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授業情報／Course information

科目名／Course: 信号処理／Signal Processing
科目一覧へ戻る 2023/11/02 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 信号処理
科目名（英文）
／Course		 Signal Processing
時間割コード
／Registration Code		 22146401
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 情報システム工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○渡邉　富夫
オフィスアワー
／Office Hour		 渡邉　富夫(月曜日５限　情報工学部棟４階2403室)
開講年度
／Year of the Course		 2023年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 2年次生
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2023/02/23
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 信号は，物理量の変化によってシステムの状態?振舞を伝達するものとして定義される．この信号のパラメータ（特徴因子）を抽出し，人間にとって都合のよい形に加工するのが信号処理の目的である．ここでは，信号を数または記号の列で表現して処理するディジタル信号処理の基礎を修得する．
1. アナログとディジタルの本質の理解
2. 信号とシステムの表現法の修得
3. フーリエ変換を一般化したz変換の修得
4. 有限長の数列を扱う離散的フーリエ変換の修得
5. 信号処理の応用可能性への感動
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 科目キーワード： フーリエ変換，Z変換
履修上の注意
／Notes		 信号処理を深く理解するために，「フーリエ解析」を履修すること．
教科書
／Textbook(s)		 使用しない
参考文献等
／References		 「ディジタル信号処理の基礎」（島田正治?安川博　他著）コロナ社
「ディジタル信号処理」（貴家仁志著）昭晃堂
「ディジタル信号処理（上）」（伊達玄訳）コロナ社
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解すること．
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
アクティブラーニングに関する事項
／Attention Relating to Active Learning		 以下のアクティブラーニングを実施する
?振り返り
?課題
実務経験に関する事項
／Attention Relating to Operational Experiences		 該当しない
備考
／Notes
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [信号処理とは]
信号処理とは何か，信号処理の歴史と共に，その重要性と可能性等，学ぶ意義?動機付けを行う．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
2 2 [離散時間の信号]
離散的な時間の信号に関する基礎概念として，数列で表現される信号の処理を考える．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
3 3 [システム特性]
信号処理システムに関する基礎概念として，システム特性について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
4 4 [線形シフト不変システム]
基礎システムとして重要な線形シフト不変システムをたたみ込み及び単位サンプル応答の概念とともに解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
5 5 [安定性と因果性]
線形性，シフト不変性とともに重要なシステム特性として，安定性と因果性について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
6 6 [周波数領域におけるシステムの応答]
離散的な時間のシステムと信号との周波数領域での表現，及びフーリエ変換対について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
7 7 [連続時間の信号の標本化と補間]
連続的な時間のフーリエ変換と，標本化して得られたフーリエ変換との関係を示し，標本値から元来の連続的な信号を復元する補間の考え方を解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
8 8 [z変換（1）]
離散的な時間の信号やシステムに対するフーリエ変換を一般化したz変換について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
9 9 [z変換（2）]
逆z変換及びz変換を求める簡便な方法，z変換の定理と性質について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
10 10 [システム関数]
単位サンプル応答のフーリエ変換がシステムの周波数応答に当たることを踏まえ，単位サンプル応答のz変換であるシステム関数について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
11 11 [離散的フーリエ級数]
有限長の数列のフーリエ表現である離散的フーリエ変換を理解する前段階として，周期的な数列の表現である離散的フーリエ級数について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
12 12 [離散的フーリエ変換（1）]
離散的フーリエ級数を用いて周期数列を表現することを考えたことを踏まえて，有限長の数列のフーリエ表現について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
13 13 [離散的フーリエ変換（2）]
離散的フーリエ変換の性質について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
14 14 [データ解析]
離散的な信号と信号処理システムに関する基礎概念を踏まえて，データ処理の応用について解説する．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
15 15 [まとめ]
復習及び演習問題を行う．		 式の導出過程など必ず自分で確認し，理解する． 適宜配布
16 16 [定期試験]
定期試験をする．
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 数列を単位サンプルの線形結合で表現できる（Ｅ） ○ ○ ○
2 システム特性（線形性、シフト不変性、安定性、因果性が説明できる（Ｅ） ○ ○ ○
3 数列のフーリエ変換対が導出できる（Ｅ） ○ ○ ○
4 フーリエ変換を一般化したz変換およびシステム関数を求めることができる（Ｅ） ○ ○ ○
5 有限長の数列を扱う離散的フーリエ変換が説明できる（Ｅ） ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート 学修態度
1 数列を単位サンプルの線形結合で表現できる（Ｅ） ○ ○ ○
2 システム特性（線形性、シフト不変性、安定性、因果性が説明できる（Ｅ） ○ ○ ○
3 数列のフーリエ変換対が導出できる（Ｅ） ○ ○ ○
4 フーリエ変換を一般化したz変換およびシステム関数を求めることができる（Ｅ） ○ ○ ○
5 有限長の数列を扱う離散的フーリエ変換が説明できる（Ｅ） ○ ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 70 20 10
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