到達目標
ディジタル信号処理の基本処理が理解でき,各種理論を修得するうえでの素養を身につけることができる.また,演習で実際に目的とする処理の実行をとおして,理論と実処理との融合からさらに理解を深めることができる.
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 | ディジタル信号の処理システムについて説明ができる. | ディジタル信号の処理システムについておおよそ説明ができる. | ディジタル信号の処理システムについて説明ができない. |
評価項目2 | フーリエ解析の基本を理解できる. | フーリエ解析の基本をおおよそ理解できる. | フーリエ解析の基本を理解できない. |
評価項目3 | 実習をとおして信号処理の特徴を理解できる. | 実習をとおして信号処理の特徴をだおおよそ理解できる. | 実習をとおして信号処理の特徴を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
信号処理の基本知識として重要なラプラス変換とフーリエ変換を理解する.ディジタル信号処理においては,さまざまな理論を理解するうえで大切なZ変換,システムの入出力の関係,離散フーリエ変換,代表的なディジタルフィルタなどを理解する.また,演習では,信号処理のシミュレーションツールとして有用なScilabを使って伝達関数,周波数応答をなどについて理解を深める.
授業の進め方・方法:
1周~10週は対面式授業、11週~15週は遠隔授業によるe-ラーニング形式とする.期末試験70%、演習30%で評価し,総合評価60 点以上を合格とする.期末試験は,達成目標に則した内容を選定して出題する.出題内容は,配布資料,板書,授業ノートから出題し,問題レベルもそれらと同程度とする.
注意点:
参考図書 ディジタル信号処理 貴家仁志(著) オーム社,
事前・事後学習、オフィスアワー
オフィスアワーは16:00 ~ 17:00とするが,それ以外の時間でも都合に問題がなければいつでも対応する.
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 |
ディジタル信号処理の概要 |
信号処理で必要な数学の概要を理解できる.
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2週 |
フーリエ級数 |
フーリエ級数の定義と基礎問題を解くことができる.
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3週 |
フーリエ変換 |
フーリエ変換の定義と基礎問題を解くことができる.
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4週 |
ラプラス変換 |
ラプラス変換の定義と基礎問題を解くことができる.
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5週 |
逆ラプラス変換 |
逆ラプラス変換の基礎問題を解くことができる.
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6週 |
ディジタル信号処理システム |
ディジタル信号処理手順がわかる.正規化表現が理解できる.代表的な信号処理システムとシステムの安定性判別が理解できる.システムの入出力の関係がわかる.
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7週 |
Z変換とシステムの安定性と周波数特性 |
Z変換ができる.システムの安定性の判別ができる.システムの伝達関数を求めることができる.伝達関数からシステムの周波数特性を表すことができる.
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8週 |
離散フーリエ変換 窓関数法によるディジタルフィルタの設計 |
離散フーリエ変換(DFT)の計算方法が理解できる. 窓関数によるフィルタ設計手法が理解できる.
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4thQ |
9週 |
ディジタルフィルタ(FIRフィルタとIIRフィルタ) |
FIRフィルタとIIRフィルタの違いを説明できる.直線位相フィルタの特徴について理解できる.
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10週 |
期末試験 |
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11週 |
演習:Scilab入門 |
四則演算、配列、グラフ表示、ラプラス変換、逆ラプラス変換を実装して解析できる。
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12週 |
演習:伝達関数 |
ステップ応答法、RLC回路、ブロック線図を実装して解析できる。
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13週 |
演習:周波数応答 |
ゲイン・位相、ボード線図を実装して解析できる。
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14週 |
演習:制御の安定性 |
フィードバック、2次遅れ系、ステップ応答、周波数応答を実装して解析できる。
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15週 |
演習:PID制御 |
PI動作とPID動作をボード線図で解析できる。
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16週 |
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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 |
評価割合
| 試験 | レポート | 小テスト | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 30 | 0 | 70 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 30 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |