ディジタル信号処理

科目基礎情報

学校 阿南工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 ディジタル信号処理
科目番号 1794401 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報コース 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 基本からわかる信号処理講義ノート(オーム社)
担当教員 福見 淳二

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. 連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理を理解し、説明できる。
3. 離散時間信号に対するフーリエ変換(FFT含む)の基礎原理を理解し、説明できる。
4. ディジタルフィルタの基礎原理を理解し、説明できる。

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最低限の到達レベルの目安
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説明でき、様々な技法についても説明できる。ディジタル信号処理とは何かについて理解し、代表的な技法について説明できる。ディジタル信号処理とは何かについて説明できる。
到達目標2連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換の基礎原理および技法について説明できる。連続時間信号に対するフーリエ級数、フーリエ変換に関する基本事項を説明できる。
到達目標3離散時間信号に対するフーリエ変換の基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。離散時間信号に対するフーリエ変換の基礎原理および技法について説明できる。離散時間信号に対するフーリエ変換に関する基本事項を説明できる。
到達目標4ディジタルフィルタの基礎原理および技法について説明でき、実信号に対する処理をPC等を用いて自ら実行できる。ディジタルフィルタの基礎原理および技法について説明できる。ディジタルフィルタに関する基本事項を説明できる。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
画像・音声解析および故障診断等の様々な分野で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手法(FFT処理、ディジタルフィルタ処理等)についての知識・技術を習得することを目標としています。
授業の進め方・方法:
ディジタル信号処理技術に関する講義を行った後、各自で演習問題を解く時間を設けますので、理解を深めてください。また授業毎に課題レポートを提出してもらいますので、各自取り組んでください。なおこの科目は学修単位科目のため、事前・事後学修として自学自習レポートの提出が必要です。
注意点:
課題に関するレポートの提出を数回予定していますが、必ず自分の言葉で書いてください。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ません。課題レポートや自学自習レポートの提出期限は必ず厳守してください。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
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、それらの処理過程を説明できる。
2週 連続時間信号の実フーリエ級数 連続時間信号に対する実フーリエ級数について理解し、説明できる。
3週 連続時間信号の複素フーリエ級数 連続時間信号に対する複素フーリエ変換について理解し、説明できる。
4週 フーリエ級数に関する演習 フーリエ級数に関する計算問題を解くことができる。
5週 フーリエ変換の性質 フーリエ変換の基本的な性質について理解し、説明できる。
6週 フーリエ変換の性質 フーリエ変換に関する計算問題を解くことができる。
7週 サンプリング定理とA/D変換 サンプリング定理とA/D変換について理解し、説明できる。
8週 中間試験
2ndQ
9週 D/A変換 D/A変換について理解し、説明できる。
10週 離散時間信号のフーリエ変換 離散時間信号に対するフーリエ変換について理解し、説明できる。
11週 離散フーリエ変換 離散フーリエ変換について理解し、説明できる。
12週 離散フーリエ変換に関する演習 離散フーリエ変換に関する計算問題を解くことができる。
13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。
14週 ディジタルフィルタ ディジタルフィルタの基礎を理解し、説明できる。
15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。
16週 期末試験答案返却

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

中間・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7003000100
基礎的能力200100030
専門的能力500200070
分野横断的能力000000