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
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.授業概説
・ディジタル信号処理基礎
制御基礎
・伝達関数
・伝達関数と周波数応答関数
シラバスを確認する
テキスト第1章に目を通す
2.制御工学
・PID制御
・電気回路の伝達関数
配布資料を復習する
3.ラプラス変換とフーリエ変換
・線形システム
・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
ラプラス変換とフーリエ変換を復習する
テキスト第3章を復習する
4.ボード線図 配布資料を復習する
5.ボード線図演習 課題を復習する
6.制御システム
・フィードフォワード
・フィードバック
配布資料を復習する
7.安定性微分方程式の離散表現
・差分方程式
配布資料を復習する
8.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
9.中間試験
・試験後,解答を解説
授業を復習する
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
・畳み込み積分
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.ディジタルフィルタと周波数応答
・演習
演習問題を復習する
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40%,期末試験50%,演習・レポート10%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)
参考書:城戸健一著、周立剛訳、“ディジタル信号処理入門”(東北大学出版会、2011)

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

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

知識活用力を育成する科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

最終更新 : Sat Sep 24 07:22:41 JST 2016