ディジタル信号処理1
担当者小川 充洋教員紹介
学年・開講期4年次 Ⅰ・Ⅲ  [理工学部 情報科学科(通信課程)]
科目の種類専門
クラステキスト授業
区分・単位選択 2単位
科目ナンバー4D205

授業の概要(ねらい)

本授業は印刷教材を用いて行ないます。授業目標は、ディジタル信号処理の特に理論に関して基本的内容を理解することです。そのために、(1)信号のサンプリング、量子化、符号化、(2)線形時不変システム、(3)Z変換とシステム伝達関数、(4)システムの周波数特性、(5)再帰型システム、などについて学習します。
本科目は、実務経験のある教員による授業です。担当教員は企業において信号処理に関する開発研究業務に携わっており、授業では、企業における実例や実体験、現場での課題などを題材とした議論等を行います。
この科目はディプロマポリシーDP2とDP4に対応します。

授業の到達目標

デジタル信号処理の理論について、「FFT以外」のとくに基本的な内容を理解できることを目的とします。とくに、本講義の内容は、いわゆるデジタルフィルタの基礎を与えるものと考えていただけるかと思います。

成績評価の方法および基準

レポート(2通)、期末試験。成績評価の割合は、レポート50%、期末試験50%とします。
フィードバックは、レポートへのコメントで行いますが、疑問があれば電子メールなどでご連絡ください。

教科書・参考文献

種別書名著者・編者発行所
教科書ディジタル信号処理のエッセンス貴家仁志 著(オーム社), ISBN: 978-4274216060
参考文献

準備学修の内容

本科目「ディジタル信号処理1」のレポートにおいては、教科書の問題に解答していただきます。
数学的な基礎が不十分でも回答できる問題は多いですが、理解を深めるためには適宜、微分積分についても復習してください。

その他履修上の注意事項

「ディジタル信号処理1」の範囲においては、あたかも「数学パズル」を解くように理解できる問題が多いです。問題が難しいと感じる場合は、教科書中の記述と、問題の類似点(似ている点)に注意し、「どこが同じだからどうなるべきか」、「どこが似ているからどうなると考えられるか」を考察しながら問題に挑戦してください。
近年では、デジタル信号処理について良質なweb記事も多いですが、検索してweb情報を探す前に、教科書を精読してください。

ある程度考えて、わからない問題については、ヒントや模範解答をお示ししますので、できたところまでレポートを提出して、レポートの中で何がわからないのか・難しいのかをお伝えください。ただし、何も検討しないでヒントや模範解答をリクエストすることはなさらないようにしてください。

授業内容

授業内容
第1回第1章 信号の表現と分類
第2回第2章 2.1 信号のサンプリング、2.2 信号の正規化表現、コラムB 理想サンプリングと自然サンプリング
第3回2.3 信号の量子化と符号化、2.4 アナログ信号とディジタル信号、2.5 代表的な離散時間信号、2.6 信号処理手順
第4回第3章 3.1 信号処理システムとは、3.2 線形時不変システム
第5回3.3 システムの実現、3.4 周期的たたみ込み
第6回第4章 4.1 Z変換、4.2 Z変換の性質
第7回4.3 システムの伝達関数、コラムC Z変換の収束領域、コラムD ラプラス変換とZ変換
第8回4.4 システムのZ領域表現、コラムE 連続時間システムの周波数特性
第9回第5章 5.1 周波数特性の導入、5.2 システムの周波数特性
第10回5.3 システムの周波数特性の表記法
第11回5.4 N点移動表現
第12回第6章、6.1 フィードバックのあるシステム、6.2 定係数差分方程式
第13回6.3 再帰型システムの伝達関数と極
第14回6.4 システムの安定判別
第15回まとめ。提出済みレポート見直し。