Web Syllabus(講義概要)

2019年度

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デジタル信号処理(Digital Signal Processing) 高木 基樹
2年 後期 専門科目選択 2単位
【情電・後期】 19-1-0479-4737

1.
授業の概要(ねらい)・ディプロマポリシーとの関連

本授業では、連続的なアナログ信号を計測してデジタル化した後、数学的にデータを加工して、目的とする信号を選別するためのデジタル信号処理を学びます。

この講義では、デジタル信号処理を学ぶためのツールとしてPythonを使用します。
まず,Pythonの使い方を練習したのち、連続時間計におけるシステムの記述を学習し、デジタル信号処理システムを記述するための差分方程式の立て方と特性を計算する方法を学びます。さらにデジタル信号処理システムのデジタルフィルタの設計法について学習します。
この科目は、DP4Eに関連します。

2.
授業の到達目標

(1) デジタルフィルタのブロック図から差分方程式を導くことができる.
(2) デジタルフィルタの特性についてPython等を用いて計算することができる.

3.
成績評価の方法および基準・フィードバック方法

毎回の授業で行う課題(20%)と中間試験と定期試験(80%)により評価を行います。
全ての課題やレポートを提出してください。
フィードバックは、提出された課題・レポートに対する添削で行います。

4.
教科書・参考書

教科書は特に定めません。
適宜,LMSを利用するとともに資料等を配布します。

5.
準備学修の内容・必要な時間

予習:LMSにアップするスライドを通読し、わからない箇所や疑問点はWebや参考書で調べ解いてきてください。(1.5時間程度)
復習:授業とLMSにアップしたプリントの解説を元にプリントの問題の復習をしてください。解法がわからない問題は必ず次回の授業で質問してください(1.5時間程度)

6.
その他履修上の注意事項

進捗に応じて講義内容を適宜変更する場合があります。

7.
授業内容

【第1回】
ガイダンス,Pythonを用いる練習
(JupyterNotebookを使う練習)
【第2回】
Pythonを用いたデジタル信号処理の練習(1)
(関数の使い方,複素数の扱い)
【第3回】
Pythonを用いたデジタル信号処理の練習(2)
(関数の作り方,フーリエ級数展開)
【第4回】
連続時間系1
ラプラス変換
【第5回】
連続時間系2
伝達関数,ローパスフィルタ
【第6回】
連続時間系3
アナログフィルタとデジタルフィルタの比較
【第7回】
中間試験とまとめ
【第8回】
離散時間システム1
差分方程式
【第9回】
離散時間システム2
z変換と周波数応答
【第10回】
デジタルフィルタ1
FIRフィルタ
【第11回】
デジタルフィルタ2
IIRフィルタ
【第12回】
デジタルフィルタ3
コムフィルタ
【第13回】
デジタルフィルタ4
FIRフィルタの設計
【第14回】
デジタルフィルタ5
FIRフィルタの設計演習
【第15回】
定期試験とまとめ