35PM26｜第35回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

3

公式正答は 3 です。正答内容は 自己相関関数　―　周期的信号の抽出 です。

この問題のポイント

信号処理技術とその目的を正しく対応付けるには、各処理の原理と用途を理解する必要がある。特に自己相関関数は周期的信号の抽出に有効である。

解説

正解は「3. 自己相関関数　―　周期的信号の抽出」である。自己相関関数は、信号を時間遅延した自分自身と比較することで、周期的な成分を抽出する。これは雑音の中に埋もれた周期信号を検出するのに有効である。選択肢1の微分演算は高周波成分を強調し、低周波成分を除去するため、高周波成分の除去とは逆の作用を持つ。選択肢2の移動平均は低周波成分を強調し、高周波成分を除去するため、周波数スペクトルの解析には不向きである。選択肢4のフーリエ変換は周波数領域への変換であり、エイリアシングの除去には使われず、エイリアシングはサンプリング定理に基づく現象である。選択肢5のウェーブレット変換は時間と周波数の両方を同時に解析する手法であり、SN比の改善には直接的な目的ではない。閾値処理や再構成と組み合わせてノイズ低減に用いることは可能だが、変換自体の目的ではない。

選択肢の確認

選択肢1：微分演算　―　高周波成分の除去

正答ではありません。 選択肢1の微分演算は高周波成分を強調するため、高周波成分の除去とは逆の作用を持つ。

選択肢2：移動平均　―　周波数スペクトルの解析

正答ではありません。 選択肢2の移動平均は高周波成分を除去するが、周波数スペクトルの解析には不向きである。

選択肢3：自己相関関数　―　周期的信号の抽出

正答です。 選択肢3の自己相関関数は信号を時間遅延した自分自身と比較することで、周期的な成分を抽出するため、目的と処理が一致している。

選択肢4：フーリエ変換　―　エイリアシングの除去

正答ではありません。 選択肢4のフーリエ変換は周波数解析に用いられ、エイリアシングの除去には使われない。

選択肢5：ウェーブレット変換　―　SN比の改善

正答ではありません。 選択肢5のウェーブレット変換は時間-周波数解析に用いられ、SN比の改善には直接的な目的ではない。

覚えるポイント

• 自己相関関数＝周期的信号抽出、微分＝高周波強調、移動平均＝低周波強調
• フーリエ変換＝周波数解析、ウェーブレット＝時間-周波数解析
• エイリアシングはサンプリング定理に関連し、フーリエ変換では除去されない