調　査　部

図１　日豪赤道横断伝搬実験通路

　実験のための電波は500Wの無変調波を八木アンテナ で10分間送信し，その後コールサインを出し20秒間停波 する型式をとったので，受信波は容易に確認できた。山 川では八木アンテナに狭帯域受信機を接続し，チャート レコーダで受信波強度の記録を行った。実験は1964年8 月から始め，当初受信装置が不安定で，装置の取替など を行った結果，1965年以降信頼性の高いデータを取得で きるようになった。1969年夏以降，伝搬可能な上限周波 数を探るため，ダーウィンから更に88，102MHzの電波 も送信されることになり，その時32MHzの送信所は南オ ーストラリア州のアデレード近郊に移された。
（2）　掃引周波数のパルス波による実験
　オ-ストラリアの代表者C.G.マッキュー氏が電離層 予報業務部（気象庁）に移りR.F.トレハーン氏が後任 となった頃（1967.8），パスサウンダ（パルス変調され た電波を4MHzから64MHzまでステップ状に掃引し て発射または受信できる装置）を日豪間に設置し，固定 周波数による実験と並行してできないだろうかという話 が出てきた。これはHF帯から周波数を順次掃引して行 くと，電離層によるVHFの伝搬機構もわかるかもしれ ないという理由で提案してきたものである。
　オーストラリアでは既に米国の協力を得て，沖縄（復 帰後当所の沖縄電波観測所として発足したところ）から パスサウンダでパルス波を送信してもらい，クインズラ ンド州のタウンスビルや南オーストラリア州のセントキ ルダ（前記応用物理研究所のあるソールズベリの近く） で受信する実験を行っており，日本に貸与できる装置も あるからとの話で，当所は，この提案に応ずることにな った。日本における設置場所はやはり山川に決められた。
　1969年秋に4〜64MHzをカバーする対数周期アンテ ナがオーストラリアから到着し，12月半ば迄に建設を終 了したが，パスサウンダはオーストラリアにおける調整に 手間どり，その後通関手続きにも時間がかかり，1970年 4月下旬に山川電波観測所に到着した。無線局の検査が 終り，実験に着手したのは1970年6月のことであった。
　実験は定められた繰返し数で，尖頭値30kWのパルス 波を4MHzから64MHzまでステップ状に変化させて送 信し，相手局はこれに同期して受信周波数を変化させ， ブラウン管上に映し出された受信信号をフィルムに記録 する。従ってフィルム上には伝搬可能な周波数範囲が記 録されることになる。この方法による実験は図1の山川 とタウンスビル（距離約5870�q）及び山川とセントキル ダ（距離約7870�q）の伝搬路で行われた。
　　主な実験結果
　ダーウインから送信されたVHF波は春秋季の20時頃 になると図2のように急激に受信され始め，以後数時間 持続するが，周波数によってその持続時間は異なり，低 い周波数程長く受信される。良く受信される春秋季の21 時前後のデータから受信電力の周波数特性を調べてみる と，周波数の10〜12乗に逆比例する関係になっている。 この事は周波数が倍になると受信電力が約30〜36dB低 くなることを意味する。

図２　赤道横断伝搬波記録例
　　　上から48，72，88及び102MHz波

　VHFの赤道横断伝搬波には， 変動幅が10dB程度のフラッター性 のフェーディングをすること，到 来方向が大圏コースより若干西寄 りになること，などの特徴がある。
　1965年から1974年の間の山川に おけるVHF各波の受信率を示す と図3のようになり，赤道横断伝 搬の実態が一目瞭然にわかる。48 MHz波での受信率と太陽黒点数 R12の関係を調べると受信率は， 22+0.6R12となる。

