CDMAを理解する

携帯の通信方式に使われていた、CDMAの原理がよくわからない。

 

Time-Domainでの分割(TDMA)は簡単で、一定時間ごとにAさんBさんの信号ビットを交互に送信していくイメージ。使う人が多いほど時間がかかってしまう。

 

Frecuency-Domain分割(FDMA)も簡単。FMみたいなもんで、周波数変えればOK。

ただ帯域は必要だし、帯域も有限。

 

CDMAは??

CDMA は一つの周波数を用いて端末ごとに異なるスペクトル拡散符号(PN(Pseudo Noise)
擬似雑音符号のような高速な繰返し符号)を割り当てて通信を行う方式である.送信信号は
拡散符号を用いて変調信号の周波数帯域幅よりも広帯域に拡散される.同一周波数,同一時
間で複数端末が通信を行っても,拡散符号が異なるので端末ごとのチャネルを識別すること
ができる.

https://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_01hen_03.pdf

 

拡散符号が鍵で、ホワイトノイズみたいにするけど、うまい技で復号化できるらしい。

直接拡散方式(Direct-DSS)というのがあるらしい。多分これがシンプル。

信号電力を1としたとき、周波数を変調させて、帯域は広がる。その分信号強度が減衰する。ここまでは分かる。。

 

 

あ~、帯域を広げるための周波数変調を、ユーザ依存にしているんだね。

原理は微小信号から特定の周波数帯を取り出す、ヘテロダインと一緒かな。それなら位相合わせないといけないけど。

XORで考えても、拡散した時と同じ信号の時にスイッチングで戻す前提だと思った。

CDMA方式の復号化手順(下記サイトから引用)

www.ni.com

 

なんにせよ、これでCDMA方式の理屈は分かりました!

 

基本情報技術者に合格した話

お疲れ様です。

sushi24です。

 

この度、基本情報技術者試験に合格することができました。

うれしい気持ちでいっぱいですので、ここに綴りたいと思います。

 

私が今回合格したのは2回目です。

初回は高校3年生の時に受けて、午後問題に打ちのめされました。

高校時代はアルゴリズムが非常に苦手で(今も苦手ですが、)実経験がないものの問題が簡単だったデータベースと、チョットワカルのVBAを軸に説いていました。

経験あったのはC言語ですが、当時はアルゴリズムよりも、C言語問題がはるかに難しかった印象です。

数年越しの合格で非常にありがたいです。

 

午前問題は、WEBデザインやAI系の知識問題が増えていました。

時代についていけていない私は、昔勉強したネットワーク構造や企業アーキテクチャ系で点を死守した形です。

現在は組み込み系のソフトウェアで食べているエンジニアですが、古き良きアーキテクチャが蔓延る世界なので、試験を説いている間、こういう知識が今のトレンドか。。と面白がっていました。

 

午後問題は、もう、非常に、簡単になっていました。

過去問道場であるような難しい午後問題は一掃されています。

プログラミングができれば、その場で試行するだけで600点は越えれると思います。

昔に打ちのめされた午後問題(過去問道場より抜粋)

今の午後問題は、30行程度のプログラム実行フローを頭に描き、テストケースを作るようなイメージです。

 

合格した身としては、組み込み系で食べてます為、”これでエンジニアと名乗ってもよいでしょ!!”と日々喜んでいます。転職用としての、転ばぬ先の杖です。

部長からは、どうせ取るなら、応用情報を取りなよと言われているため、

応用も月日が経過しすぎないうちに、取り組んでいきたい所存です。
(基本情報では、合格補助一切でません。。)

鉄は熱いうちに打たないと、です。

 

以上、ありがとうございました。

壊れたタブレットPCの中を見てみる

<はじめ>

我が家にあったタブレットPCが正常に動かなくなった。

大学で電気を齧っていたので興味はあれど、直し方は分からず。

 

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そもそも、実際にどんな構成で製品が成り立っているのか、知らない。

一応、技術系でこれから食べていこうとしているのに、まずい!!!と思った。

YoutubeTwitter(X)で散見するような知見も経験もないが、ステップアップで歩み寄ることにした。

 

直すことはもうできないから、いけるとこまで壊してみよう!!

電子工作へのハードルを下げる作戦。

 

<なか>

まずは製品の確認。

2021年に1万6千円で購入。映画とかYoutubeを1080pで見れればよかったので、解像度とRAMが2GB以上を望んだ記憶がある。

今考えたら、KindleのFire HDが最適解だったかも。

 

実機の裏面を確認。

どうやってばらすのか分からない。修理用にどっか糸口あると思うんだけど....

