【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問046 解説｜思考ルート
ディジタル変調方式であるQPSKとBPSKの理論的特性および回線設計上の運用に関する記述のうち、最も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.046
ディジタル変調方式であるQPSKとBPSKの理論的特性および回線設計上の運用に関する記述のうち、最も適切なものはどれか。
選択肢
同一の伝送速度とビット誤り率を得るために必要な1ビット当たりの信号エネルギー対雑音電力密度比の値は、BPSKの方がQPSKに比べて3dB高い。
同一のビット誤り率を得るために必要な受信キャリア対雑音比の値は、周波数利用効率が2倍であるQPSKの方がBPSKに比べて3dB高い。
QPSK変調波の信号点配置において、I相とQ相の極性が同時に反転したときの搬送波の位相変化量は、0度（変化なし）となる。
BPSKは1シンボルあたり2ビットの情報を伝送するため、QPSKと比較して帯域幅あたりの伝送容量が優れている。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 2
■【設問の意図と背景】
無線通信における周波数利用効率と所要電力のトレードオフを理解しているかを、QPSKとBPSKの理論的特性の比較を通じて問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
QPSKは1シンボルで2ビットを伝送するため、BPSK（1シンボル1ビット）の2倍の周波数利用効率を持つ。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）は両者で等しいが、帯域幅あたりの情報量が2倍になるため、QPSKの所要キャリア対雑音比（CNR）はBPSKよりも真数で2倍（すなわち3dB）高くなる。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：Eb/N0は同一のBERを得るためにはBPSKとQPSKで等しくなるため、誤りである。
・選択肢2：周波数利用効率が2倍のQPSKは、BPSKに比べて必要なCNRが3dB高くなるため、これが正しい。
・選択肢3：I相とQ相が同時に反転すると位相は180度（πラジアン）変化するため、誤りである。
・選択肢4：BPSKは1シンボルあたり1ビットであり、2ビット伝送するのはQPSKであるため、主客転倒の誤りである。
■【本番での即断ポイント】
「QPSKはBPSKの2倍の周波数利用効率を持ち、所要CNRは3dB高くなる」という数値関係は試験の定番である。
スマホで全100問をランダム演習・弱点管理しませんか？
「思考ルート」のWeb演習アプリなら、第一級陸上無線技士をはじめとする難関資格の過去問準拠・予想演習を、スマホやPCで100問まで完全無料でお試し演習できます。