F0171600

ディジタル信号処理1

Digital Signal Processing 1

開講部

工学部

開講学科

通信工学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

講義
准教授武藤憲司この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

高速フーリエ変換のアルゴリズムが導入されて以来、ディジタル信号処理は目覚しい発展を続けている。その背後にはLSIやコンピュータの進歩や多くの研究者の優れた研究成果や社会のニーズに適応していた。マルチメディアへの期待にこたえられる技術であると共に、極めて広範囲な分野において必須な技術であるディジタル信号処理を分かりやすく解説する。そのために、例題、演習、図を豊富に導入し、身に付くように心がける。
サンプリングと量子化を行い、その時系列信号の表現法をシステムの構成に利用し、そのシステムを伝達関数やインパルス応答を用いて表現し、安定性の判別する手法を理解する。加えて、時間領域と周波数領域の関係を理解する数々の解析法を理解し、応用できることを達成目標とする。

達成目標

1.連続信号と離散信号の表現ができる
2.時間領域と周波数領域の関係を記述でき、基本関数の変換が求めることができる
3.フーリエ変換、ラプラス変換、Z変換等の変換の演算ができる
4.時不変システムにおけるインパルス応答と伝達関数の関係を求めることができる

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.ディジタル信号処理とは
・信号の分類
・サンプリングと量子化
・表現法
・アナログ信号処理とディジタル信号処理の比較
シラバスを確認する
テキスト第1章に目を通す
2.フーリエ級数と複素フーリエ係数
・フーリエ級数
・フーリエ係数
テキスト第2章に目を通す
章末問題を復習する
3.フーリエ級数と複素フーリエ係数
・複素フーリエ級数
・複素フーリエ係数
テキスト第2章に目を通す
章末問題を復習する
4.複素フーリエ級数とフーリエ変換
・フーリエ変換
・諸性質
・演習課題
テキスト第2章に目を通す
章末問題を復習する
5.信号と性質
・正弦波信号
・複素正弦波信号
フーリエ変換の性質を復習する
テキスト第3章に目を通す
6.信号と性質
・単位ステップ関数
・単位インパルス関数
・インパルスの性質
テキスト第3章の章末問題を復習する
7.相関関数とスペクトル
・自己相関と相互相関
・パワースペクトル
・クロススペクトル
テキスト第11章に目を通す
8.中間試験
・試験後,解答を解説
授業を復習する
9.z変換
・z変換とラプラス変換
・z変換と・逆z変換
・z変換の性質
・信号と性質
テキスト第4章に目を通す
10.離散フーリエ変換
・サンプル値のフーリエ変換
・性質
テキスト第5章に目を通す
11.離散時間システム
・サンプリング定理
・伝達関数とインパルス応答
・畳み込み
テキスト6.1〜6.6に目を通す
12.振幅周波数特性と位相周波数特性
・振幅周波数特性
・位相周波数特性
・周波数特性の表現法
テキスト6.8,6.9に目を通す
13.伝達関数と周波数特性
・伝達関数の極と零
・安定性
テキスト6.9,3.5に目を通す
14.窓関数
・窓関数による信号の切り出し
・窓関数の影響
・代表的な窓関数
テキスト第7章に目を通す
各種窓関数を調査する
15.期末試験
・試験後,解答を解説
授業を復習する

評価方法と基準

中間試験30%,期末試験50%,演習・レポート20%の配分で評価し,総合点60点以上を合格とする。

教科書・参考書

教科書:荻原将文著,“ディジタル信号処理”(森北出版、東京、2001)
参考書:城戸健一著,“ディジタルフーリエ解析(I)”(コロナ社、東京、2007)

履修登録前の準備

回路理論1、回路理論2、回路理論3、情報通信数学1、フーリエ解析

学習・教育目標との対応

自然界にあるシステム現象を表す未知の伝達関数をどのように決定するかを検討することは重要である。未知伝達系を時不変システムを導入し、伝達関数の推定法の考え方を学ぶ。その過程の中で基礎的知識と応用能力を習得する。

オフィスアワー、質問・相談の方法

授業日 豊洲校舎 武藤研究室

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Fri Sep 19 12:36:59 JST 2014