通信伝送工学

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 通信伝送工学
科目番号 0138 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 岩波保則 著「改訂 ディジタル通信」(コロナ社)
担当教員 松﨑 頼人

目的・到達目標

【目的】   ディジタル無線通信の変復調や、通信特性に関する評価法、多重化方式について学ぶ。

【到達目標】 1.アナログおよびディジタル信号の変復調について説明できる。
       2.SN比やシャノン=ハートレーの定理などの評価法について計算できる。

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最低限の到達レベルの目安(可)未到達レベルの目安
評価項目1SN比やシャノン=ハートレーの定理について説明することができ、数式が与えられた場合に計算できる。SN比やシャノン=ハートレーの定理を理解し、数式が与えられた場合に計算できる。SN比やシャノン=ハートレーの定理について、数式が与えられた場合に計算できる。SN比やシャノン=ハートレーの定理について、数式が与えられたとしても計算することができない。
評価項目2アナログおよびディジタル変復調の方式について図などを利用して明快に説明できる。アナログおよびディジタル変復調の方式について、それぞれの違いや特徴を説明できる。アナログおよびディジタル変復調の方式について、基本的な特徴や違いについて説明できる。アナログおよびディジタル変復調の方式について、それぞれの違いや特徴を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
本科目では、無線通信システムで利用されているディジタル通信技術ついて学習する。アナログおよびディジタル信号の違いを理解した上で、それぞれの変復調について学ぶ。また、SN比やシャノン=ハートレーの定理などの伝送特性およびその評価方法を学び、実例に対して適切な値を算出できるようにする。
授業の進め方と授業内容・方法:
毎回の授業では学習テーマに沿って、教科書および教員による板書を中心にその内容について講義する。授業内容の理解度を確認するため、講義後に簡単な演習問題を提示した上で、演習のための時間を取る。解ききれなかった演習問題は次回の授業までに自習し、提出させる。原則として、提出された課題は採点後にフィードバックを行う。なお、演習問題の解答および解説は、提出後である授業の始めに行う。
注意点:
・毎回の授業の最後には演習問題を用意するので、授業で学んだことを理解するためにも有意義に利用すること
・授業内容への理解度を確認するためにも、必ず自力で全問解くこと
・間違った問題については、問題を再度解きなおして理解を深めるよう努めること
・授業の前後において自学学習に取り組むこと

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・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 通信の基礎とアナログ・ディジタル信号 無線通信の概念について説明でき、アナログ信号とディジタル信号の違いについて説明できる。
2週 電磁波(電波)と周波数特性 電磁波の定義および各周波数帯域がどのような通信に利用されているか説明できる。
3週 送受信機の仕組み & アナログ振幅変調方式(AM方式) 変復調の概要およびAM方式の概要について説明できる。
4週 アナログ周波数変調方式(FM方式) FM方式の概要およびAM方式とのSN比や占有帯域幅の違いを説明でき、与えられた条件でそれぞれを計算できる。
5週 パルス変調方式の種類およびパルス符号化変調方式(PCM方式) パルス変調方式の分類およびPCM方式の符号化・量子化について説明できる。
6週 伝送特性と評価法
SN比、パルス周期&パルス繰り返し周波数、シャノン=ハートレーの定理などを与えられた条件で計算できる。
7週 これまでの学習の復習(予備)と演習問題
8週 中間試験
2ndQ
9週 中間試験の返却および解答解説
10週 その他のディジタル変調方式 ASK, PSK, FSKおよび多値変調方式の概要について説明できる。
11週 ディジタル信号の復調(同期検波) ASK, PSK, FSKの各方式の復調について図を用いて説明できる。
12週 ディジタル変調方式 DPSK、OQPSKなどの変調方式の概要について、図などを用いて説明できる。
13週 周波数拡散通信方式 直接拡散方式の仕組みおよび特徴を図などを用いて説明できる。また、拡散PN系列について、擬似乱数M系列から仕組みを説明できる。
14週 多重化方式と伝送制御手順 時分割多重化(TDM)、周波数分割多重化(FDM)、符号分割多重化(CDM)など多重化方式の違いを説明できる。また、M系列から符号分割多元接続の変復調信号および送受信の判定の仕組みを説明できる。
15週 これまでの学習の復習(予備)
16週

評価割合

試験小テスト・課外演習合計
総合評価割合7525100
基礎的能力501565
専門的能力251035
分野横断的能力000