【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問045 解説｜思考ルート
ディジタル変調方式であるQPSKおよびπ/4シフトQPSKの信号点配置と実務上の運用特性に関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.045
ディジタル変調方式であるQPSKおよびπ/4シフトQPSKの信号点配置と実務上の運用特性に関する記述のうち、最も不適切なものはどれか。
選択肢
標準的なQPSK変調方式では、2ビットを1シンボルとし、I-Q平面上の4象限に等間隔の位相で信号点が配置されるため、IとQの極性が同時に反転すると搬送波位相はπラジアン（180度）変化する。
π/4シフトQPSK変調方式は、QPSKの信号点配置を時間スロットごとにπ/4ずつ回転させることで、包絡線が原点を通過するような急激な振幅の落ち込みを回避し、非線形歪みに対する耐性を高めている。
同一のビット誤り率（BER）を達成するために必要な1ビット当たりのエネルギー対雑音電力密度比（Eb/N0）の理論値は、BPSK方式に比べてQPSK方式の方が3dB低く済むため、周波数利用効率と電力効率の両面で優れている。
QPSK変調波を受信側で復調する際、差動符号化を適切に組み合わせることにより、受信側で搬送波の絶対的な位相同期を厳密に行わなくても遅延検波方式によってデータを正しく復元することが可能になる。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 3
■【設問の意図と背景】
ディジタル変調におけるBPSKとQPSKの所要Eb/N0やCNRの関係、および変調方式の運用上のトレードオフを正確に把握しているかを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
QPSKはBPSKに比べて2倍の周波数利用効率を持つが、同一のビット誤り率を得るために必要な所要Eb/N0はBPSKとQPSKで等しい。したがって、所要キャリア対雑音比（CNR）で比較すると、帯域幅が半分になるQPSKはBPSKよりも3dB高いCNRを必要とする（CNR_QPSK = CNR_BPSK + 3dB）。選択肢3の「3dB低く済む」という記述は逆であり誤りである。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：QPSKの位相変化の特性を正しく述べており適切。
・選択肢2：π/4シフトQPSKによる原点通過回避と非線形耐性の向上効果を正しく述べており適切。
・選択肢3：所要Eb/N0は同等であるが所要CNRはQPSKの方が3dB高くなるため、3dB低いとする記述は誤り。
・選択肢4：差動符号化による遅延検波の利点を正しく述べており適切。
■【本番での即断ポイント】
QPSKはBPSKと比べて「Eb/N0は同じ、所要CNRは3dB高い」という関係を混同しないこと。
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