到達目標
1. ディジタル信号処理とは何かについて理解し、説明できる。
2. フーリエ級数、フーリエ変換(FFTを含む)の意味および原理を説明でき、PCを用いてその処理ができる。
3. ディジタルフィルタの意味および原理を説明でき、PCを用いてその処理ができる。
4. 相関関数の意味および原理を説明でき、PCを用いてその処理ができる。
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 |
| 到達目標1 | ディジタル信号処理とは何かについて具体例をあげて、詳しく説明できる。 | ディジタル信号処理とは何かについて理解し、説明できる。 | ディジタル信号処理とは何かについて説明できない。 |
| 到達目標2 | フーリエ級数、フーリエ変換の意味および原理を説明でき、その処理をPCを用いて実行できる。 | フーリエ級数、フーリエ変換の処理を、PCを用いて実行できる。 | フーリエ級数、フーリエ変換の処理を、PCを用いて実行できない。 |
| 到達目標3 | ディジタルフィルタの意味および原理を説明でき、その処理をPCを用いて実行できる。 | ディジタルフィルタの処理を、PCを用いて実行できる。 | ディジタルフィルタの処理を、PCを用いて実行できない。
。 |
| 到達目標4 | 相関関数の意味および原理を説明でき、その処理をPCを用いて実行できる。 | 相関関数の処理を、PCを用いて実行できる。 | 相関関数の処理を、PCを用いて実行できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
通信分野を始めとして工学的に広く利用されているディジタル信号処理技術に関する基礎知識、および各種ディジタル信号処理(FFT処理、窓関数処理、フーリエ合成および逆変換処理、ディジタルフィルタ処理、相関関数処理)について習得する。
授業の進め方・方法:
ディジタル信号処理に関する講義をした後、演習問題を解いてもらったり、PCを用いてディジタル信号処理を実際に体験してもらう。中間試験は実施するが、期末試験は行わず、その代わりにディジタル信号処理に関するまとめのレポートを提出してもらう。
注意点:
レポートの提出を数回予定しているが、必ず自分の言葉で書くこと。インターネット上の情報や他人のレポートを安易にコピーや模写したものは認めない。
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 |
ディジタル信号処理とは |
アナログ信号とディジタル信号の違いについて理解し、説明できる。
A/D変換とD/A変換について理解し、その問題を解くことができる。
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| 2週 |
ディジタル信号処理とは
実フーリエ級数 |
アナログ信号とディジタル信号の違いについて理解し、説明できる。
A/D変換とD/A変換について理解し、その問題を解くことができる。
実フーリエ級数について理解し、説明できる。
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| 3週 |
実フーリエ級数に関する演習 |
実フーリエ級数に関する計算問題を解くことができる。
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| 4週 |
実フーリエ級数に関する演習 |
実フーリエ級数に関する計算問題を解くことができる。
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| 5週 |
複素フーリエ級数 |
複素フーリエ級数について理解し、説明できる。
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| 6週 |
フーリエ変換 |
フーリエ変換について理解し、説明できる。
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| 7週 |
FFT（高速フーリエ変換） |
FFT（高速フーリエ変換）の計算原理について理解し、説明できる。
窓関数の原理や種類について理解し、説明できる。
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| 8週 |
【中間試験】 |
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| 4thQ |
| 9週 |
フーリエ合成とフーリエ逆変換 |
フーリエ合成およびフーリエ逆変換について理解し、説明できる。
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| 10週 |
ディジタルフィルタ |
FIRおよびIIRフィルタについて理解し、説明できる。
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| 11週 |
相関関数 |
自己相関および相互相関について理解し、説明できる。
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| 12週 |
PCによるディジタル信号処理演習 |
自作のプログラム、フリーソフト、市販の表計算ソフトなどを用いて、FFT処理(窓関数処理を含む)、フーリエ逆変換処理、ディジタルフィルタ処理、相関関数(自己相関、相互相関)処理を実行し、その処理結果を考察することができる。
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| 13週 |
PCによるディジタル信号処理演習 |
自作のプログラム、フリーソフト、市販の表計算ソフトなどを用いて、FFT処理(窓関数処理を含む)、フーリエ逆変換処理、ディジタルフィルタ処理、相関関数(自己相関、相互相関)処理を実行し、その処理結果を考察することができる。
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| 14週 |
PCによるディジタル信号処理演習 |
自作のプログラム、フリーソフト、市販の表計算ソフトなどを用いて、FFT処理(窓関数処理を含む)、フーリエ逆変換処理、ディジタルフィルタ処理、相関関数(自己相関、相互相関)処理を実行し、その処理結果を考察することができる。
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| 15週 |
PCによるディジタル信号処理演習 |
自作のプログラム、フリーソフト、市販の表計算ソフトなどを用いて、FFT処理(窓関数処理を含む)、フーリエ逆変換処理、ディジタルフィルタ処理、相関関数(自己相関、相互相関)処理を実行し、その処理結果を考察することができる。
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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
| 定期試験 | 小テスト | ポートフォリオ | 発表・取り組み姿勢 | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 30 | 0 | 70 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 20 | 0 | 0 | 30 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 30 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 20 |