G0705900

信号処理回路

Signal Processing

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

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
准教授杉山克己この先生のアンケート一覧を参照
教授須藤俊夫

授業の概要

ディジタル信号処理は音声・画像処理を始め,通信,計測・制御,メカトロニクスなどを支える基盤技術であり,アナログ信号をサンプリングして得た離散値を2進符号に変換し,コンピュータや専用プロセッサ上で数値演算することを指す.
本講義は,ディジタル信号処理を学ぼうとする初学者を対象に,信号処理に必要な基礎的な演算処理について学習する.積和演算処理の代表である離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Tnansform )や高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform),加えてディジタルフィルタに関する知識を深めていただきたい.

達成目標

1.信号処理の基礎を理解できる(授業計画1〜7に対応)
2.フーリエ変換の物理的な意味と様々な処理への応用を理解できる(授業計画8〜11に対応)
3.FIRディジタルフィルタを設計することができる(授業計画12〜13に対応)
4.IIRディジタルフィルタを設計することができる(授業計画14〜15に対応)

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.ガイダンス
第1章 ディジタル信号処理の概要
1.1 信号の分類と形態
1.2 ディジタル信号処理とは
1.3 2進数ディジタルコード
初回なので不要
2.第2章 連続時間信号とフーリエ変換
2.1 周期信号とフーリエ級数
2.2 複素フーリエ級数
2.3 フーリエ変換
教科書を下読みしてくること
3.第3章 連続時間システム
3.1 線形時不変システムとインパルス応答
3.2 畳込み積分
3.3 ラブラス変換と伝達関数
3.4 ラブラス変換の性質と応用
3.5 システム関数と周波数特性
教科書を下読みしてくること
4.第4章 連続時間信号の標本化 (1)
4.1 サンプル値信号
4.2 標本化定理
4.3 エイリアシング
教科書を下読みしてくること
5.第4章 連続時間信号の標本化 (2)
4.3 エイリアシング
レポート課題 (1/2)
教科書を下読みしてくること
6.第5章 離散時間信号とZ変換
5.1 離散時間信号
5.2 Z変換
5.3 Z変換の性質
5.4 逆Z変換
教科書を下読みしてくること
7.これまで学んだことのまとめと中間試験 試験対策
8.第6章 離散時間システム (1)
6.1 線形時不変システムとインパルス応答
6.2 離散畳込み和
6.3 伝達関数と差分方程式
6.4 離散時間システムの構成
教科書を下読みしてくること
9.第6章 離散時間システム (2)
6.5 システム関数と周波数特性
第7章 離散フーリエ変換(DFT) (1)
7.1 離散フーリエ変換とは
教科書を下読みしてくること
10.第7章 離散フーリエ変換(DFT) (2)
7.2 離散時間フーリエ変換
7.3 離散時間フーリエ変換式の性質
7.4 離散フーリエ変換とその性質
教科書を下読みしてくること
11.第8章 高速フーリエ変換(FFT)
8.1 高速フーリエ変換の原理
8.2 周波数間引き形と時間間引き形FFT
8.3 FFTと窓関数
8.4 FFTのプログラム
教科書を下読みしてくること
12.第9章 FIRディジタルフィルタの設計 (1)
9.1 ディジタルフィルタとは
9.2 ディジタルフィルタの種類
9.3 直線位相FIRフィルタの周波数特性
教科書を下読みしてくること
13.第9章 FIRディジタルフィルタの設計 (2)
9.4 FIRフィルタの設計
レポート課題 (2/2)
教科書を下読みしてくること
14.第10章 IIRディジタルフィルタの設計
10.1 アナログフイルタの伝達関数
10.2 双一次変換法
10.3 ディジタルフィルタの設計例
10.4 周波数変換
教科書を下読みしてくること
15.これまで学んだことのまとめと期末試験 試験対策

評価方法と基準

レポート課題20%(10%×2回)と中間試験(試験時,持ち込み参照等不可)30%,期末試験(試験時,持ち込み参照等不可)50%の合計で評価し,60%以上を合格とする.

教科書・参考書

教科書:ディジタル信号処理,大類重範 著,日本理工出版会
(ISBN:978-4-89019-217-5)

履修登録前の準備

電気回路2で学んだ「フーリエ級数理論」に関する基礎知識が必要.

学習・教育到達目標との対応

1.(E)専門2分野(物性デバイス・知能情報回路)に関する基礎知識と応用する能力を身につける。

オフィスアワー、質問・相談の方法

授業中以外の豊洲校舎勤務中は随時受け付けるが,「どこまでが理解できていて,どこからがわからないのか」を文書で示した上で質問に来るようにして下さい.

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

最終更新 : Tue Sep 15 11:13:14 JST 2015