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授業科目名
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担当教官
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信号処理演習
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小澤 賢司／渡邊 貫治
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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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| 263631 | 1 | G | 2 | 後期 | 木 | II |
| ［概要］ | ||||||
| メディア工学において，音声・画像などのディジタル信号を生成・処理することは重要な位置を占める．また，今日では，その生成・処理には，高速信号処理用の集積回路であるDSP（Digital Signal Processor)を用いるのが一般的である．この背景に基づき，以下の２点を本演習の目標とする． （１）講義科目「信号処理」で学んだ概念について，自分で時間波形やスペクトルを描くことを通じて理解を深める．この目標を達成するために，Mathematicaによるプログラミングを行う． （２）DSPを利用し，実際にプログラミングを通じて，信号処理や割込み処理を習得する．ただし，電子回路の専門知識を前提とせずにDSPを利用するため，DSPスターターキット（DSPにAD,DAなどの周辺回路まで準備されているボード）を活用することとする． ☆カリキュラム中での位置付け：Gコースのカリキュラム |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| (1) １次元信号について量子化精度を変更するプログラミングができる． (2) ディジタル音信号の代表例として，WAV形式のファイルを読み下すことができる． (3) アナログ信号について，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． (4) 割り込み処理の概念を理解し，プログラミングができる． (5) DSPのアーキテクチャを理解した上で，フィルタリングを行うDSPプログラミングができる． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| ・講義科目「信号処理」を同時（あるいは前年度）に履修することが必須である． ・プログラミングの前提として，C言語およびMathematica の使用法を修得しておくことが必須である． |
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| ［評価基準］ | ||||||
| 毎週レポートを課す（80点）．また，出席状況および点呼のための小テストも評価の対象とする（20点）． 合格点：60点 |
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| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．複素数の四則演算，複素正弦波の取扱い ２．AD変換，量子化誤差 ３．WAVファイルの読解，正弦波の重ね合わせによる周期波形の合成 ４．実フーリエ級数展開，Gibbs現象 ５．複素フーリエ級数展開 ６．フーリエ変換 ７．畳み込み演算の基礎 ８．DSPアーキテクチャ ９．正弦波発生器の作成 １０．メモリーマップとリンカ １１．AD/DA変換器 １２．割込み処理プログラミング １３．ディジタルフィルタの作成（その１） １４．ディジタルフィルタの作成（その２） |
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| ［教育方法］ | ||||||
| 演習の前半７回では，一次元信号処理の基礎である「波形を描く・スペクトルを描く」ことをMathematicaプログラミングを通じて実践する． 後半７回では，DSPの実機を用いたプログラミングを行い，実際の信号処理システムを体得する．具体的には，ボイスチェンジャーや雑音除去システムを作成することによって，音の入力・処理・出力という一連の信号処理を実践する． |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| 「目標(A) 情報処理技術者としての基礎的素養及び基礎的スキルの修得」に関して，情報は，時間領域での表現と周波数領域での表現といった，異なる形で同様に表現可能であることを理解させる．また，割り込み処理技術を理解させる． また，「目標(G)次の専門技術の何れか一つ以上を具備した人材の育成」に関しては，「項目2.マルチメディアコンテンツを開発処理する基礎的技術」に関して，離散フーリエ変換・フィルタリングによるディジタル音信号処理の原理を理解させる．また，DSPプログラミングにより実際にフィルタリングを実施して，所望の音信号を合成する手順を理解させる． |
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| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||