図３　赤道横断伝搬波の受信率
　　　上から48，72，88及び102MHz

　磁気赤道に対して対称点ではな い東京で行った実験（1965〜67） によると，48MHz波はやはり春 秋季の20時前後から受信される が，強度，受信卒とも山川の場合 より小さな値になっている。例 えば1966年3月の受信率は山川40 ％に対し東京10％，　9月は山川45 ％に対し東京20％と云った具合で ある。
　椎内では，48MHz波が散発的 に受信されたが，データとして取 扱える程ではなかった。
　20時前後は，電離層の観測記録 にスプレッドエコーと呼ばれる現 象が出始める時刻であり，また最 近注目されている衛星通信の電波 にシンチレーションが発生し始め る時刻でもある。　これらの結 果と長期に得られた資料及びその 解析結果から，日豪間のVHF赤 道横断伝搬波は電離層F領域の不 規則構造によって散乱を2回繰返 し伝搬していると云うことができ る。　しかしオーストラリアの大 学の研究者のなかには，赤道域の プラズマバブルによる導波管モー ドで伝搬すると主張する人もある。
　周波数掃引式のパルス波による 実験では図4のような記録が得ら れ，伝搬可能な周波数が一目瞭然 となる。パルス波用の受信装置の帯域は固定周波数のも のにくらべ広くなるため，弱い信号をとらえることが難 しく，固定周波数の実験で102MHz波が受信されていて もパスサウンダの記録には，上限周波数64MHzまでのび ていることはなかった。

図４　パルス波による実験記録例

　パルス波による主要な伝搬波について，通路上の電離 層データを用いてレイ・トレーシングの手法によりその 伝搬機構について調べると，山川−タウンスビルの場合， 観測される最高周波数は，F層で2回反射して伝搬して いるものであることがわかった。しかし，10〜20時に観 測される記録の50％近くは，いわゆる正規反射による伝 搬波の最高周波数よりも約4MHz程度高い周波数まで 記録されていることもわかった。これはおそらく電離層 の赤道異常で生じる傾斜が寄与する伝搬様式によるもの と考えられる。
　　おわりに
　IQSYに端を発した日豪間の赤道横断伝搬実験は固 定周波数については1964年8月から1974年12月まで（19 74年12月24日にダーウインは大きなサイクロンに襲われ， 送信所も維持不能になってしまった），またパルス波によ る実験は1970年6月から1979年12月まで行われ，その後 借用装置の返還をし，栗原所長とM.S.カークパトリッ ク所長と間で1981年2月実験終了の文書交換が行われ， 両国間の国際協力実験が完了した。
　この実験によって得られた結果は，学問的に大変興味 のあることばかりでなく，限られた季節，時刻には，積 極的に役立てることもできそうで，周波数割当を行う際， 遠距離からの混信を考慮する上でも役立つものと思われ る。
　この国際協力が長年にわたり順調に継続することがで きたのは，当所の（故）青野次長をはじめ当時の企画課 長，歴代の電波部長の適切な御指導と，オーストラリア との密接な連絡があったからにほかなりません。その御 尽力に深甚なる敬意を表します。
　さらにまたこの実験を直接担当された多くの職員の並 々ならぬ熱意と努力によって有終の美を飾ることができ ました。

（通信調査研究室長　栗城　功）

情報処理部

図１　位相スペクトル情報による符号誤り雑音の検出

図２　実　験　例

　次に，検出された符号誤り雑音を含む復号信号の訂正 法について述べる。音声信号の相関性を利用した訂正法 として線形予測法や補間法が提案されているが，SUND ERではこのうちsine 4乗特性による補間式を用いて いる。これは，有声音のような相関の強い信号に対して 実用上十分な値を示すが，無声音のような雑音状の信号 に対してはその効力を失う。しかし，この場合もともと が雑音状信号における補間であるから，補間式による値 がその前後の値と極端に違わない限りききとり上全く問 題ない。なお，図2(e)に先の補間式による修正例を示 す。
　次に，SUNDERを用いたPCM通信系を図3に示す。 同図に示されている通り，送信側は従来のPCM送信機 のままでよく，受信側は従来のPCM受信機の中にSU NDERを組み込んだものとなる。

