学習・教育到達度目標 1. 電気工学の基礎と技術の習得により、多岐に亘る応用分野を互いに関連づけながら総合的に支え発展させると共に、技術者として社会に貢献する人材の養成を目標とする。
JABEE D2 専門分野と周辺の工業技術を理解し、デザインに応用展開できる能力
資格 １ 電気主任技術者
資格 2 電気工事士試験
資格 4 JABEE
概要:
ディジタル信号処理の基本的な考え方やシステム設計について学習する。
ディジタル信号処理システムの原理や構造を理解し、ディジタルフィルタの周波数設計方法について演習を通して知識を深め、応用できることを目標とする。
授業の進め方・方法:
授業は、アクティブラーニング形式（講義、紙による演習、PCによるプログラミング演習を併用する。）
<事前学習>
BlackBoard上にある資料・問題等をみておき、不明な点をはっきりさせておくこと。
<事後学習>
BlackBoard上の演習問題を行うこと。
注意点:
応用数学（積分、フーリエ級数）の知識とPythonの知識を必要とするので、復習しておくこと。状況に応じて、補講を行うので注意すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
[☆アナログ信号]と[☆ディジタル信号]、[☆AD変換]、[☆標本化]、[☆量子化]、[☆標本化定理]、[エリアシング]、[ダイナミックレンジ]、[☆dB]の項目について、講義と演習 |
左記☆項目を理解し、説明できる。
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| 2週 |
音と信号、[☆周期信号]、[☆スペクトル分析]、[○信号の合成]、[○波形のプロット] |
左記☆項目を理解し、説明でき、○項目についてプログラムを理解できる。
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| 3週 |
[☆高調波]、[☆三角波]、[☆方形波]、[☆高調波]、[☆エイリアシング]、[フーリエ級数]、[○DFT] |
様々な周期波の周波数構造を理解し、DFTを用いて周波数変換ができる。エイリアシングによる擬似スペクトルの現れる原因を理解できる。
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| 4週 |
[☆非周期信号]、[☆チャープ信号]、[☆スペクトログラム]、[○スペクトログラム] |
非周期信号について、時間ー周波数解析（スペクトログラム）を理解し、そのプログラムを理解できる
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| 5週 |
[☆ノイズ]、[☆無相関ノイズ]、[累積スペクトル]、[ブラウンノイズ]、[ピンクノイズ]、[☆ホワイトノイズ]、[☆一様ノイズ]、 |
ノイズについて、左記☆項目を理解し、説明できる。
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| 6週 |
[☆自己相関]、[○自己相関の計算]、 |
左記☆項目を理解し、説明でき、○項目についてプログラムを理解できる。
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| 7週 |
[☆離散フーリエ変換]、[○離散フーリエ変換のプログラム] |
左記☆項目を理解し、説明でき、○項目についてプログラムを理解できる。
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| 8週 |
[☆フィルタリング]、[☆畳み込み演算]、[☆周波数領域の畳み込み]、[○フィルタリングのプログラム] |
左記☆項目を理解し、説明でき、○項目についてプログラムを理解できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 3 | 前1 |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 3 | 前2 |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 3 | 前1 |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 3 | 前4 |
| ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 2 | 前4 |
| システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 2 | |
| 情報系分野 | プログラミング | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 3 | |
| プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。 | 3 | |
| 与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 4 | |
| ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 4 | |
| 主要な言語処理プロセッサの種類と特徴を説明できる。 | 2 | |
| ソフトウェア開発に利用する標準的なツールの種類と機能を説明できる。 | 3 | |
| プログラミング言語は計算モデルによって分類されることを説明できる。 | 1 | |
| 要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。 | 3 | |
| ソフトウェア | アルゴリズムの概念を説明できる。 | 4 | |
| 与えられたアルゴリズムが問題を解決していく過程を説明できる。 | 4 | |
| 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを説明できる。 | 4 | |
| コンピュータ内部でデータを表現する方法(データ構造)にはバリエーションがあることを説明できる。 | 4 | |
| ソフトウェアを中心としたシステム開発のプロセスを説明できる。 | 4 | |
| 同じ問題を解決する複数のプログラムを計算量等の観点から比較できる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野（実験・実習能力） | 電気・電子系分野（実験・実習能力） | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | |