電子情報システム、制御システム等を構成するときの基本となる信号処理について、信号の数学的表現から信号処理システムの構成までを講義する。電気とか機械といったバックグラウンドに依存することなく、フーリエ解析の工学的応用としてアナログ信号処理とディジタル信号処理の両方を取り扱う。ただし、時代に合わせてディジタルの方をやや多くする。本講義は数学的厳密性よりも工学的意義を伝えることに力点をおいて講義する。
- 基本的な信号処理の原理を理解する
- 学生一人一人のバックグラウンドに応じて必要となる信号処理システムを考えられるようになる
- 工学的な側面からフーリエ解析の応用に対する理解を深める
| Class schedule | HW assignments (Including preparation and review of the class.) | Amount of Time Required | |
|---|---|---|---|
| 1． | 信号とシステム 信号の分類（連続時間信号と離散時間信号、周期信号と孤立信号）、ステップ信号、正弦波信号、複素指数信号、連続時間線形時不変システム、システムの因果性 |
負の周波数の概念について復習しておく。 | 190minutes |
| 2． | フーリエ変換による孤立信号解析 フーリエ変換、フーリエ逆変換、収束性と対象とする信号、フーリエ変換の性質、エネルギー密度スペクトル、振幅スペクトル、位相スペクトル、簡単な例題 |
フーリエ変換について復習しておく。 | 190minutes |
| 3． | フーリエ級数による周期信号解析 フーリエ級数、フーリエ係数、収束性と対象とする信号、電力密度スペクトル、振幅スペクトル、位相スペクトル、孤立信号と周期信号のスペクトルの関係 |
フーリエ級数について復習しておく。 | 190minutes |
| 4． | インパルス信号 デルタ関数とインパルス信号の概念と直感的理解、性質、インパルス列（デルタ関数列）とそのフーリエ変換 |
パルス波形の意味について復習しておく。 | 190minutes |
| 5． | 連続時間システム(低域通過システム) インパルス応答、インパルス応答を用いた任意入力に対する応答の表現（たたみ込み積分）、低域通過システムの意味、理想低域通過フィルタ |
フィルタの意味について復習しておく。 | 190minutes |
| 6． | 連続時間システム(帯域通過システム) 帯域通過システムの意味、対称帯域通過システム、等価低域通過フィルタによる帯域通過フィルタの表現、コサイン変調、システムの固有関数と固有値 |
低域通過システムについて復習しておく。 | 190minutes |
| 7． | ラプラス変換とシステム解析 ラプラス変換の導入、ラプラス変換による伝達関数の表現、有限次数システム、システムの安定性、 |
連続時間システムを復習しておく。 | 190minutes |
| 8． | 周波数領域でのシステム解析 システムの周波数特性、全域通過システム、システムの群遅延特性、最初位相推移システム |
ラプラス変換について復習しておく。 | 190minutes |
| 9． | 標本化定理 デルタ関数列の復習、標本化定理における問題設定、標本化した信号のスペクトル、標本化した信号から元のアナログ信号の復元法 |
フーリエ変換とインパルス信号について復習しておく。 | 190minutes |
| 10． | 離散時間信号と離散時間システム 簡単な離散時間信号（単位ステップ信号、単位インパルス信号、正弦波信号、複素指数信号）、離散時間システムの表現、線形性、時不変性、インパルス応答、差分方程式、離散時間システムの分類、離散時間システムの周波数特性 |
標本化定理について復習しておく。 | 190minutes |
| 11． | 離散時間フーリエ変換と離散フーリエ級数による信号解析 離散時間フーリエ変換の定義、連続時間フーリエ変換からの導出、連続時間フーリエ変換の収束性、連続時間フーリエ変換の性質、振幅スペクトル、位相スペクトル、 離散フーリエ級数の定義、離散フーリエ級数の性質、離散時間フーリエ変換と離散フーリエ級数の関係、各種フーリエ表現の使い分け |
離散時間信号について復習しておく。 | 190minutes |
| 12． | z変換によるシステム解析 z変換の定義と性質、z変換の離散時間システム表現への応用、離散時間システムの伝達関数、離散時間システムの周波数特性、離散時間システムの安定性、離散時間回路 |
離散時間システムについて復習しておく。 | 190minutes |
| 13． | ディジタルフィルタの基礎 ディジタルフィルタの意味、ディジタルフィルタの分類、理想ディジタルフィルタ、ディジタルフィルタの設計手順、直線位相FIRフィルタ |
離散時間システムとz変換について復習しておく。 | 190minutes |
| 14． | ディジタルフィルタの近似と回路構成 窓関数法による設計、FIRフィルタとIIRフィルタの比較、IIRフィルタの特性近似、双一次変換法、ディジタルフィルタの回路 |
ディジタルフィルタの基本概念について復習しておく。 | 190minutes |
| Total. | - | - | 2660minutes |
| レポート | Total. | |
|---|---|---|
| 1. | 40% | 40% |
| 2. | 30% | 30% |
| 3. | 30% | 30% |
| Total. | 100% | - |
ディジタル信号処理とアナログ信号処理についてレポート課題を合計２回出題する。２回のレポートを100点満点で採点し、それらの平均をとることにより評価する．100点〜80点を優(A)、79点〜70点を良(B)、69点〜60点を可(C)、59点以下を不可(D)とする。
| ways of feedback | specific contents about "Other" |
|---|---|
| Feedback in the class |
- Course that cultivates an ability for utilizing knowledge
| Work experience | Work experience and relevance to the course content if applicable |
|---|---|
| N/A | 該当しない |
- 4.QUALITY EDUCATION
- 9.INDUSTRY, INNOVATION AND INFRASTRUCTURE
Last modified : Sat Sep 09 07:02:29 JST 2023