図３　SUNDERを用いたPCM通信系

　　計算機シミュレーション実験
　SUNDERによるPCM符号誤り雑音抑圧効果を調べ るために計算機シミュレーション実験を行った。音声資 料は約8秒間の短文（男女各一人）であり，これらを200 Hzから3400Hzまでに帯域制限した後，対数圧縮（μ＝ 100）を行う。その出力を標本化周波数8kHzで標本化し， 極性を含めて8ビットの折返し2進符号に符号化する。 それらの2進符号に対し，一様乱数を用いてランダム符 号誤りを発生させた。そして，これらの符号誤りを含む 2進符号を復号化した後，振幅伸張を行い，その出力 をSUNDERで処理した。その処理信号の試聴によると， (�@)誤り率10^-3のランダム誤りによって発生する雑音はほ ぼ完全に抑圧される，(�A)処理歪は検知されない，(�B)符 号誤りが2個連続する2重誤りに対しても，ランダム誤 りの場合と同じ結果が得られることが判明した。
　　おわりに
　昭和55年1月に当所で開発したPCM符号誤り雑音抑 圧方式（SUNDER）の概要を，その後の進展も含めて紹 介したが，最後にハード化について一言触れておく。本 文で述べた通り，SUNDERにおける主要な演算は2回 の離散的フーリェ変換だけであり，これは現在急テンポ で開発されている大規模集積回路（LSI）技術を用いれ ば極めて短時間に実行できるので，実時間処理を行うハ ードウェアも十分可能である。今後はハードウェアの実 現にむけて基礎データを集めると共に，検出法の改良や 誤り訂正符号における訂正もれに対して本方式が適用可 能か否か等についても検討する予定である。
　おわりに，本研究を進めるにあたり暖かい励ましと貴 重な御意見を頂いた所内外の関係各位に深謝します。

（音声研究室　研究官　吉谷清澄）

野　崎　憲　朗

マラジョージヤナ基地隊長室での交歓

　食事は3食共，食堂棟で食べた。50席程の大きさで， 夜は映画館になる。セルフサービスでカウンターから好 きなだけ取り分ける。毎回魚の揚げ物，サラダ，ボルシ チ風の煮込み等で変化には乏しい。日本隊は350種の食 事の材料で越冬に臨んだが，ソ連隊は120種類の材料で 献立を賄っている。各隊員が月1回当番になって皿洗い， 食堂の片付けをする。食堂棟の半分は娯楽室になってい て球突き，チェス等ができる。食事の時間には本国から のラジオ放送や音楽を流している。我々が滞在していた 時は日本の歌謡曲を流してくれた。
　マ基地は南極各基地の通信連絡の中継を主な業務にし ており，多くの人員と機材が投入されている。送信棟に はソ連本国向15kW送信機2台を始めとして5kW，1 kWの各基地向け送信機がぎっしり並んでいた。隊員は週 1回レニングラードの家族と短波を使った電話で話す事 ができる。料金は1回1ルーブルで，電報，アマチュア 無線でしか連絡のとれない日本隊に比べうらやましかっ た。
　気象部門は21人が越冬しており，ゾンデを毎日，ロケ ットを週1回打ち上げている。また気象衛星をテレメト リーして可視光による南極地域の写真を得ている。ロケ ットは全長10m，　2段式でペイロード70�sで高度約100 �qまで上昇し，気温等を29MHz電波で送って来る。打 上げ後の制御は総てロケット内のタイマーで実施される。 パラシュートで大陸上に落下した弾頭部は雪上車で回収 し，何度も使用する。雪上車は（彼らはガッタッタと呼 でいた）砲塔部だけ取り去った戦車といった形で，車高 が低く，前輪駆動になっている。300馬力のディーゼル エンジンを載せ，基地内では時速40�q，大陸の氷上では 60�qを出すが，走行は安定していて凹凸のはげしい道で も乗心地は良かった。
　筆者らがマ基地を訪ずれた時はソ連隊は25次隊が越冬 を終了したところであった。近々170人の越冬態勢に拡 張するため建物を2棟建築中であった。33名の越冬隊が 1人で何役もこなし，常に仕事に迫われていた日本隊の 目からは彼らのゆとりある仕事ぶりばかり目についた訪 問であった。昭和基地にも飛行機が配属され，今後は増 々基地間の交流が盛んになるであろう。マ基地を離れる 前夜，両基地の発展と友好を祈って何度も乾杯した。

（電波部　電波予報研究室　研究官）