ディジタル信号処理

科目基礎情報

学校	阿南工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	ディジタル信号処理
科目番号	1794401	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報コース	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	基本からわかる信号処理講義ノート（オーム社）
担当教員	福見 淳二

到達目標

1. ディジタル信号処理とは何かについて理解し、説明できる。
2. 連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理を理解し、説明できる。
3. 離散時間信号に対するフーリエ変換（FFT含む）の基礎原理を理解し、説明できる。
4. ディジタルフィルタの基礎原理を理解し、説明できる。

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	最低限の到達レベルの目安
到達目標1	ディジタル信号処理とは何かについて具体例をあげて説明でき、様々な技法についても説明できる。	ディジタル信号処理とは何かについて理解し、代表的な技法について説明できる。	ディジタル信号処理とは何かについて説明できる。
到達目標2	連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。	連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理および技法について説明できる。	連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換に関する基本事項を説明できる。
到達目標3	離散時間信号に対するフーリエ変換の基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。	離散時間信号に対するフーリエ変換の基礎原理および技法について説明できる。	離散時間信号に対するフーリエ変換に関する基本事項を説明できる。
到達目標4	ディジタルフィルタの基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。	ディジタルフィルタの基礎原理および技法について説明できる。	ディジタルフィルタに関する基本事項を説明できる。

教育方法等

概要:

画像・音声解析および故障診断等の様々な分野で利用されているディジタル信号処理技術に関する基礎知識、および各種ディジタル信号処理手法(FFT処理、窓関数処理、ディジタルフィルタ処理等)についての知識・技術を習得することを目標としています。

授業の進め方・方法:

ディジタル信号処理技術に関する講義を行った後、各自で演習問題を解いたり、PCを用いてディジタル信号処理を実際に体験する時間を設けますので、理解を深めてください。Scilab等のツールや表計算ソフト等を利用して課題を解き、レポートを提出してもらいます。この科目は学修単位科目のため、事前・事後学修としてレポート提出等を実施します。

注意点:

課題に関するレポートの提出を数回予定していますが、必ず自分の言葉で書いてください。インターネット上の情報や他人のレポートを安易にコピーや模写したものは認めません。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ディジタル信号処理とは	アナログ信号とディジタル信号の違いについて理解し、説明できる。 A/D変換とD/A変換について理解し、その問題を解くことができる。
		2週	連続時間信号のフーリエ級数	連続時間信号に対するフーリエ級数について理解し、説明できる。
		3週	連続時間信号の複素フーリエ級数	連続時間信号に対する複素フーリエ変換について理解し、説明できる。
		4週	フーリエ変換に関する演習	フーリエ変換に関する計算問題を解くことができる。
		5週	連続時間システムについて	連続時間システムの基本的な性質について理解し、説明できる。
		6週	連続時間システムについて	連続時間システムの周波数特性等について理解し、説明できる。
		7週	サンプリング定理	サンプリング定理について理解し、説明できる。
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	離散時間信号のフーリエ変換	離散時間信号に対する複素フーリエ変換について理解し、説明できる。
		10週	離散フーリエ変換	離散フーリエ変換について理解し、説明できる。
		11週	FFT（高速フーリエ変換）	FFT（高速フーリエ変換）の計算原理について理解し、説明できる。
		12週	FFTによる周波数解析	窓関数の原理や種類について理解し、FFTを用いた周波数解析について説明できる。
		13週	離散時間システムについて	離散時間システムの基本的な性質について理解し、説明できる。
		14週	ディジタルフィルタ	ディジタルフィルタの基礎を理解し、説明できる。
		15週	ディジタルフィルタ	FIRおよびIIRフィルタについて理解し、説明できる。
		16週	期末試験答案返却

評価割合

	中間・定期試験	小テスト	ポートフォリオ	発表・取り組み姿勢	その他	合計
総合評価割合	70	0	30	0	0	100
基礎的能力	20	0	10	0	0	30
専門的能力	50	0	20	0	0	70
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0