【一陸特】2020年(令和2年)10月 工学Aの問題〔２〕解説

どんもー。本日は第一級陸上特殊無線技士の2020年（令和2年）10月、工学Aの問題〔２〕です。

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〔２〕次の記述は、デジタル伝送方式における標本化定理について述べたものである。○内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。

（１）　入力信号が周波数f0[Hz]よりも高い周波数成分をⒶ信号（理想的に帯域制限された信号）であるとき、繰返し周波数がⒷ[Hz]よりも大きいパルス列で標本化を行えば、標本化されたパルス列から原信号（入力信号）を再生できる。
（２）　標本点の間隔が1/(2f0) [s]となる間隔をナイキスト間隔という。通常これよりⒸ間隔で標本化を行う。

　　A　　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　C
１　含む　　　　　　　　　f0/2　　　　　　　　  短い
２　含む　　　　　　　　　2f0　　　　　　　　　長い
３　含まない　　　　　　　2f0　　　　　　　　　長い
４　含まない　　　　　　　2f0　　　　　　　　　短い
５　含まない　　　　　　　f0/2　　　　　　　　  短い

この問題は、標本化定理についてです。

●「標本化定理」とは、入力信号の振幅を一定周期で取り出すことを言います。最終的には元の信号に戻すことが必要なため、「信号の最大周波数の2倍以上の周波数でサンプリング」すれば元の信号に再現できます。

とりあえず、Bは2f0です。

●また、入力信号にf0[Hz]よりも高い周波数成分を含んでいると、「折り返し雑音」と呼ばれる雑音が発生するので（余談ですが）通常、標本化回路の入力段に折り返し雑音防止フィルタ（アンチエリアシング）と呼ばれるLPFを設けます。

ということで、元の信号を再現するためには高い周波数成分は、（Aは）含まないほうがいいです。

●「ナイキスト周波数」とは、標本化の際の、サンプリング周波数の1/2の周波数です。このナイキスト周波数1/2f0を超えると上記と同様折り返し雑音が発生し、正確に信号を復元できなくなります。

ということで、Cは短いです。

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