到達目標
【目的】
デジタル信号処理は、現代の電子・情報通信システムにおいて、広く活用されており、今後も様々な分野に応用されていくことが予想される。本講義では、デジタル信号処理の基礎となるスペクトル解析手法、線形システムにおける信号処理について学習し、実用例としてのデジタルフィルタ設計について理解することを目的とする。
【到達目標】
１．信号のスペクトル解析法が理解できる
２．線形システムにおける信号の取り扱いが理解できる
３．Z変換とデジタルフィルタの基礎的な設計が理解できる
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 | 信号のスペクトル解析法が理解できる | 信号のスペクトル解析法が概ね理解できる | 左記に達していない |
| 評価項目2 | 線形システムにおける信号の取り扱いが理解できる | 線形システムにおける信号の取り扱いが、概ね理解できる | 左記に達していない |
| 評価項目3 | Z変換とデジタルフィルタの基礎的な設計が理解できる | Z変換とデジタルフィルタの基礎的な設計が、概ね理解できる | 左記に達していない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
信号処理は、現代の電子･情報通信システムの普遍的な基盤技術である。本講義では、まず、フーリエ変換によるスペクトル解析手法を学ぶ。次に，線形システムにおける信号の取り扱いとして、インパルス応答やたたみ込み演算について学習する。さらに，線形システムに離散信号(デジタル信号)が入力する場合の取り扱いに有効なZ変換を学習し、デジタルフィルタの設計法について理解する。
授業の進め方・方法:
毎週、課題を課すので、十分に復習を行うとともに、次回の授業初めにレポート提出すること。遅れての提出は、認めないので注意すること。なお、このレポートは、成績評価には無関係であるが、試験問題は、この課題からの出題が多いので、真摯に課題に取り組むこと。
注意点:
遅刻3回につき1回の欠席として扱うので注意すること。また、普段から予習･復習を十分に行い、理解を深めておくこと。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
フーリエ変換(1) |
フーリエ変換の性質について説明できる
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| 2週 |
フーリエ変換(2) |
フーリエ変換について説明でき、基本的な計算ができる
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| 3週 |
線形システムの解析(たたみ込み積分) |
たたみ込み積分について説明でき、基本的な計算ができる
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| 4週 |
線形システムの解析(インパルス応答･システム関数) |
インパルス応答とシステム関数について説明できる
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| 5週 |
デジタル領域でのたたみ込み |
デジタル信号のたたみ込み演算について説明でき、基本的な計算ができる
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| 6週 |
Z変換 |
ｚ変換について説明でき、基本的な計算ができる
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| 7週 |
Z変換によるシステムの表し方 |
ｚ変換を用いてシステムを表現することができる
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| 8週 |
システムの周波数応答 |
ｚ変換による伝達関数から周波数応答を計算し、特性をグラフに書くことができる
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| 4thQ |
| 9週 |
前半のまとめ |
前半の授業内容について、説明することができる
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| 10週 |
中間試験(主に課題から出題予定) |
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| 11週 |
試験解説･FIRデジタルフィルタの設計(1) |
FIRデジタルフィルタ設計の基礎について、説明できる
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| 12週 |
FIRデジタルフィルタの設計(2) |
FIRデジタルフィルタの設計式について、説明できる
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| 13週 |
FIRデジタルフィルタの設計(3) |
FIRデジタルフィルタの設計式を用いて、基本的な設計ができる
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| 14週 |
まとめ |
今まで授業内容について、説明することができる
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| 15週 |
学年末試験 |
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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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |