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授業科目名 信号とシステム演習
時間割番号 TJM320
担当教員名 渡邉 寛望
開講学期・曜日・時限 前期・水・II 単位数 1
<対象学生>
2018年度以後の入学生
<授業の目的>
本演習では「信号とシステム」の講義の進展にあわせて,関連する演習を行う.様々なディジタル信号を自らPC上で処理する演習を通じて,ディジタル信号の取扱方法に習熟し,ディジタル信号処理技術への理解を深めることが本演習の目的である.
<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
工学部(~2023年度入学生)>メカトロニクス工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
JM-A専門1.技術者・研究者にとって必要な数学と物理の基礎知識数学の基礎的事項(微分積分、線形代数、確率統計、フーリエ変換など)の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。
JM-B3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。2.電気分野デジタル信号処理技術をもとにしてデジタル形式で表現された信号を処理することができる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
JM
1信号、信号処理とは何か、標本化定理とエイリアシングについて説明できるJM-A
2離散信号の数学的表現、正弦波信号と複素数信号について説明できるJM-A
3信号のスペクトル、離散信号の直交分解、スペクトルについて説明できるJM-A
4移動平均フィルタ、FIRフィルタ、システムのブロック図について説明できるJM-A
5線形時不変システム、縦列接続、インパルス応答について説明できるJM-B
6FIRフィルタの周波数応答について説明できるJM-B
7Z変換の定義と性質、Z変換とインパルス応答と周波数応答の関係について説明できるJM-B
8システム関数の極と零について、Z領域と周波数領域の視覚化について説明できるJM-B
9簡単な1次IIRフィルタの設計と特性評価が行えるJM-B
10簡単な2次IIRフィルタの特性評価、システムの安定性評価が行えるJM-B
11簡単なFIR帯域通過フィルタの設計を行えるJM-B
12離散時間フーリエ変換を用いて信号のスペクトルを導出できるJM-B
13MATLAB/Octaveによる信号処理が行えるJM-B
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
15%小テスト/レポートにより評価
25%小テスト/レポートにより評価
35%小テスト/レポートにより評価
45%小テスト/レポートにより評価
55%小テスト/レポートにより評価
65%小テスト/レポートにより評価
710%小テスト/レポートにより評価
810%小テスト/レポートにより評価
910%小テスト/レポートにより評価
1010%小テスト/レポートにより評価
1110%小テスト/レポートにより評価
1210%小テスト/レポートにより評価
1310%小テスト/レポートにより評価
合計100% 
<授業の方法>
「信号とシステム」の講義に準ずる。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
本演習は「信号とシステム」と常に並行して進行する。コンピュータを利用した計算やデータの可視化に慣れ親しむ。
Octaveを用いて演習を行います。各自準備して下さい。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 講義の参考書に準ずる
<授業計画の概要>
1タイトル第1回 MATLAB入門
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容行列の四則演算、数学関数
2タイトル第2回 MATLAB入門その2
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容制御構文、グラフィックス
3タイトル第3回 複素指数信号と周波数領域表現
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容複素指数信号と周波数領域表現
4タイトル第4回 離散時間システム入門,フィルタ入門
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容離散時間システム入門,フィルタ入門
5タイトル第5回 ディジタルフィルタの基礎
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容ディジタルフィルタの基礎
6タイトル第6回 FIRフィルタの周波数応答
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容FIRフィルタの周波数応答
7タイトル第7回 FIRフィルタの周波数応答2
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容FIRフィルタの縦列接続
8タイトル第8回 Z変換入門
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容Z変換入門
9タイトル第9回 システム関数の極と零
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容システム関数の極と零
10タイトル第10回 IIRフィルタ入門
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容IIRフィルタ入門
11タイトル第11回 2次のIIRフィルタ
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容2次のIIRフィルタ
12タイトル第12回 帯域通過フィルタの設計
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容帯域通過フィルタの設計
13タイトル第13回 離散フーリエ変換
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容離散フーリエ変換
14タイトル第14回  総合演習
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容課題信号に対するフィルタ設計
15タイトル第15回  総合演習
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容信号処理を用いた課題解決演習
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
約9割の学生が「改善なし」「このままで良い」と回答していたため、前年度と同様の方法で実施する。
<備考>
(未登録)