FFT

離散的な時系列データを周波数領域の表現に変換する数学的手法。信号に含まれる各周波数成分の振幅と位相を求められる。FFT（高速フーリエ変換）はDFTを計算量O(n^2)からO(n log n)に高速化したアルゴリズム。

アナログ信号を正確にデジタル化するには、信号の最高周波数の2倍以上のサンプリング周波数が必要とする定理（ナイキスト・シャノンの定理）。この条件を満たさないとエイリアシング（折り返し雑音）が発生する。

アナログ信号をデジタル信号に変換する処理。標本化（サンプリング）、量子化、符号化の3段階からなる。量子化ビット数が大きいほど精度が向上するが、データ量も増加する。センサーデータの取込みに不可欠。

信号処理において、特定の周波数成分を通過・除去する処理。ローパスフィルタ（低周波通過）、ハイパスフィルタ（高周波通過）、バンドパスフィルタ（帯域通過）などがある。ノイズ除去や信号抽出に使用される。

アナログ信号をデジタルデータに変換する処理。標本化（一定間隔でサンプリング）、量子化（離散的な値に丸める）、符号化（2進数に変換）の3段階で行われる。センサーからのデータ取得に不可欠。

デジタルデータをアナログ信号に変換する処理。デジタル音声データをスピーカーで再生する場合や、コンピュータからアナログ制御機器への信号出力に使用される。