科目名 □信号処理
担当教員   宮﨑 明雄     
対象学年   3年   クラス   [396]  
講義室   12108教室   開講学期   前期  
曜日・時限   火5   単位区分   選択  
授業形態     単位数   2  
準備事項    
備考    

講義概要/Class Outline

コンピュータによって信号を処理する信号処理技術(ディジタル信号処理技術)は、高精度、高信頼性、処理の柔軟さなど、多くの利点をもっており、現在では、情報通信、エレクトロニクス、ロボティクス、医療情報処理など、幅広い分野において必要不可欠な基礎技術となっている。本講義では、信号処理に関する基礎的な理論を学びながら、Excelで信号処理プログラムを具体的に作成し実践する。これら理論と実践の学習を通して、信号処理を理解し活用できる能力を習得させ、各分野での応用に備えさせる。  

講義計画 /Class Structure

内容
1 講義の概要
ディジタル信号処理とは、ディジタル信号処理の機能と特徴、ディジタル信号処理の発展
2 正弦波と複素数(1)
正弦波、正弦波入力に対するシステムの出力応答の例、複素数、直交形式と極形式、絶対値と偏角、複素数の四則演算(加法、減法)
3 正弦波と複素数(2)
複素数の四則演算(乗法、逆数と除法)、共役複素数
4 正弦波と複素数(3)
オイラーの公式、複素数の指数関数形式、正弦波の複素表示
5 正弦波と複素数(4)
正弦波の複素表示(復習)、複素表示による正弦波関数の記号的演算(時間シフト、正弦波の和)
6 正弦波と複素数(5)
正弦波入力に対する離散時間システム(ディジタルシステム)の出力応答の記号的計算法、正弦波と複素数に関するまとめと復習
7 離散時間信号(1)
離散時間信号(基本的な信号)と信号の基本的な性質、離散時間信号のフーリエ変換と逆変換
8 離散時間信号(2)
離散時間信号のフーリエ変換と逆変換(復習)、フーリエ変換の物理的意味、フーリエ変換の振幅特性と位相特性、離散時間信号のフーリエ変換の例
9 離散時間信号(3)
離散時間信号のフーリエ変換の諸性質、たたみ込み演算のフーリエ変換、離散時間信号に関するまとめと復習
10 離散時間システム(1)
離散時間システム、線形システム、時不変システム、インパルス応答、FIRシステム、IIRシステム、離散時間システムの入出力関係式、因果性、安定性
11 離散時間システム(2)
システムの結合、差分方程式によって記述されるシステム、再帰形システム、非再帰形システム、正弦波信号に対する離散時間システムの応答
12 離散時間システム(3)
離散時間システムの例、Excelで学ぶ信号処理(インパルス応答の計算、いろいろな入力信号に対する離散時間システムの出力応答の計算)
13 離散時間システム(4)
正弦波信号に対する離散時間システムの応答(復習)、差分方程式によって記述される離散時間システムの周波数応答、システム関数(伝達関数)
14 離散時間システム(5)
Excelで学ぶ信号処理(正弦波信号に対する離散時間システムの出力応答(周波数応答)の計算、フィルタリング)、離散時間システムのまとめと復習
 

学習・教育目標/Class Target 1.信号のスペクトルの概念を理解している。
2.離散時間信号を時間領域で取り扱うことができる。
3.離散時間信号を周波数領域で取り扱うことができる。
4.離散時間システムの時間領域における性質を理解している。
5.離散時間システムの周波数領域における性質を理解している。
6.離散時間システムのインパルス応答やいろいろな入力に対する出力応答を計算できる。  
評価基準/GradingCriteria 秀:上記の項目について総合的に90%以上を満たす。/優:上記の項目について総合的に80%以上を満たす。/良:上記の項目について総合的に70%以上を満たす。/可:上記の項目について総合的に60%以上を満たす。  
評価方法/GradingMethod 定期試験(60%)と小テスト・演習・レポート(40%)から算出した評点をX、定期試験(100%)から算出した評点をYとする(それぞれ100点満点)。XとYのうち高得点の方を、すなわちMAX(X,Y)を評点として採用し、本科目の成績を評価する。  
受講上の注意/Class Rules 授業内容について必要なノートをとり、整理復習すること。  
受講制限/Prerequisit  
関連する科目/Related Class 音声・画像/処理・理解、マルチメディアなど、信号処理の内容が含まれる授業科目  
教科書/Text
著者名  
著書名  
出版社名  
ISBNコード  
指定図書/Assigned Books
著者名 辻井重男、鎌田一雄  
著書名 ディジタル信号処理  
出版社名  
ISBNコード  
著者名 赤岩芳彦  
著書名 信号処理の基礎  
出版社名  
ISBNコード  
参考文献/Bibliography
著者名 前田肇  
著書名 信号システム理論の基礎  
>出版社名  
ISBNコード