P0430500

ディジタル信号処理

Digital Signal Processing

開講部

システム理工学部

開講学科

電子情報システム学科

開講学年

3年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授渡部英二この授業の2015年度のアンケートを参照

授業の概要

計算機によって信号を処理するための技術であるディジタル信号処理は、情報通信、計測制御、メディカルエレクトロニクスなど多くの分野でなくてはならない基本技術となっている。本講義は、信号処理の数理よりも信号処理システムのシステム構成の方に重点をおいて、ディジタル信号処理の基礎を講義する。一口にディジタル信号処理といってもその内容は多岐にわたるのであるが、本講義では、ほとんどのディジタル信号処理システムの基礎と言えるディジタルフィルタと離散フーリエ交換に対象を絞り、これらの完全理解を目的とする。

達成目標

1.ディジタル信号処理の意義を理解する。
2.フーリエ変換に基づくスペクトル解析ができるようになる。
3.簡単なディジタルフィルタが設計できるようになる。

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の背景
  ディジタル信号処理の歴史と特徴を概説
信号とは何か
2.ディジタル信号処理の応用各論
  主に通信システムを例にしてディジタル信号処理がどのように応用されているかを解説
情報通信基礎の内容
3.離散時間信号と離散時間システム
  ディジタル信号処理で取り扱う信号とシステムの数学的表現
回路とシステムで履修した線形性
4.離散時間システムの周波数特性
  信号の周波数の概念と周波数特性の導出
電気回路で履修した周波数特性
5.z変換
  z変換の定義と性質、逆z変換、システム表現への応用
回路とシステムで履修したラプラス変換
6.伝達関数と離散時間回路
  伝達関数と回路素子および回路構造、回路の安定性
回路とシステムで履修した伝達関数
7.中間テストおよび解説 前回までの講義内容
8.標本化定理の準備
  連続時間インパルス列のフーリエ変換
信号解析で履修したフーリエ変換
9.離散フーリエ変換
  離散フーリエ変換の必要性と変換式の導出
信号解析で履修したフーリエ変換
10.高速フーリエ変換
  時間間引き形高速フーリエ変換の導出とその計算フロー
前回の講義内
11.ディジタルフィルタの基礎
  理想フィルタ、忠実な波形伝達、ディジタルフィルタの分類
第6回目の講義内容容
12.FIRディジタルフィルタの設計
  窓関数法によるFIRフィルタの設計法
前回の講義内容
13.IIRディジタルフィルタの設計
  双一次変換によるIIRフィルタの設計法
前回の講義内容
14.ディジタルフィルタのシステム実現
  節点の計算順序の決定とハードウェアおよびソフトウェア実現
前回の講義内容
15.期末試験および解説 中間テスト以降の講義内容全般

評価方法と基準

中間テストと期末テストの点数で成績を評価する。

教科書・参考書

渡部英二「ディジタル信号処理システムの基礎」 森北出版 2008年

履修登録前の準備

この科目を理解するためには、信号解析と回路とシステムを履修しておく必要がある。また、アナログ信号処理とは対をなす科目であるので、両方履修することが望ましい。

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

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 : Thu Jun 09 08:35:52 JST 2016