解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

センサ信号に最大 8 kHz の周波数が含まれています。エイリアシングなしに捉えられる最小サンプリング周波数 f_s,min を求めなさい。

UART 通信が 9600 baud で動いています。1 ビットの長さ T_b を µs で求めなさい。

レコーダが 4 チャネルを各 20 kHz、14 ビット ADC でサンプリングします。各サンプルは整数バイトで保存されます。15 分間の記録に必要なメモリ M を MB（1 MB = 10⁶ バイト）で求めなさい。

センサが 距離 を 500 mm の範囲で測定し、その出力が ADC の入力範囲全体を満たします。読み取りは 0.05 mm を分解できなければなりません。ADC に必要な最小のビット数 N を求めなさい。

24 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 460800 baud、8E1 形式（スタートビット、データ 8 ビット、偶数パリティ、ストップビット 1 個）で送ります。各サンプルは 3 バイトの整数バイトで送られ、通信路は常にふさがっています。エイリアシングなしにサンプリングできる最高の信号周波数 f_max を Hz で求めなさい。

800 Hz の方形波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 2 kHz でサンプリングします。方形波には奇数次の高調波 3f₁、5f₁、7f₁、… が含まれます。サンプリングされたデータでは、高調波 7f₁ はどの周波数 f_a に現れますか。Hz で答えなさい。