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授業科目名
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担当教員
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ディジタル信号処理
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森勢 将雅
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| TCS322 | 2 | (未登録) | 3 | 後期 | 月 | V | ||||||||||||
| ［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． 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． ☆カリキュラム中での位置付け：CS学科のカリキュラム |
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| ［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． (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． (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． (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． |
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| ［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］ | ||||||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||||||
| ［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） 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） 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） 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） 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） 第６回：アナログ信号からディジタル信号への変換（標本化定理と折り返しひずみ） 第７回：信号解析の基礎（その１：スペクトルの振幅，位相） 第８回：信号解析の基礎（その２：時間周波数解析の基礎） 第９回：中間評価：まとめ 第10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） 第11回：ディジタル信号の解析（その１：z変換） 第12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） 第13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） 第14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)） 第15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） |
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| ［教育方法］ | ||||||||||||||||||
| ・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 | ||||||||||||||||||