解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

データロガーが 16 チャネルをそれぞれ 2 kHz、8 ビットの分解能でサンプリングします。生のデータレート R_b を kbit/s で求めなさい。

最も近いコードに丸める 8 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 V です。1 LSB = V_FSR/2ᴺ として、最大の量子化誤差 e_q,max を mV で求めなさい。

レコーダが 4 チャネルを各 10 kHz、24 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。1 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。

入力範囲が 0〜2.5 V の ADC が、5 mV 以下のステップを分解しなければなりません。最小のビット数 N を求めなさい。

16 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 230400 baud、8N1 形式（スタートビット、データ 8 ビット、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。

22.5 kHz の方形波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 50 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。kHz で答えなさい。