電波は似た波長で相殺されないのですか？

質問

電波について勉強しているのですが、どうしても分からないことがあるので質問します。
例えば、900kHzの電波と909kHzの電波（数字は適当です）といった非常に長さが似た電波が受信機に飛んできたとします。
そのとき、全く同じタイミングで、900kHzの電波が上に凸の波、909kHzの電波が下に凸（つまりU字）の波が飛んでくると、波は相殺されて、ほとんど波は一直線になってどちらの波も消えてしまうと思うのです。
ラジオのような多少波が消えても聞こえればいいものは気にしなくても大丈夫でしょうが、無線LANのような正確なデータを送らなければならないものにとっては非常に困ることだと思うのです、どうやってこういった問題を克服しているのですか？

回答No.4

silverbear · ベストアンサー

フィルタを使うので結構平気です。

極端な話ですと、三角波、方形波からも正弦波を取り出すことができます。

そもそも電波のへのデータの載せ方が特にそーゆーのが平気なように作られてますよね。

９００KHｚの電波に乗せるデータはもっと遅い周波数です。例えば１００Hzを乗せたとしましょう。９００KHｚの最大値が１００Hzで変化するように電波を飛ばします。

受ける方は９００KHｚのバンドパスフィルタを使用して受信します。
その後に受信した９００KHｚをさらにローパスフィルタに通してデータを取り出します。（今回の場合ですと１００Hz以上のローパスフィルタですね。）
すると、１００Hzの内の９００KHｚの分解能で欠けてるデータが、ローパスフィルタを通したことで１００Hzの正弦波に戻ってしまいます。

デジタルでも同じ方法でデータを飛ばしているのかは知りませんが、今調べてみたところ、無線LANの通信速度が１００Mbpsなのに対して、５GHｚ周辺の周波数を使って送信してるみたいですね。
つまり、５０個の波を使って１ビットのデータを送っているという事です。
ノイズが乗らない状態では５０個の振幅はまったく同じはずですが、ノイズが乗ってしまい３個のデータが変わってしまったとします。でもそれは3/50個ですので、ノイズとして処理されると思います。

しかもデジタルですから、エラーかどうかの判定はそのデータを使ってもできますよね。（ある程度のエラーなら再送信しなくても読み出せるかもしれません。CDのエラー率とかって結構ひどいみたいですから）

何を書きたいのかというと、電波の周波数は９００KHｚでも、送るデータはもっと低い周波数なので２～３個のデータが変わったくらいじゃその部分をエラーと考えることができる　ということですね。

お礼

>つまり、５０個の波を使って１ビットのデータを送っているという事
>です。
そういう手段だったのですか、ずっと悩んでいた疑問が解けました、ありがとうございます。これからも電波の勉強にがんばっていきます。

回答No.5

noname#111369

海の波を思い浮かべると解りやすいかな。

それから、ギターがあればハーモニクス・チューニングを試してみると、
［うなり］が発生するのが体験出来ます。
ギター５弦５フレットと４弦７フレットでハーモニクスを出し
５弦開放弦の４倍音だから４４０Ｈｚ×４＝１７６０Ｈｚの音が
４弦は７フレットでハーモニクスをだしてペグをいじると、
不思議○○とうなり始めます、でピタっと周波数が同じになれば
うなりも消えてしまいます。

９００ｋＨｚと９０９ｋＨｚの場合は９ｋＨｚのうなりが出現します。
（９ｋＨｚはうなりと感じないかな。）

ＦＭ電波などの周波数変調の電波は空中の時は混じっているのですが、
周波数変調を解きほぐす段階で弱い電波が強い電波に弾かれて、
強い電波だけが残り検波されてスピーカで音に変換されます。

さて無線ＬＡＮの電波は
（デジタルの電波は私には解らないので）
直交周波数分割多重方式（OFDM）１１ａと１１ｇ
http://e-words.jp/w/OFDM.html
直接拡散型スペクトラム拡散方式（DS-SS）１１ｂと１１ｇ
http://e-words.jp/w/E79BB4E68EA5E68BA1E695A3E696B9E5BC8F.html
更にＭＩＭＯというのもありましたね。
ＡｉｒｇｏのＷｅｂの
http://www.airgo.co.jp/mimo/how/
（３っつＷｅｂをあげましたが、私には解りません。でも、疑問を解くカギになれば。）

お礼

ありがとうございました、下の三サイトは私にはよく分かりませんがもっと勉強してわかるようになりたいと思います。

回答No.3

OnsenHORIO

回答させていただきます。
Amangoさんの疑問どおり似通った波長の電波はお互いに干渉しあって打ち消しあいます。

例として自動車で走りながらアナログTVを受信した際に、
希望のチャンネルの信号はいろいろな経路を通って受信回路に入ります。

ある波は直接届き、ある波はビルに反射して・・・
それぞれの経路は微妙に違う距離を経て到達するので凸凹が一致しません（位相がズレる）。

要は同じ発射元の電波でも移動したり位置関係によって打ち消しがあります。なのでバサバサとノイズが入ります。

周波数の割り当てを行う際には干渉を考慮した間隔で行われます。

無線LAN、CDMA方式の電話などでは旧来の限られた範囲での周波数偏移を利用する方式ではなくスペクトラム拡散（SS）という新しい変調方式で他者がまったく同じ中心周波数で利用しても干渉が非常に少ない方式をつかっています。

お礼

ありがとうございます。これからも電波の勉強をがんばっていきます。
ある波は直接届き、ある波はビルに反射して・・・
>それぞれの経路は微妙に違う距離を経て到達するので凸凹が一致しま
>せん（位相がズレる）。

>要は同じ発射元の電波でも移動したり位置関係によって打ち消しがあ
>ります。なのでバサバサとノイズが入ります。

そういうこともあるのですね、勉強になりました。

回答No.2

a-saitoh

近い周波数の電波は近くでは使わない、または、何らかの機構で時間で区切って同時に送信しないようにする、スペクトラム拡散などといった変調方式で工夫する、といった対策をしています。

たとえば、TVのVHFチャンネルは、偶数ばかり(東京や大阪での例)で1つ飛ばしになっています。

お礼

ありがとうございます。これからも電波の勉強をがんばっていきます。

回答No.1

OsieteG00

http://e-words.jp/w/CSMA2FCA.html

無線LANならCSMA/CAで衝突が起きないようにしています。

というか、9kHzも違えば電波の速度からすると十分に波の形は変わりますけど...

お礼

>無線LANならCSMA/CAで衝突が起きないようにしています。
こんな方法があったのですか、勉強になりました。
>というか、9kHzも違えば電波の速度からすると十分に波の形は変わりますけど...
私の感覚では9kHz云々というよりも、たった波長が1%しか変わらないのにそんなに波は変わらないだろう、と思ったのです。でも、考えてみれば、仲間である可視光線の波長は、1%も波長が違えば完全に色が変わっているんですよね、ありがとうございました。