第一級陸上特殊無線技士 無線工学 練習問題 第19問: アナログ信号を一定の時間間隔で標本化するときの、標本化周波数と折返し雑音の関係の説明として、正しいものはどれか。

「標本化周波数が信号の最高周波数の2倍より低いと…」が正しいです。標本化定理によれば、信号の最高周波数の2倍を超える周波数で標本化すれば、低域フィルタ (高い周波数の成分を除くフィルタ) を通して元の信号を復元できます。

標本化周波数が最高周波数の2倍以下だと、標本化周波数から最高周波数を引いた差の周波数のような、元の信号に無い成分が復元した信号に紛れ込みます。これが折返し雑音 (エイリアシング) で、和の周波数ではありません。

ちょうど2倍は境目を含まないので足りず、2倍を超える周波数が要ります。2倍より低く抑えるのは向きが逆です。

量子化のビット数で大きさが決まるのは量子化雑音 (振幅を有限の段階に丸めて生じる誤差) で、折返し雑音とは別のものです。折返し雑音を防ぐには、標本化周波数を信号の最高周波数の2倍より高くします。