到達目標
１．電気通信の基本的な基本構成・情報量・故障率の概念を理解出来る。
２．信号の性質に適切なフーリエ解析を行うことが出来る。周波数領域でのスペクトルの性質を読み取ることが出来る。
３．アナログ・ディジタル信号の変復調に関する概念を理解出来る。
４．信号の多重化、雑音の種類と評価の概念を理解出来る。
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
| 電気通信の基本的な基本構成・情報量・故障率を具体的な例に適用し評価することが出来る。 | 電気通信の基本的な基本構成・情報量・故障率の概念を理解出来る。 | 電気通信の基本的な基本構成・情報量・故障率の概念を理解出来ない。 |
| 評価項目2
| フーリエ変換およびフーリエ級数展開を具体的な波形に適用し、その数式からスペクトルを図示出来る。 | 信号の性質に適切なフーリエ解析を行うことが出来る。周波数領域でのスペクトルの性質を読み取ることが出来る。 | 信号の性質に適切なフーリエ解析を行うことが出来ない。周波数領域でのスペクトルの性質を読み取ることが出来ない。 |
| 評価項目3
| 変調方式の違いと特徴を理解できる。必要なパラメータの算出ができる。 | アナログ・ディジタル信号の変復調に関する概念を理解出来る。 | アナログ・ディジタル信号の変復調に関する概念を理解出来ない。 |
| 評価項目4 | 信号の多重化、雑音の種類と評価の概念を理解し、具体的な通信において評価することが出来る。 | 信号の多重化、雑音の種類と評価の概念を理解出来る。 | 信号の多重化、雑音の種類と評価の概念を理解出来ない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
情報伝送に関連する基礎的な情報理論、数学、電子・電子回路等を学ぶ。
確率と情報量の関係、通信網の形態等の通信システムに関連する基本的な概念を理解する。アナログ・ディジタル信号伝送に欠かせない各種変調・復調について学び、同時に、それらに関連するフーリエ解析などの数学的な手法につても簡単に触れる。
授業の進め方・方法:
講義形式の授業を行う。成績の評価は前期の評価(50％)、後期(50％)とする。
前期の評価50％の内訳を次のようにする。前期中間試験25％、前期末試験25％。
後期の評価50％の内訳は次のとおりである。後期中間試験25％、学年末試験25％。
各期間における試験の出題範囲は各期間内で行った講義の内容とする。試験問題は授業で取り上げた例題、教科書中の例題そして章末問題と同程度である。
注意点:
なお、「不可」となった者のうち、総合評価成績が50点から59点だった学生学生に対しては、１回のみ再試験を実施する。
事前・事後学習、オフィスアワー
【開講前の準備】開講前には電気回路、電子回路の基本的な知識を、数学に関しては簡単な積分・微分を復習していることが望まれる。
【オフィスアワー】授業実施日の12:00～12:40、16:00～17:00
※会議等で不在となることがあるので、事前に教員の予定を聞いておくことを薦める。実施日、時間は柔軟に対応する。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
電気通信システムの基本的構成(1) |
アナログ，ディジタル電気信号の概要，通信システムの基本的な構成と構成要素の役割について理解できる
。
|
| 2週 |
電気通信システムの基本的構成(2) |
通信網の基本形態を理解できる。通信システムの安定基準を評価する稼働率の概念を理解できる。
|
| 3週 |
情報の表現(1) |
画像情報の基本的な構成が理解できる。ランレングス法を例にエントロビー符号化について理
解できる。
|
| 4週 |
情報の表現(2) |
情報量の概念が理解できる。情報量が計算できる。シャノンの式の意味を理解できる。
|
| 5週 |
情報の表現(3) |
動画像の代表的な表現手法を理解できる。データ伝送の際に必要となる同期を理解できる。
|
| 6週 |
信号の周波数領域での表現(1) |
信号の特徴と適切なフーリエ解析手法との関係を理解できる。
周期波形のフーリエ級数展開を理解できる。
|
| 7週 |
信号の周波数領域での表現(2) |
簡単な周期波形えのフーリエ級数展開ができる。フーリエ級数展開の基本的な性質を理解できる。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 2ndQ |
