到達目標
1. フーリエ変換の計算ができ, これに関する公式を適用できる。
2. ラプラス変換の計算ができ, アナログシステムの周波数応答を計算できる。
3. Z変換の計算ができ, これに関する公式を適用できる。
4. ディジタルシステムの周波数応答を計算できる。
5. 仕様を満たすディジタルフィルタを設計できる。
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 |
| フーリエ変換の計算と公式について | フーリエ変換の複雑な計算ができ, これに関する公式を導出できる。 | フーリエ変換の計算ができ, これに関する公式を適用できる。 | フーリエ変換の計算ができず, これに関する公式を適用できない。 |
| ラプラス変換の計算と, アナログシステムの周波数応答について | ラプラス変換の複雑な計算ができ, 複雑なアナログシステムの周波数応答を計算できる。 | ラプラス変換の計算ができ, アナログシステムの周波数応答を計算できる。 | ラプラス変換の計算ができず, アナログシステムの周波数応答を計算できない。 |
| Z変換の計算と, これに関する公式について | Z変換の複雑な計算ができ, これに関する公式を導出できる。 | Z変換の計算ができ, これに関する公式を適用できる。 | Z変換の計算ができず, これに関する公式を適用できない。 |
| ディジタルシステムの周波数応答について | 複雑なディジタルシステムの周波数応答を計算できる。 | ディジタルシステムの周波数応答を計算できる。 | ディジタルシステムの周波数応答を計算できない。 |
| ディジタルフィルタの設計について | 複雑な仕様を満たすディジタルフィルタを設計できる。 | 仕様を満たすディジタルフィルタを設計できる。 | 仕様を満たすディジタルフィルタを設計できない。 |
学科の到達目標項目との関係
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (c) 数学及び自然科学に関する知識とそれらを応用できる能力
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (d)(1) 専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力
ＪＡＢＥＥ基準１ 学習・教育到達目標 (e) 種々の科学，技術および情報を利用して社会の要求を解決するためのデザイン能力
学習目標 Ⅱ 実践性
学校目標 D（工学基礎） 数学，自然科学，情報技術および工学の基礎知識と応用力を身につける
学科目標 D（工学基礎） 数学，自然科学，情報技術および計算機システムⅠ・Ⅱ，オペレーティングシステムⅠ・Ⅱ，情報理論などを通して，工学の基礎知識と応用力を身につける．
本科の点検項目 Ｄ－ⅳ 数学，自然科学，情報技術および工学の基礎知識を専門分野の工学的問題解決に応用できる
学校目標 E（継続的学習） 技術者としての自覚を持ち，自主的，継続的に学習できる能力を身につける
本科の点検項目 Ｅ－ⅱ 工学知識，技術の修得を通して，継続的に学習することができる
学校目標 F（専門の実践技術） ものづくりに関係する工学分野のうち，得意とする専門領域を持ち，その技術を実践できる能力を身につける
学科目標 F（専門の実践技術） ものづくりに関係する工学分野のうち，情報工学実験，情報通信Ⅰ・Ⅱ，システム工学などを通して，得意とする専門領域を持ち，その技術を実践できる能力を身につける．
本科の点検項目 Ｆ－ⅰ ものづくりや環境に関係する工学分野のうち，専門とする分野の知識を持ち，基本的な問題を解くことができる
本科の点検項目 Ｆ－ⅱ 実験，演習，研究を通して，課題を認識し，問題解決のための実施計画を立案・実行し，その結果を解析できる
教育方法等
概要:
信号処理は電子，電気，情報工学の多様な分野において必要不可欠な技術である。この講義では信号処理の基礎として重要なフーリエ級数，フーリエ変換，アナログ信号のためのラプラス変換，ディジタル信号のためのZ変換について重点的に説明する。さらにZ変換の応用として, ディジタルシステムの解析についても説明する。
授業の進め方・方法:
授業は座学である。
達成目標に関する内容の試験および演習・課題レポートで総合的に達成度を評価する。試験を60%, 達成度確認を30%, 演習・課題レポートを10％として成績を評価し，60点以上を合格とする。
ただし，提出期限が過ぎた課題レポートは成績評価の対象から除外するので，提出期限を厳守すること。
再試験は実施することがある。
注意点:
授業中の演習や課題レポートには積極的に自発的に取り組むこと。課題レポートは添削後，返却する。また, 関連する分野の専門書等を精読し授業の理解を促進すること(60時間の自学自習が必要です)。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
フーリエ変換(1) |
基本的なフーリエ変換の計算ができる。
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| 2週 |
フーリエ変換(2) |
フーリエ変換の性質を利用して複雑な計算ができる。
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| 3週 |
デルタ関数への応用 |
フーリエ変換をデルタ関数に適用した計算ができる。
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| 4週 |
インパルス応答 |
インパルス応答を求めることができる。
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| 5週 |
ラプラス変換(1) |
基本的なラプラス変換の計算ができる。
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| 6週 |
ラプラス変換(2) |
ラプラス変換の性質を利用して複雑な計算ができる。
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| 7週 |
ラプラス変換とシステム |
ラプラス変換を利用して線形システムを解析できる。
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| 8週 |
達成度確認 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
標本化と量子化 |
標本化と量子化について、説明できる。
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| 10週 |
離散ラプラス変換 |
離散時間のラプラス変換を理解できる。
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| 11週 |
Z変換 |
基本的なZ変換の計算ができる。
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| 12週 |
Z変換の性質 |
Z変換の性質を利用して複雑な計算ができる。
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| 13週 |
離散時間線形システム(1) |
Z変換を利用して線形システムを解析および設計できる。
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| 14週 |
離散時間線形システム(2) |
Z変換を利用して線形システムを解析および設計できる。
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| 15週 |
離散時間線形システム(3) |
Z変換を利用して線形システムを解析および設計できる。
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| 16週 |
前期定期試験 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報の意味と情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を理解し活用できる。 | 1 | |
| 論理演算と進数変換の仕組みを理解し、演算できる。 | 1 | |
| コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を理解し活用できる。 | 1 | |
| 情報伝達システムの考え方について理解できる。 | 1 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系 | 情報数学・情報理論 | 集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。 | 4 | |
| 集合の間の関係（関数）に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| 論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。 | 4 | |
| 離散数学に関する知識がアルゴリズムの設計に利用できることを理解している。 | 4 | |
| コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを理解している。 | 4 | |
| コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を理解している。 | 4 | |
| コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 4 | |
| 情報量の概念・定義を理解し、実際に計算することができる。 | 4 | |
| 情報源のモデルと情報源符号化について説明できる。 | 4 | |
| 通信路のモデルと通信路符号化について説明できる。 | 4 | |
| その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | 前7,前13,前14,前15 |
| トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | 前7,前13,前14,前15 |
| 少なくとも一つの具体的なコンピュータシステムについて、起動・終了やファイル操作など、基本的操作が行える。 | 4 | |
| 少なくとも一つの具体的なオフィススイートを使って、文書作成や図表作成ができ、報告書やプレゼンテーション資料を作成できる。 | 4 | |
| 少なくとも一つのメールツールとWebブラウザを使って、メールの送受信とWebブラウジングを行うことができる。 | 4 | |
| コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 4 | |
| コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する代表的な対策について説明できる。 | 4 | |
| データモデル、データベース設計法に関する基本的な概念を理解している。 | 4 | |
| データベース言語を用いて基本的なデータ問合わせを記述できる。 | 4 | |
| メディア情報の主要な表現形式や処理技法について説明できる。 | 4 | |
| 分野横断的能力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 現実を踏まえ、公衆の健康・安全や文化・社会・環境に配慮すべきことが理解できる。さらに、複合的な工学的課題や、需要に適合したシステム・構成要素・工程の設計に取り組むことができる。 | 3 | 前7,前12,前13,前14,前15 |
| 現実を踏まえ、公衆の健康・安全への配慮、文化的・社会的・環境的な観点に配慮をしつつ、既存の枠にとらわれずに、複合的な工学的課題や、需要に適合したシステム・構成要素・工程を設計することができる。 | 3 | 前7,前15 |
評価割合
| 試験 | 達成度確認 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 30 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 60 | 30 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |