到達目標
１．基本的なディジタルシステムに対して、適切な信号処理法を用いて解析、計算を行うことができる。
２．信号処理の知識を複合・融合領域の課題（例えば生体信号処理システムの設計・開発）に応用できる(C2-4)。
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 |
| 基本的なディジタルシステムに対して、適切な信号処理法を用いて解析、計算を行うことができる。 | 時系列データを適切な方法で周波数データに変換・逆変換ができる。
周波数データに目的に応じ適切なフィルタを適用できる。 | 時系列データをいずれかの方法で周波数データに変換・逆変換ができる。
周波数データにいずれかのフィルタを適用できる。 | 時系列データを周波数データに変換・逆変換できない。
周波数データにフィルタを適用できない。 |
| 信号処理の知識を複合・融合領域の課題に応用できる（C2-4）。 | 自身の研究分野や他の授業で習った項目において信号処理がどのように利用されるか原理を説明できる。
実際にディジタルデータをプログラミングにより解析、分析できる。 | 自身の研究分野や他の授業で習った項目において信号処理がどのような目的で利用されているか説明できる。
実際にディジタルデータをプログラミングにより処理できる。 | 自身の研究分野や他の授業で習った項目において信号処理がどのように利用されるか説明できない。
ディジタルデータをプログラミングにより処理できない。 |
学科の到達目標項目との関係
【プログラム学習・教育目標 】 C
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実践指針 （C2）
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実践指針のレベル （C2-4）
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教育方法等
概要:
信号処理は音声、画像、通信、計測・制御、医療など、「信号」を対象とする様々な分野で利用されている重要技術である。その目的は、信号の増幅・伝送、フィルタリング、再生成などが挙げられる。特に昨今、ディジタル製品の高性能化、小型化の実現には、ディジタル信号処理技術が必須となる。また、各諸量の計測（測定器の使用）においては、周波数領域における考え方、理解が重要となる。本授業ではディジタル信号処理に焦点を当て、その原理や物理的意味、各種計算法について講義し、演習を通じて理解の定着を図る。
授業の進め方・方法:
板書による座学講義を主とし、授業内演習やプレゼンテーションを併用して授業を進める。
授業内容の理解を確認するための課題、小テスト（授業時間中に実施予定）、最後に行うプレゼン発表を総合的に評価して成績評価とする。
注意点:
この科目は学修単位科目であり、１単位あたり15時間の対面授業を実施します。併せて１単位あたり30時間の事前学習・事後学習が必要となります。
授業の属性・履修上の区分
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 |
本授業の目的，評価方法等について理解できる。
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| 2週 |
離散時間信号の表現 |
基本的な離散時間信号を数式表現できる。
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| 3週 |
離散時間システムと畳込み |
離散時間信号に対する畳込みの原理を理解でき，計算できる。
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| 4週 |
ディジタル化(標本化，量子化) |
連続時間信号を離散時間信号に変換する原理を説明できる。
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| 5週 |
離散時間フーリエ変換，離散フーリエ変換1 |
DFTの定義，性質を説明できる。
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| 6週 |
離散フーリエ変換2 |
DFTに関する基本的な計算できる。
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| 7週 |
高速フーリエ変換1 |
FFTの定義，性質を説明できる。
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| 8週 |
高速フーリエ変換2 |
FFTに関する計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
まとめ，演習 |
これまでの講義内容に関する演習問題が解ける（小テストを実施）。
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| 10週 |
離散化に伴う諸問題 |
窓掛け，スペクトル解析について説明できる。
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| 11週 |
離散時間システム1 |
ディジタルフィルタの意義や事例などを説明できる。
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| 12週 |
離散時間システム2 |
基本的なFIRフィルタを設計できる。
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| 13週 |
離散時間システム3 |
基本的なFIRフィルタを設計できる。
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| 14週 |
信号処理の実際1 |
信号処理の実際について調査・理解し、プレゼンテーションとして内容をまとめる。プレゼンを他人の前で発表し、質疑応答できる。
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| 15週 |
信号処理の実際2 |
信号処理の実際について調査・理解し、プレゼンテーションとして内容をまとめる。プレゼンを他人の前で発表し、質疑応答できる。
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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
| レポート課題 | プレゼン発表 | | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 45 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 35 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |