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 25 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 38400 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。

5 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 4 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 f_a に現れますか。Hz で答えなさい。

UART が 19200 baud で、8N1 形式（データ 8 ビット、パリティなし、ストップビット 1 個、さらにスタートビット）でバイトを送ります。毎秒転送できるデータバイト数の最大値を求めなさい。

12 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 19200 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 2 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。

オーディオの測定で、フルスケールの正弦波に対する理想的な信号対量子化雑音比が少なくとも 96 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。