| 9週 |
信号の周波数領域での表現(3) |
簡単な波形にフーリエ変換を適用できる。フーリエ変換にかかわる代表的な定理を理解できる。
|
| 10週 |
信号の周波数領域での表現(4) |
フーリエ変換および定理を利用して簡単な信号のフーリエ変換ができる。
|
| 11週 |
アナログ信号の変調
AM変調(1) |
変調の必要性を理解できる。AM変調波の数式を理解できる。AM変調波のスペクトルを理解できいる。
|
| 12週 |
アナログ信号の変調
AM変調(2) |
AM変調波の電力を計算できる。AM変調の種類(BSB、SSB)と特徴を理解できる。
AM変調のSN比を理解できる。
|
| 13週 |
アナログ信号の変調
AM変調(3) |
トランジスタ・ダイオードを使ったAM変調回路の動作を理解できる。復調回路の動作を理解できる。
|
| 14週 |
アナログ信号の変調
AM変調(4) |
回路図やブロック図で表されるBSB、SSB変調回路の
各種方式の動作を理解できる。
|
| 15週 |
前期末試験 |
|
| 16週 |
返却日 |
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
アナログ信号の変調
角度変調(１) |
FM、PMを含む角度変調の概念を理解できる。角度変調の数式を理解できる。
|
| 2週 |
アナログ信号の変調
角度変調(2) |
FM、PM変調の相違点と類似点を理解できる。角度変調の数式を理解できる。
|
| 3週 |
アナログ信号の変調
角度変調(3) |
角度変調の周波数スペクトルを理解できる。角度変調での占有周波数帯域幅を計算できる。
|
| 4週 |
アナログ信号の変調
角度変調(4) |
角度変調波の電力を計算できる。角度変調のSN比しAM変調の場合と比較してその特徴を理解できる。
|
| 5週 |
アナログ信号の変調
角度変調(5) |
角度変調回路の変調・復調回路の動作原理を理解できる。
|
| 6週 |
アナログ信号の変調
パルス変調(1) |
パルス振幅変調(PAM)の概念を理解できる。標本化定理の必要性を理解できる。
|
| 7週 |
アナログ信号の変調
パルス変調(2) |
サンプルホールド回路の動作原理を理解できる。PAM波の周波数スペクトルを導出できる。他のパルス変調(PWM、PPM)の概念および特徴を理解できる。
|
| 8週 |
中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
ディジタル信号の変調(1) |
パルス符号変調(PCM)の概念が理解できる。標本化定理を理解できる。
|
| 10週 |
ディジタル信号の変調(2) |
量子化の概念を理解できる。量子化に伴う量子化誤差を理解できる。
|
| 11週 |
ディジタル信号の変調(3) |
各種符号化の特徴を理解できる。自然二進符号、折返し二進符号、グレイコードで数値を表すことができる。
|
| 12週 |
ディジタル信号の変調(4) |
標本化周期とPCM信号の周期との関係を理解できる。各種ディジタル変調方式(ASK、FSK、PSK、QAM方式）の違いと特徴を理解できる。
|
| 13週 |
信号の多重化(1) |
多重化の概念を理解できる。周波数分割多重(FDM)、時間分割多重(TDM)の原理と特徴を理解できる。
|
| 14週 |
信号の多重化(2)
通信に関わる雑音 |
符号分割多重(CDM)の原理と特徴を理解できる。スペクトル拡散変調、相関検出の概念を理解できる。雑音の種類とその特徴を理解できる。
|
| 15週 |
期末試験 |
|
| 16週 |
返却日 |
|
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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 4 | 前13,前14,後5 |
| 発振回路の特性、動作原理を説明できる。 | 4 | 後5 |
| 変調・復調回路の特性、動作原理を説明できる。 | 4 | 前13,前14,後5 |
評価割合
| 前期中間試験 | 前期末試験 | 後期中間試験 | 学年末試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 25 | 25 | 25 | 25 | 100 |
| 専門能力 | 25 | 25 | 25 | 25 | 100 |