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 平成30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．
・評価割合「態度」では，出席状況を含む授業に取り組む姿勢を評価の対象とします．
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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 |
情報と信号，信号処理について概要を説明できる．
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| 2週 |
アナログ信号処理とディジタル信号処理 |
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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| 3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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| 4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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| 5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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| 6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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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
試験の解答・解説，
サンプル値のラプラス変換 |
離散時間信号のラプラス変換について説明できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
z 変換・逆z 変換 |
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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| 10週 |
サンプル値のフーリエ変換 |
離散時間信号のフーリエ変換について説明できる．
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| 11週 |
離散フーリエ変換の性質 |
離散フーリエ変換の性質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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| 12週 |
離散時間システム |
離散時間システムとサンプリング定理，伝達関数，インパルス応答，離散時間畳み込みについて説明できる．
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| 13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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| 14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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| 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 | 計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 5 | |
| 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 5 | |
| SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 5 | |
| 計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 5 | |
| 指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 4 | |
| 倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 4 | |
| A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 4 | |
| 電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 4 | |
| ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 4 | |
| オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 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 | 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 | アルゴリズムの概念を説明できる。 | 5 | |
| 与えられたアルゴリズムが問題を解決していく過程を説明できる。 | 5 | |
| 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを説明できる。 | 5 | |
| 整列、探索など、基本的なアルゴリズムについて説明できる。 | 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 | |