到達目標
(1) Z変換・逆Z変換の計算ができる.
(2) ディジタルシステムの伝達関数と各種応答を求めることができる.
(3) アナログフィルタ,ディジタルフィルタを設計することができる.
(4) フーリエ変換(FFT)を用いて,時系列波形の周波数解析を行うことができる.
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | Z変換の概念や性質を理解し,システム構成をz領域で表現できる。また,Z変換を用いて離散時間システムの安定性の判別や周波数応答の導出等ができる。 | Z変換の概念や性質を理解し,Z変換・逆Z変換の計算ができる。 | 基本的なZ変換・逆Z変換の計算ができない。 |
評価項目2 | 離散時間システムについて理解し,システムの構成,伝達関数,周波数特性(ナイキスト線図・ボード線図等),安定性,過渡特性と定常特性等を求めることができる。 | ディジタルシステムの伝達関数と各種応答を求めることができる。 | ディジタルシステムの伝達関数と各種応答を求めることができない。 |
評価項目3 | FIRフィルタ,IIRフィルタの各設計法を理解し,必要に応じて最適なフィルタの設計を行うことができる。 | 基本的なアナログフィルタ,ディジタルフィルタが設計できる。 | 基本的なアナログフィルタ,ディジタルフィルタが設計できない。 |
評価項目4 | フーリエ変換(FFT)を用いて,時系列波形の周波数解析を行うことができる。さらに,フーリエ変換の性質を理解し,その応用について説明できる。 | フーリエ変換(FFT)を用いて,時系列波形の周波数解析を行うことができる。 | フーリエ変換(FFT)を用いて,時系列波形の周波数解析を行うことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本科目は,本科で学習した数学を復習・発展させ,特に電気・電子工学系科目を数理的に理解する能力の習得,および専門的知識・技術の確立と発展的応用を目標とする.主な学習内容は,
・Z変換の概念や性質を理解し,システム構成をz領域で表現できる.また,Z変換を用いて離散時間システムの安定性の判別や周波数応答の導出等ができる.
・離散時間システムについて理解し,システムの構成,伝達関数,周波数特性(ナイキスト線図・ボード線図等),安定性,過渡特性と定常特性等を求めることができる.
・FIRフィルタ,IIRフィルタの各設計法を理解し,必要に応じて最適なフィルタの設計を行うことができる.
授業の進め方・方法:
・授業形態はゼミ形式(事前学習・準備と発表,学生同士の議論を主とする授業形態)とする.
・講義,演習に加え,回路設計や特性測定などのシミュレーション演習も取り入れる.
注意点:
・初等関数,行列・行列式やラプラス変換等について予習・復習しておくこと.
・また,予習として,それまでの授業内容をもう一度自分で学習してから次の授業に臨むこと.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
Z変換 |
Z変換の定義・性質,ラプラス変換とZ変換の関係を理解している.
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2週 |
Z変換 |
本的な関数についてZ変換ができる.
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3週 |
Z変換 |
基本的な関数について逆Z変換ができる.
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4週 |
伝達関数 |
ディジタルシステムの伝達関数の基本を理解している.
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5週 |
伝達関数 |
基本的な例について伝達関数を求めることができる.
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6週 |
アナログフィルタ |
フィルタの種類とと理想的なフィルタ特性について理解している.
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7週 |
アナログフィルタ |
アクティブフィルタの基礎を理解している.
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8週 |
アナログフィルタ |
ベッセル,バターワース,チェビシェフの各フィルタの基礎を理解している.
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4thQ |
9週 |
アナログフィルタ |
アクティブフィルタを設計し,周波数特性の測定を行うことができる.
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10週 |
ディジタルフィルタ |
FIRフィルタ,IIRフィルタの基礎を理解している.
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11週 |
ディジタルフィルタ |
ディジタルフィルタの周波数特性について理解している.
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12週 |
ディジタルフィルタ |
FIRフィルタの設計法について理解している.
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13週 |
ディジタルフィルタ |
IIRフィルタの設計法について理解している.
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14週 |
フーリエ変換 |
フーリエ級数について理解している.
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15週 |
フーリエ変換 |
フーリエ変換について理解している.
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16週 |
フーリエ変換 |
信号の伝送とスペクトルについて理解している.
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評価割合
| 発表 | レポート・課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 30 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 40 |
専門的能力 | 30 | 20 | 10 | 0 | 0 | 0 | 60 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |