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授業科目名
担当教員
ディジタル信号処理
森勢 将雅
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TCS322 2 (未登録) 3 後期 II
[概要]
 コンピュータ関連のメディアでは,すべてディジタルデータとして記録や処理がなされているといっても過言ではない.本講義では,時系列データを対象としてとりあげ,1次元の信号処理を学ぶ.<BR> メディアに関連して最も身近な1次元の時系列データは,音である.周知のとおり,CD・携帯電話などは,音楽や音声をディジタル信号として記録・処理している.そこで,本講義では,音響信号のディジタル信号処理を念頭におき,数学的背景と信号処理の概念修得を目指す.具体的には,時間領域で観測される信号を周波数領域に変換しても,あくまで信号としての本質が保存されていることを理解する.そして,実世界の信号や雑音の多くは周波数領域で記述した方が本質的であることを理解する.<BR>☆カリキュラム中での位置付け:<A HREF="http://www.cse.yamanashi.ac.jp/relation.html">CS学科のカリキュラム</A>
[具体的な達成目標]
(1) AD変換の原理である標本化・量子化の概念を理解できる.<BR>(2) アナログ信号について,時間領域と周波数領域における情報表現を理解できる.また,フーリエ級数展開・フーリエ変換を実行し,時間波形からスペクトルを求めることができる.<BR>(3) ディジタル信号について,時間領域と周波数領域における情報表現を理解できる.また,離散フーリエ変換 (DFT) を実行し,時間波形からスペクトルを求めることができる.<BR>(4) ディジタル信号について,直線畳み込み演算を実行し,フィルタリングを行うことができる.また巡回畳み込み演算により,直線畳み込みと等価な演算を高速に実行できる.
[必要知識・準備]
複素数の四則演算,初等関数についての微分・積分
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 45  %授業理解力、日常的勉学努力 
2試験:中間期 35  %授業理解力、日常的勉学努力 
3小テスト/レポート 20  %授業理解力、日常的勉学努力 
[教科書]
  1. 岩田 彰, ディジタルシグナルプロセッシング (コンピュータサイエンス教科書シリーズ), コロナ社, ISBN:4339027138
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
第1回:DSP(ディジタルシグナルプロセッシング)の概要,AD変換(標本化・量子化)<BR>第2回:アナログ信号の解析(その1:実フーリエ級数展開の原理)<BR>第3回:アナログ信号の解析(その2:フーリエ級数展開係数の計算)<BR>第4回:アナログ信号の解析(その3:複素フーリエ級数展開の原理)<BR>第5回:アナログ信号の解析(その4:フーリエ変換・逆変換,フーリエ変換の性質)<BR>第6回:アナログ信号からディジタル信号への変換(標本化定理)<BR>第7回:中間評価:まとめ<BR>第8回:離散時間信号システム(インパルス応答と畳み込み演算)<BR>第9回:ディジタル信号の解析(その1:z変換)<BR>第10回:ディジタル信号処理(その1:差分方程式とディジタルフィルタの原理)<BR>第11回:ディジタル信号処理(その2:ディジタルフィルタの設計)<BR>第12回:ディジタル信号の解析(その2:離散フーリエ変換 (DFT),高速フーリエ変換 (FFT))<BR>第13回:ディジタル信号処理(その3:高速フーリエ変換 (FFT)を利用した畳み込み演算)<BR>第14回:MATLABを利用した演習.第8〜13回についての総復習のための演習<BR>第15回:総括評価:まとめ
[教育方法]
・フリップトクラスルームの形態で実施する.すなわち,履修者は事前資料に基づいて予習を行い,授業時間は「予習において発生した質問への対応」「演習」を中心とする.<BR>・信号処理を修得するためには演習が不可欠である.本講義では,数値計算言語MATLABを利用した演習を行う.MATLABは,容易なプログラミングで高度な信号処理を実現可能であり,多くの企業でも採用されている.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
特になし