概要:
アナログ信号・信号処理と比較しながら，ディジタル信号とその処理について知識および基礎技術を修得します。ディジタル信号の時間領域および周波数領域での解析・処理について学び，ディジタルフィルタの設計について学びます。
授業の進め方・方法:
授業は板書による要点の解説とプリントによる演習を中心として進め，適宜，スライドやコンピュータシミュレーションによって実践的な技術力を養成する。
注意点:
試験の成績を60%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を40%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均，学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお，通年科目における後学期中間の評価は前学期中間，前学期末，後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
信号処理の概要[1]：信号処理の概念，ディジタル信号処理の歴史的背景，特徴について学ぶ。 |
信号処理の概念と基本的な用語を説明できる。
|
| 2週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
信号のインパルス信号表現とステップ信号表現ができる。
|
| 3週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
離散時間システムの差分方程式表現ができ，簡単な差分方程式を解いて，IIR，FIRの判定ができる。
|
| 4週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
離散時間正弦波信号の特性値を計算でき，周波数伝達関数の振幅および位相特性を決定できる。
|
| 5週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
簡単なz変換と逆z変換ができる。
|
| 6週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
z変換をシステム解析に応用できる。
|
| 7週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
パルス伝達関数を算定でき，その回路表現ができる。
|
| 8週 |
離散時間信号とシステム [2-8]：信号とシステムの表現方法，周波数特性，ｚ変換，伝達関数およびシステムの安定性について学ぶ。
|
システムの安定性を判定できる。
|
| 2ndQ |
| 9週 |
連続時間信号とシステム [9-11]：フーリエ変換，フーリエ級数，デルタ関数，連続時間信号システムについて学ぶ。
|
簡単なフーリエ変換を計算でき，フーリエ変換の性質を検証できる。
|
| 10週 |
連続時間信号とシステム [9-11]：フーリエ変換，フーリエ級数，デルタ関数，連続時間信号システムについて学ぶ。
|
周期信号のフーリエ級数を計算でき，デルタ関数をフーリエ変換できる。
|
| 11週 |
連続時間信号とシステム [9-11]：フーリエ変換，フーリエ級数，デルタ関数，連続時間信号システムについて学ぶ。 |
簡単な連続時間フィルタの特性解析ができる。
|
| 12週 |
連続時間信号の標本化[12-15]：標本化定理，周期信号の標本化について学ぶ。 |
標本化定理を説明でき，ナイキストレートを算定できる。
|
| 13週 |
連続時間信号の標本化[12-15]：標本化定理，周期信号の標本化について学ぶ。 |
帯域制限フィルタの構造と機能を理解し，出力波形を算定できる。
|
| 14週 |
連続時間信号の標本化[12-15]：標本化定理，周期信号の標本化について学ぶ。 |
ホールド回路およびオーバーサンプリングを理解し，その働きを説明できる。
|
| 15週 |
連続時間信号の標本化[12-15]：標本化定理，周期信号の標本化について学ぶ。 |
簡単な系のディジタルシミュレータを設計できる。
|
| 16週 |
|
|
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換[1-5]：離散時間フーリエ変換，離散フーリエ級数，離散フーリエ変換（DFT），高速フーリエ変換（FFT）について学ぶ。
|
簡単な信号の離散時間フーリエ変換ができる。
|
| 2週 |
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換[1-5]：離散時間フーリエ変換，離散フーリエ級数，離散フーリエ変換（DFT），高速フーリエ変換（FFT）について学ぶ。
|
簡単な信号を離散フーリエ級数展開できる。
|
| 3週 |
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換[1-5]：離散時間フーリエ変換，離散フーリエ級数，離散フーリエ変換（DFT），高速フーリエ変換（FFT）について学ぶ。
|
離散フーリエ変換の定義を理解し，その諸性質を検証できる。
|
| 4週 |
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換[1-5]：離散時間フーリエ変換，離散フーリエ級数，離散フーリエ変換（DFT），高速フーリエ変換（FFT）について学ぶ。
|
高速フーリエ変換のアルゴリズムを説明できる。
|
| 5週 |
離散フーリエ変換と高速フーリエ変換[1-5]：離散時間フーリエ変換，離散フーリエ級数，離散フーリエ変換（DFT），高速フーリエ変換（FFT）について学ぶ。 |
高速フーリエ変換のアルゴリズムを解析できる。
|
| 6週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。
|
ディジタルフィルタの概念と種類を説明できる。
|
| 7週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
無歪みフィルタリングおよび理想フィルタと典型的な実現可能フィルタを説明できる。
|
| 8週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
FIR型伝達関数に対応する零位相伝達関数を計算でき，また，窓関数法を適用できる。
|
| 4thQ |
| 9週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
伝達関数の双一次変換ができ，それによって得られる２次伝達関数を解析できる。
|
| 10週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
２次IIR形伝達関数の特徴パラメータを計算できる。
|
| 11週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
コサイン変調およびオールパス変換を用いて帯域通過フィルタを設計できる。
|
| 12週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
簡単なディジタルフィルタの回路を描画，解析できる。
|
| 13週 |
ディジタルフィルタ[6-13]：ディジタルフィルタリング，無歪みフィルタリング，理想フィルタ，FIRフィルタの特性近似，IIRフィルタの特性近似，周波数変換，ディジタルフィルタの回路について学ぶ。 |
転置フィルタ，ラティス形回路の解析，設計ができる。
|
| 14週 |
システム実現[14-15]：ディジタル信号処理の実現方法，演算，DSPついて学ぶ。 |
DSPにおける誤差解析とソフトウエアによる実現ができる。
|
| 15週 |
システム実現[14-15]：ディジタル信号処理の実現方法，演算，DSPついて学ぶ。 |
DSPの専用ハードウエアによる実現を例示できる。
|
| 16週 |
|
|