データ変換①(過去問にチャレンジ)解答

正解:(5)

解説

(1)パルス符号変調①の通り、シャノンの標本化定理に基づき、再現したいアナログ信号に含まれる最大周波数の2倍以上の周波数で標本化する必要がある。つまり、周期に言い換えると、再現したいアナログ信号に含まれる最小周期の$\frac{1}{2}$倍(半分)以下の周期で標本化する必要がある。周波数fと周期Tは逆数の関係$T=\frac{1}{f}$なので、周波数の下限値が決まると周期は上限値が決まる。正解。

(2)パルス符号変調①の通り、量子化では標本化(サンプリング)した値をデジタル信号に変換(値を丸めてキリの良い数値に変換)するので、丸める分の誤差は生じる。正解。

(3)パルス符号変調①の通り、符号化は量子化したデジタル信号を2進数などで符号に変換する。正解。

(4)通信の種類①の通り、アナログ信号が連続的な信号なので、少しの雑音でも伝えたい情報が変わってしまうのに対して、デジタル信号は2進数の0,1信号に変換してから伝送するので、多少の雑音では0,1の閾値を超えることはなく、雑音に対して強い。正解

(5)FFT演算①の通り、FFT演算はアナログ-デジタル変換する際のデータ圧縮やノイズキャンセルで活用される。また、FFT演算の結果をそのまま出力すると、横軸を周波数とし、縦軸を電圧としたスペクトルグラフになるので、求める電圧-時間の波形は得られない。したがって、(5)が誤り。

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