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横からバン!。液晶ごめん。

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中はリポバッテリー、制御基板、各機能ユニットがごろごろって配置してある。

今回の目標は製品の設計理解。

リポバッテリーがかなり面積占めてる印象。電源をどう取るかはは大事かも。

銀色のクッションっぽいやつで裏面と電気的につなげてあるっぽい。

最初は振動吸収かな?とか呑気に考えていたけど、どっかをGNDにして裏面も電気を落としているように見える。

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タブレットの側面。

電源のON/OFFや音量の調節ボタンは、薄いスイッチになってる。

多分空気で絶縁してると思う。ぱっと見「え、そのうちショートしちゃうんじゃない?」って思ってしまう。スマートフォンもきっとこんな感じで実装面積少なくしてるんだろうな。

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中のレイアウト。

青色の基盤にFPCやコネクタで全ユニットとつないである。

本当は各ユニットについてもへぇ~があったけど、今回の記事趣旨からずれちゃうから別のところで残す。

きっと制御基板調べていけば、タブレットPCの制御が見えてくる。

でも、内カメラ制御だけ気になったから触れたい。

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画面の真下中央部がタブレットのインカメラ。

これだけ1本信号線が伸びてる。

なんかここだけ特別に電圧違うとか、理由はあるのだろうけど。

半田も手作業っぽいし、開発の後半で見つかった変更なら面白いなって思った。

回路出図して変更できなくて、信号線這わして対応したって理由だったら、とっても失礼で申し訳ないけど、親近感が湧く。

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さあ、部品をばらしていく。

リポバッテリーは、なんか粘着性のもので筐体とくっついていて、はがすのがちょっと大変だった。

リポバッテリーの製品に電圧変換っぽい回路(予想)もついてる。

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タブレットの最下層は、液晶。

単体だとむっちゃ軽い!! 筐体のフレーム重すぎない??

あと、フレーム回りに導線が一週してそう。
基盤から出てるけど、本当に何もつながっていなさそうで、分からなかった...

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基盤を見る。見るといっても、私の知識じゃなんも触れないし、分からない。(悲しい)

今回は、制御基板でどんなICが乗っているのか確認して、制御を予想する。

まずは、銀シールドをはがす。(EMC対策、概念でしか知らなかったので初めて見た!!)

でっかい2か所は普通に外せたけど、カメラやSDカード制御コネクタ付近にある場所だけはんだ付けされていて我が家の半田と吸い取り戦ではうまく取れなかった。

技術不足!!!!

中では大きくノイズが出てしまうと仮定すると、クロックとか、スイッチング処理があるんじゃないかと思って割り切る。わからなくて悔しい。

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取れなかったシールドの右側のIC2つを調べる。

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まずは左側のIC、SPRDを調べる。データシート見つからず。

どうやら、中間周波数ICってやつらしい。

周波数の掛け算で低くなったほう(ω1-ω2)を倍増させて、信号を新しく生成するのだろう。

銀シールド側で高周波のパルスで受けてる?出してる? 高周波なのは、 SDカードのデータ転送か、メディアサウンドの再生用だと思うけど、知見がないから自信がない。

 

右側のIC、RTM7916-51を調べる。 Datasheetがあった。oneyac.com/product/284905

TD-SCDMAと、TDD_LTEは、多分移動通信体の規格。 TRxは、シリアルポート。3G/4Gの通信帯域に対応してるって感じ?

GRRSを調べたけど、携帯の2G~3Gごろに使用されていた規格らしい。いずれにしよ、通信規格をサポートする、モジュールだと分かった。

RTM7916-51がデータ通信の信号をとりまとめて、SPRDが増幅してSDカードとか、カメラとか、その辺と通信してるのだと思う!!

RTM7916-51 Datasheer

 

じゃあ、一番大きいシールド枠のところを見る。

ここが一番知りたいけど、触り方を知らないから、あっさりの紹介。

RaysonのD2BDS-53BT。 DDRの通信ICなんで、メモリへの転送モジュール。

その下のUNISOC UMS512が、CPU。

右上のSCY-SNANDは詳細分からなかったが、名前の通り、NAND FLASHだろう。

左下のSPREADTRUM UMP510G5は、Power IC。CPUに電圧送ってるんだね。

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<おわり>

ばらした感想としては「やっぱりなんもわからん」です。

設計は半分くらい予想通りで、残りの半分を知りたかったのに、通信規格のIC、見えなかった箇所の答え合わせなど、全体を知るのですら予想予想で理解不足。

時間をかければ理解できそうではあるけれど。

ただ、分解前のイメージは、制御ICに電源供給して、あとは各ユニットがやるというざっくりイメージだった。

基本は変わらないけど、実際に制御IC~ユニット間の処理が分かってないんだ!と理解した。

(通信信号を傍聴して、あれこれいじるエンジニアムーブがしたい)

ハードルを下げるという目的は達成したから、ヨシ!

以上、お疲れさまでした。