信号処理
第30回 午前62問画素数が800×1000のモノクロ画像を128段階の濃度で表示するために必要な最小データ量［Mbyte］に最も近いのはどれか。
1.0.7
2.1.2
3.2.1
4.2.4
5.12.8
128段階＝2⁷なので1画素7bit。800×1000×7＝5,600,000bit＝700,000byte≒0.7Mbyte
正解1
第30回 午後61問
10〜70Hzの周波数成分から構成されるアナログ信号をAD変換する。サンプリング周波数［Hz］の下限はどれか。
1.10
2.20
3.40
4.70
5.140
標本化定理より、最高周波数70Hzの2倍＝140Hz以上が必要
正解5
第30回 午後62問
電力Aの信号に電力Bの雑音が重畳しているとき、SN比［dB］はどれか。
1.10log₁₀ A/B
2.20log₁₀ A/B
3.log₁₀ A/B
4.10log₁₀ A/B
5.20log₁₀ A/B
電力比のSN比は10log₁₀(A/B)［dB］で表す
正解4
第29回 午後61問
時系列信号の解析手法とその目的との組合せで誤っているのはどれか。
1.加算平均 SN比の改善
2.自己相関関数 周期的成分の抽出
3.フーリエ変換 周波数スペクトルの分析
4.移動平均 高周波成分の除去
5.2乗平均 微分波形の抽出
1◯加算平均はSN比の改善
2◯自己相関関数は周期的成分の抽出
3◯フーリエ変換は周波数スペクトルの分析
4◯移動平均は高周波成分の除去（平滑化）
5✕2乗平均は実効値・パワーの算出で、微分波形の抽出ではない
正解5
第29回 午前62問
0〜5Vの電圧を12bitで量子化するとき、分解能（量子化精度）［mV］に最も近いのはどれか。
1.0.6
2.1.2
3.4.9
4.9.8
5.19.5
分解能＝5V÷2¹²＝5÷4096≒0.00122V≒1.2mV
正解2
第31回 午前63問
移動平均法を使用する目的はどれか。
1.変動を軽減して平滑化する。
2.周期的な信号を検出する。
3.波形の尖鋭度を求める。
4.特定区間の面積を求める。
5.周波数成分を求める。
1◯移動平均は変動を軽減して平滑化する
2✕周期的信号の検出は自己相関関数
3✕尖鋭度を求める手法ではない
4✕面積を求めるのは積分
5✕周波数成分はフーリエ変換
正解1
第32回 午前63問
AD変換について誤っているのはどれか。
1.標本化した信号を量子化する。
2.標本化周波数は信号に含まれる最高周波数の2倍以上必要である。
3.標本化周波数が低すぎると折り返し雑音が起こる。
4.量子化の分解能を上げるには量子化ビット数を増やす。
5.量子化雑音を低減するには標本化周波数を高くする。
1◯標本化した信号を量子化する
2◯標本化周波数は最高周波数の2倍以上必要
3◯標本化周波数が低すぎると折り返し雑音（エイリアシング）が起こる
4◯分解能を上げるには量子化ビット数を増やす
5✕量子化雑音の低減は量子化ビット数を増やす（標本化周波数では減らない）
正解5
第32回 午後60問
帯域が1〜200Hzのアナログ信号をサンプリングするとき、エイリアシングを起こさないサンプリング間隔の最大値［ms］はどれか。
1.1
2.1.25
3.2.5
4.5
5.10
最高200Hzの2倍＝400Hz以上でサンプリングが必要。間隔＝1÷400＝0.0025s＝2.5ms（最大）
正解3
第32回 午後61問
実効値10Vの信号に実効値1Vの雑音が重畳しているとき、SN比［dB］はどれか。
1.-20
2.-10
3.0
4.10
5.20
電圧（実効値）比なのでSN比＝20log₁₀(10/1)＝20×1＝20dB
正解5
第33回 午後60問
-1Vから+1Vの電圧を量子化ビット数10bitでAD変換する。電圧の分解能［mV］に最も近いのはどれか。
1.1.0
2.2.0
3.4.0
4.8.0
5.16.0
電圧範囲は2V（-1〜+1V）。分解能＝2V÷2¹⁰＝2÷1024≒0.00195V≒2.0mV
正解2
第33回 61問
生体時系列信号の解析法とその用途との組合せで正しいのはどれか。
1.FFT 視覚誘発電位の検出
2.加算平均 パワースペクトルの導出
3.自己相関関数 折り返し雑音の抑制
4.ローパスフィルタ 周期的成分の抽出
5.ハイパスフィルタ 基線動揺の抑制
1✕視覚誘発電位の検出は加算平均（FFTは周波数分析）
2✕パワースペクトルの導出はFFT（加算平均はSN比改善）
3✕自己相関関数は周期成分の抽出（折り返し雑音の抑制ではない）
4✕ローパスフィルタは高周波除去・平滑化（周期成分の抽出ではない）
5◯ハイパスフィルタは低周波の基線動揺を抑制する
正解5
医用電気電子工学
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