信号処理

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 信号処理
科目番号 4J024 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子情報工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:信号解析入門(越川常治 著,近代科学社), 参考書:信号解析教科書(原島博 著,コロナ社)/その他、適宜参考書を指定する
担当教員 川本 真一

到達目標

□フーリエ級数の計算ができる
□フーリエ変換の計算ができる
□標本化定理について説明できる
□離散フーリエ変換の計算ができる
□z変換の計算ができる

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フーリエ級数の計算が十分にできるフーリエ級数の簡単な計算ができるフーリエ級数の計算ができない
評価項目2フーリエ変換の計算が十分にできるフーリエ変換の簡単な計算ができるフーリエ変換の計算ができない
評価項目3標本化定理について十分に説明できる標本化定理について簡単に説明できる標本化定理について説明できない
評価項目4離散フーリエ変換の計算が十分にできる離散フーリエ変換の簡単な計算ができる離散フーリエ変換の計算ができない
評価項目5z変換の計算が十分にできるz変換の簡単な計算ができるz変換の計算ができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
信号処理の基礎になるアナログ信号解析(フーリエ級数、フーリエ変換)およびディジタル信号解析(標本化、離散フーリエ変換、z変換)に関する基礎事項を学ぶ。
授業の進め方・方法:
基本事項については座学中心に進める。計算演習については自学自修により理解を深めていただく。信号処理の直感的な理解を助けるために、コンピュータを利用した演習も併用する。
注意点:
3年次までの数学で学んだ、複素数、三角関数および積分に関する計算ができることが前提である。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス 確定信号と不確定信号、周期信号と非周期信号の違いについて説明できる
2週 周期信号の周波数スペクトル 周期信号に対するフーリエ係数が計算でき、周波数スペクトル表現が理解できる
3週 複素フーリエ係数 複素フーリエ係数が計算できる
4週 フーリエ変換 フーリエ変換の定義が理解できる
5週 フーリエ変換 代表的な信号に対するフーリエ変換が計算できる
6週 フーリエ変換の性質 フーリエ変換の主な性質を理解できる
7週 フーリエ変換の性質 フーリエ変換の主な性質を計算に利用できる
8週 中間試験
4thQ
9週 信号の標本化 標本化定理について説明できる
10週 離散フーリエ変換と高速フーリエ変換 離散フーリエ変換に関する基本的な計算ができる
11週 離散フーリエ変換と高速フーリエ変換 高速フーリエ変換の考え方が理解できる
12週 線形システム 線形システムの基本的な事項、インパルス応答及び伝達関数の基本的な事項が理解できる
13週 離散時間システム z変換に関する基本的な計算が出来る
14週 離散時間システム 線形離散時間システムにおける時間領域・周波数領域での入出力関係を理解できる
15週 期末試験
16週 まとめと振り返り

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情報系分野その他の学習内容ディジタル信号とアナログ信号の特性について説明できる。4
情報を離散化する際に必要な技術ならびに生じる現象について説明できる。4

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力400000040
専門的能力4000002060
分野横断的能力0000000