到達目標
計測システムの静特性と動特性を理解する．
アナログ信号とディジタル信号の特徴を理解する
サンプリング定理，量子化を理解する
AD変換，DA変換の原理を理解する
信号処理で問題となる雑音，およびその除去方法について理解する
DFT，FFTのアルゴリズムを理解する
Z変換および逆Z変換ができる
離散システム解析ができる
光波の性質を理解する
光波の反射・屈折・干渉現象の概念を理解する
代表的な光干渉計の原理を理解する
光波の回折現象の概念を理解する．
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 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程（本科１〜５年）学習教育目標 （２）
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JABEE基準 (d-2a)
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JABEE基準 (d-2b)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
３年次に学習した計測工学の基礎知識を基に，計測システムの構成とともに必要不可欠な技術となっているディジタル信号処理の基礎知識を学習する．また，実用計測システムの例として光計測を学習する．
授業の進め方・方法:
自作のテキストを用いて説明を行い，演習および課題によって理解を深める．定期的にそれまでの内容に関する小テストを行い，理解度をチェックする．
注意点:
関連科目
統計的な処理，およびフーリエ変換を利用するので数学的な知識が不可欠である． 計測工学Ⅰ，工業数学，制御工学．
学習指針
身近な各種機器に様々な計測技術が応用されていることを常に意識しながら学習する．学習内容がどのように実際の機器の中で応用されているのか認識することにより理解を深めること．
自己学習
学習内容を十分復習すること．計測工学の学習内容を意識しながら工学実験を履修すること．
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 |
計測システム |
計測システムの静特性と動特性について説明できる．
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| 2週 |
アナログ信号とディジタル信号
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アナログ信号とディジタル信号の特性について説明できる．
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| 3週 |
標本化(1) |
時間表現の標本化，エイリアシングについて説明できる．
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| 4週 |
標本化(2) |
周波数表現の標本化について説明できる．
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| 5週 |
量子化 |
量子化と量子化誤差について説明できる．
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| 6週 |
AD変換 |
AD変換の原理，種々のAD変換器について説明できる．
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| 7週 |
DA変換 |
DA変換の原理，種々のDA変換器について説明できる．
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| 8週 |
ディジタル信号処理システムの基礎概念 |
典型的なディジタル信号処理システムの流れについて説明できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
雑音除去 |
雑音の統計処理手法について説明できる．
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| 10週 |
離散フーリエ変換 |
DFT，FFTのアルゴリズムについて説明できる．
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| 11週 |
Z変換 |
Z変換，逆Z変換の意味を説明できる．Z変換，逆Z変換ができる．
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| 12週 |
ブロック線図 |
システムの入出力関係から，ブロック線図が描ける．また，ブロック線図からシステムの入出力関係が求められる．
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| 13週 |
伝達関数，周波数伝達関数 |
FIR，IIRシステムの伝達関数および周波数伝達関数を求めることができる．
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| 14週 |
周波数応答 |
システムの周波数応答を論じることができる．
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| 15週 |
前期末試験 |
授業内容を理解し，問題を適切に解くことができる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解不十分な点を解消する．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
離散システム特性(１) |
移動平均システムの周波数応答について説明できる．
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| 2週 |
離散システム特性(２) |
積分システムについて説明できる．
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| 3週 |
離散システム特性(３) |
微分システムについて説明できる．
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| 4週 |
時間関数と空間関数 |
時間関数と空間関数を比較しながら説明できる．
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| 5週 |
光波の性質(１) |
光波の性質について説明できる．
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| 6週 |
光波の性質(２) |
光波の複素振幅表示ができる．
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| 7週 |
幾何光学の基礎(１) |
反射・屈折の法則について説明できる．
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| 8週 |
幾何光学の基礎(２) |
レンズの諸性質と結像系について説明できる．
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| 4thQ |
| 9週 |
光波の干渉(１) |
光波の干渉について説明できる．
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| 10週 |
光波の干渉(２) |
各種干渉計の原理について説明できる．
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| 11週 |
光波の干渉(３) |
干渉計を用いた変位測定法について説明できる．
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| 12週 |
光波の回折(１) |
回折の概念について説明できる．
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| 13週 |
光波の回折(２) |
フラウンホーファ回折について説明できる．
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| 14週 |
光波の回折(３) |
フレネル回折について説明できる．
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| 15週 |
学年末試験 |
授業内容を理解し，問題を適切に解くことができる．
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| 16週 |
試験返却・解答 |
試験問題を見直し，理解不十分な点を解消する．
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 計測制御 | 伝達関数を説明できる。 | 4 | 前11,前13,後1,後2 |
| ブロック線図を用いて制御系を表現できる。 | 4 | 前12,前13,後1,後2 |
| 制御系の過渡特性について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 制御系の定常特性について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 制御系の周波数特性について説明できる。 | 4 | 前1,前14 |
| 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。 | 4 | 前8,前9 |
| 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 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前10 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |