1. アナログ信号とディジタル信号に関する統一的な説明ができる．
2. アナログ信号処理とディジタル信号処理の基本原理が説明できる．
3. アナログ信号処理とディジタル信号処理の基本的な数学的手法がわかり，プログラミングできる．
概要:
【生産 令和4年 １年・２年 前期 開講 】
ディジタル社会において基盤となるディジタル信号処理技術について，アナログ信号とディジタル信号との統一的有機的理解をはかるとともに，根底となる基本原理，適用のための基本的数学的手法を身につける．
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし，演習，課題によって各自の理解度を確認する．
注意点:
・各回において出題される課題は，期日までに必ず提出すること．
・応用数学，数値解析に関係する科目を習得していることが望ましい．
・プログラミングの基礎を身につけていることが望ましい．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
イントロダクション，情報と信号，アナログ信号処理とディジタル信号処理 |
情報と信号，信号処理について概要を説明できる．
アナログ信号処理とディジタル信号処理について説明できる．
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| 2週 |
フーリエ級数 |
周期信号に関するフーリエ級数展開ができる．
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| 3週 |
フーリエ変換 |
非周期信号に対するフーリエ変換を求めることができる．
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| 4週 |
フーリエ変換からラプラス変換へ |
フーリエ変換とラプラス変換の違いを説明でき，様々な関数のラプラス変換を求めることができる．
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| 5週 |
ラプラス変換の性質，逆ラプラス変換 |
ラプラス変換の性質について説明できる．
様々な関数の逆ラプラス変換を求めることができる．
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| 6週 |
z 変換 |
離散時間信号のラプラス変換について説明できる．
様々な関数のz 変換・逆z 変換を求めることができる．
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
試験の解答・解説，
離散フーリエ変換 |
離散時間信号のフーリエ変換について説明できる．
様々な関数の離散フーリエ変換を求めることができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
離散時間システム（１） |
サンプリング定理，伝達関数とインパルス応答について説明できる．
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| 10週 |
離散時間システム（２） |
巡回型システムと非巡回型システム，離散時間畳み込みと，離散時間システムの周波数応答，安定性について説明できる．
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| 11週 |
高速フーリエ変換 |
高速フーリエ変換のアルゴリズムについて説明できる．
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| 12週 |
フィルタ |
アナログフィルタとディジタルフィルタの概要，設計法が説明できる．
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| 13週 |
ディジタルIIRフィルタ |
IIR(Infinite Impulse Response)フィルタの概要，設計法が説明できる．
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| 14週 |
FIRフィルタ |
FIR(Finite Impulse Response)フィルタの概要，設計法が説明できる．
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験の解答・解説 |
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| 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 | 電気・電子系分野 | 情報 | 基本的なアルゴリズムを理解し、図式表現できる。 | 4 | |
| プログラミング言語を用いて基本的なプログラミングができる。 | 5 | |
| 計測 | オシロスコープを用いた波形観測（振幅、周期、周波数）の方法を説明できる。 | 5 | |
| 制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 4 | |
| ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 4 | |
| 情報系分野 | プログラミング | 変数とデータ型の概念を説明できる。 | 4 | |
| 制御構造の概念を理解し、条件分岐や反復処理を記述できる。 | 4 | |
| 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 4 | |
| プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。 | 4 | |
| 与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 5 | |
| ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 5 | |
| 要求仕様に従って、標準的な手法により実行効率を考慮したプログラムを設計できる。 | 5 | |
| ソフトウェア | 時間計算量や領域計算量などによってアルゴリズムを比較・評価できることを理解している。 | 5 | |
| 情報数学・情報理論 | 離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。 | 5 | |
| コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。 | 5 | |
| コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。 | 5 | |
| コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 5 | |