような雑音の乗り方だってありえます。

お礼

詳細に説明してくださり、ありがとうございました。
非常に分かりやすかったです

回答No.3

Teleskope

>>　歪と雑音とは違うものとして認識してもよろしいのでしょうか。 <<

その通りです。最初が肝心ですから正確に覚えましょう。
私が習った標語：「雑音は主観により信号になる。」
何を信号と見做すかは観測者の主観であって、
それ以外を雑音と称してます。人間の行為の善悪
判断と同じです。例 えばラジオで周波数が近い２
つの局が混信してるとき どっちの局を聞きたいか
で他局はと見なされます。

いっぽう歪(ひずみ)は純粋な物理現象です。受信者の価値
判断は関係しません。歪みは「伝送系が線形でな
い」ゆえ起きる現象です。　線形なら入出力関係は
y=ax なる直線だが非線形なら y=ax+bx^2+cx^3+…
のような曲線です。　「雑音は主観により信号にな
る」で、初項 ax のみを信号と認める立場にとっては
それ以外全部の項が雑音です。そうでない例として
例えば老オーディオマニアが非線形な真空管アンプ
の音を愛でるのは歪みを信号の一部として受容して
ます。光ファイバ伝送も現在はガラスの非線形さを
積極的に利用して光パルス波が型くずれしにくくなっ
てます。

CMOSなどの論理ゲート回路は、まぎれもなく歪ま
せる回路ですね。ノイズが乗ったりダラダラに鈍った
入力波形を 綺麗な矩形波に「歪ませ」ます。これに
無謀にもオーディオ信号を入れて出力をスピーカで
聞いたら誰しもが「歪んでる！」と言いますが、ディ
ジタル信号を入れて出力をオシロで見ると「伝送で
歪んだ波形が綺麗に戻った」と言います。これも「雑
音か信号かは主観次第」の類いです。　AD 変換な
どでの量子化歪みと量子化雑音は意味内容が別個
です。参考までに DA 変換の方は線形アンプなんで
すね、ビットごとに増幅度が違うアンプの出力を加算
してる回路です。

お礼

（締め切り後にも関わらず）わざわざ改めて書き込んで下さりありがとうございました。少しづつですがイメージがわいてきた感じがします。
本当にありがとうございました。

回答No.2

ymmasayan

デジタル通信そのものでは有りませんが
デジタル通信関連のＡ／Ｄ変換(アナログ・デジタル変換)の時に生じる量子化歪は
再現性はありますが量子化雑音と呼ばれています。
検索しても量子化歪よりも量子化雑音の方が沢山ヒットします。
多くの国家試験問題にも使用されています。
また、英文でも（Quantaizing　Noise）で、いやになるほど沢山ヒットします。

ただ、これ以外には歪を雑音と呼んでいる例は聞いた事がありません。

お礼

経験に基づく解説で説得力を感じました。ありがとうございました。