到達目標
時間空間での信号処理手法の概要を理解し，インパルス応答と畳み込みが活用できる．
周波数空間への信号変換の概要を理解し，ラプラス変換・Z変換とともにFFTが活用できる．
相関の意味を理解し，FFTと相関のプログラミングによる処理ができる．
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 | 時間空間での信号処理手法の概要を理解し，インパルス応答と畳み込みが活用できる． | 時間空間での信号処理手法の概要を理解し，与えられた数式が解ける． | 時間空間での信号処理手法の概要が理解できず，数式も解けない． |
| 評価項目2 | 周波数空間への信号変換の概要を理解し，ラプラス変換・Z変換とともにFFTが活用できる． | 周波数空間への信号変換の概要を理解し，与えられた数式が解ける． | 周波数空間への信号変換の概要が理解できず，数式も解けない． |
| 評価項目3 | 相関の意味を理解し，FFTと相関のプログラミングによる処理ができる． | FFTと相関について与えられたプログラムを実行し処理ができる． | FFTと相関のプログラムが扱えない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
情報を信号として捉え，数理で表現しつつその処理の手法を理解することが目標である．
特に，数学で学んだラプラス変換やフーリエ変換の応用的活用法と，複素数や行列を用いることの効果を把握する．
情報工学で必要とされるデジタル処理に関して，プログラムを作成することで体感する．
授業の進め方・方法:
前期はスライドを用いた座学であるが，スライドを穴あきとして配布するため，メモを取ることに注力するのではなく，聞く方に注力した受講を心がけること．
後期はPCを用いた演習を行う．
授業の短い時間ではとても学習しきれないため，提示された教科書にとどまらず，様々な書物に目を通して知識を広げるよう心がけること．
特に数学や物理学との関連が高いため，都度復習をする必要がある．
わからないところは適宜質問に応じる．
注意点:
前半の座学における基礎概念は要点を的確におさえ，後半の実機演習課題において活用できるよう，常に実用を見据えた学習を心がけること．
微分と複素数の数学的知識が重要であるため，しっかり復習をしておくこと．
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 |
ガイダンス，サイバネティックスについて |
学習方法を理解する
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| 2週 |
信号処理の概略とデジタル化手法
数学ツールの紹介 |
信号処理の基礎として平均の処理方法とAD/DAについて復習する
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| 3週 |
線形時不変システム
インパルス応答と畳み込み |
インパルス応答と畳み込みがもつ意味を復習する
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| 4週 |
フーリエ級数展開の意味 |
フーリエ級数展開をすることで何が得られるのかを理解する
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| 5週 |
フーリエ変換の意味 |
フーリエ変換とフーリエ級数展開の違いを理解する
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| 6週 |
離散時間フーリエ変換と離散フーリエ変換 |
離散化データに対する周波数変換手法を理解する
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| 7週 |
前期中間までの総まとめ |
4つの周波数変換方法についてしっかりまとめて理解する
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験の答案返却・解説 |
解説を聞いて，自分の苦手箇所を理解する
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| 10週 |
FFT |
高速フーリエ変換の概念を理解し，使えるようにする
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| 11週 |
ラプラス変換の意味
Z変換の意味 |
ラプラス変換とZ変換が持つ本質的な意味を理解する
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| 12週 |
アナログフィルタ（コンデンサとコイル） |
アナログフィルタとして用いられるコンデンサとコイルの意味を理解する
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| 13週 |
デジタルフィルタ（FIRとIIR） |
デジタルフィルタの概要と構築方法の基礎を理解する
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| 14週 |
前期期末までの総まとめ |
13週の内容をしっかり復習する
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
前期期末試験の答案返却・解説 |
解説を聞いて，自分の苦手箇所を理解する
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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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |