ディジタルデータ処理

科目基礎情報

学校 有明工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 ディジタルデータ処理
科目番号 0075 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 電子情報工学科 対象学年 5
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 「ディジタル信号処理」;大類重範著 日本理工出版会
担当教員 内海 通弘

到達目標

到達目標
1.周期信号とフーリエ級数を理解できる。
2.線形時不変システムとラプラス変換を理解できる。
3.離散時間信号とZ変換を理解できる。
4.離散フーリエ変換(DFT)と高速フーリエ変換(FFT)を理解できる。
5.デジタルフィルタの設計に関する初歩的知識がある。

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周期信号をフーリエ級数に展開できることを計算で示すことができる。周期信号のフーリエ級数を理解できる。周期信号とフーリエ級数を明確に理解できない。
評価項目2線形時不変システムおいてラプラス変換を行い伝達関数を計算できる。線形時不変システムとラプラス変換を理解できる。線形時不変システムとラプラス変換を明確に理解できない。
評価項目3離散時間信号のZ変換を計算で示すことができる。離散時間信号のZ変換を理解できる。離散時間信号とZ変換を明確に理解できない。
評価項目4離散時間信号のDFTを計算で示すことができる。FFTの原理を理解できる。離散時間信号のDFTを理解できる。FFTを利用できる。離散時間信号のDFTを明確に理解できない。
評価項目5初歩的デジタルフィルタの設計ができる。デジタルフィルタの分類ができ、機能を理解している。デジタルフィルタの設計に関する知識が不足している。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-2

教育方法等

概要:
本科目では,ディジタルデータ処理の基本的事項について理解する。ディジタルデータ処理においては,伝達関数、周波数特性を理解し、各種変換による問題解決のための考え方が重要であるため,本科目ではディジタル信号処理に関する基本的な計算の取り扱いの習熟を目指す。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義形式で行う。
注意点:
三角関数、複素数に関する数学を履修していること。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 ガイダンス,ディジタル信号処理の概要 ディジタル信号処理の概要を理解する。
2週 周期信号とフーリエ級数 周期信号のフーリエ級数を理解し、計算できる。
3週 複素フーリエ級数 複素フーリエ級数を理解し、計算できる。
4週 フーリエ変換 フーリエ変換を理解し、計算できる。
5週 線形時不変システムとインパルス応答 線形時不変システムにおけるインパルス応答を理解できる。
6週 ラプラス変換と伝達関数 ラプラス変換を行い、伝達関数を求めることができる。
7週 システム関数と周波数特性 システム関数と周波数特性を理解できる。
8週 中間試験
9週 連続信号の標本化 連続信号の標本化を理解できる。
10週 離散時間信号とZ変換 簡単なZ変換を計算することができる。
11週 Z変換の性質 Z変換の性質を理解できる。
12週 逆Z変換 簡単な逆Z変換を計算することができる。
13週 畳み込み和 畳み込み和を理解できる。
14週 差分方程式とブロック図 差分方程式からブロック図を描いたり、その逆ができる。
15週 期末試験
16週 テスト返却と解説
後期
1週 離散フーリエ変換 離散フーリエ変換について理解できる。
2週 離散時間フーリエ変換 離散時間フーリエ変換について理解できる。
3週 離散フーリエ変換の性質 離散フーリエ変換の性質について理解できる。
4週 高速フーリエ変換(FFT)の原理 FFTの原理についておよその理解がある。
5週 周波数間引き形と時間間引き形FFT 周波数間引き形と時間間引き形FFTについて理解できる。
6週 窓関数 窓関数とその種類について理解できる。
7週 練習問題 基本法則を運用し、基本初歩問題を解くことができる。
8週 中間試験
9週 ディジタルフィルタ ディジタルフィルタについて理解できる。
10週 ディジタルフィルタの種類 FIRフィルタおよびIIRフィルタの違いについて理解できる。
11週 直線位相FIRフィルタの周波数特性 直線位相FIRフィルタの周波数特性について理解できる。
12週 FIRフィルタの設計 FIRフィルタの設計について知識がある。
13週 IIRフィルタ IIRフィルタの設計について基礎知識がある。
14週 双一次変換法 双一次変換法について基礎知識がある。
15週 期末試験
16週 答案返却および解説

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10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000