到達目標
本科目は,本校教育目標の「A.技術者としての基礎力」を養う科目である.工学への「基礎力」を養うために,ディジタル信号処理に関して次の内容を理解すること.
(1) ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
(2) 離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
(3) MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができる.
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 | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | ディジタル信号処理の特徴を説明できる. | ディジタル信号処理の特徴をある程度説明できる. | ディジタル信号処理の特徴を説明できない. |
評価項目2 | 離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる. | 離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換についてある程度説明できる. | 離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できない. |
評価項目3 | MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができる. | MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムをある程度作成することができる. | MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-4
説明
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JABEE d1
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教育方法等
概要:
現在,ディジタル信号処理は,音声,画像,通信,計測,医用電子,メカトロニクスなど多くの分野に必要不可欠の技術になっている.乗算器と加算器,それに遅延器というごく基本的な要素から成り立ち,演算精度・再現性,適応信号処理への拡張,ソフトウェアとの親和性,誤り制御・暗号化技術の援用などの特徴を有している.
本科目では,ディジタル信号処理の基礎となるA/D変換とD/A変換,離散時間システムと離散フーリエ変換・z変換,ディジタルフィルタの原理と特性,統計的信号処理等について講義を行うとともに,MATLABを用いた音声,画像,通信信号処理の演習を行う. この科目は,企業でマイコンソフトウェア開発環境および基本ソフトウェア(OS,UNIX)の開発を担当していた教員が,その経験を活かし,計算機システムのハードウェア,ソフトウェア,プログラミング,信号処理等について講義形式で授業を行うものである.
授業の進め方・方法:
前半は,座学を中心にした講義を行い,必要に応じて課題を課すので提出すること.後半は,MATLABを用いたディジタル信号処理の演習を実施する.演習は,前期に実施する生産システム工学特別実験「MATLAB/Simulinkを使ったディジタル信号処理」とリンクして実施する.試験は,前半の講義内容について実施する.後半の演習についてはレポートを提出すること.とにかく,積極的に授業に参加することが肝要である.なお,授業日の放課後17時までをオフィスアワーとするので,質問などがある場合には河野研究室まで来ること.
注意点:
次のような自学自習を60時間以上行うこと.
・授業内容を理解するため,教科書およびあらかじめ配布したプリントで予習する.
・授業内容の理解を深めるため復習を行う.
・毎週ないしは隔週で課題を与えるので,レポートを作成し提出する.
・定期試験の準備を行う.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス,ディジタル信号処理の特徴 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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2週 |
A/D変換,D/A変換 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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3週 |
離散時間システム:概要 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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4週 |
離散時間システム:周波数特性 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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5週 |
離散時間システム:離散フーリエ変換 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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6週 |
離散時間システム:z変換 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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7週 |
離散時間システム:逆z変換 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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8週 |
離散時間システム:演習 |
離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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4thQ |
9週 |
伝達関数と回路 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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10週 |
ディジタルフィルタの原理と特性 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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11週 |
統計的信号処理 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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12週 |
演習 |
ディジタル信号処理の特徴を説明できる.
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13週 |
MATLABを用いた信号処理(演習) |
MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができる.
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14週 |
MATLABを用いた信号処理(演習) |
MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができる.
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15週 |
MATLABを用いた信号処理(演習) |
MATLABを用いた音声・画像・通信信号処理のプログラムを作成することができる.
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16週 |
期末試験 |
(1) ディジタル信号処理の特徴を説明できる. (2) 離散時間システム,離散フーリエ変換およびz変換について説明できる.
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 40 | 35 | 0 | 5 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 35 | 0 | 5 | 0 | 20 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |