| 年度 |
2024年度 |
開講部局 |
工学部 |
| 講義コード |
K6423020 |
科目区分 |
専門教育科目 |
| 授業科目名 |
信号処理工学 |
授業科目名
（フリガナ） |
シンゴウショリコウガク |
| 英文授業科目名 |
Signal Processing Engineering |
| 担当教員名 |
中本 昌由 |
担当教員名
(フリガナ) |
ナカモト マサヨシ |
| 開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
3年次生 前期 ２ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(2T) 月1-2,火1-2：工102 |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
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| 講義中心であるが，コロナウイルスの感染拡大状況によってはオンライン（同時双方向型）も利用する． |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
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使用言語 |
J
:
日本語 |
| 学習の段階 |
3
:
中級レベル
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| 学問分野（分野） |
25
:
理工学 |
| 学問分野（分科） |
11
:
電気システム制御工学 |
| 対象学生 |
工学部第二類 平成31年度(令和元年度)入学生及び過年度生 |
| 授業のキーワード |
フーリエ変換，スペクトル，標本化定理，z変換，信号とシステム，フィルタ |
| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ） | 第二類専門科目の中で専門細目分野「計測制御」に属する．ICT社会を支える基本的な信号処理技術を講義する．
・この科目に先立つ科目: システム制御I，システム制御II
・この科目に関連する科目: 通信工学 |
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到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ） | 電気システム情報プログラム
（能力・技能）
・電気，システム，情報分野の基礎となる概念，知識および手法
・電気，システム，情報分野の基礎概念，知識および手法を具体的・専門的な問題に応用する能力
電子システムプログラム
（能力・技能）
・電子システム分野の基礎となる概念，知識および手法
・電子システム分野の基礎概念，知識および手法を具体的・専門的な問題に応用する能力 |
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| 授業の目標・概要等 |
信号処理は，音声・映像・通信信号・計測制御・生体信号などさまざまな信号を適切に処理する技術である．本講義では信号処理の基礎を学ぶ．信号の周波数スペクトル解析，標本化定理について説明する．また，離散フーリエ変換，高速フーリエ変換，ｚ変換を説明する．さらに，信号処理システムの表現方法として伝達関数を説明し，信号処理システムの例としてフィルタについて解説する． |
| 授業計画 |
第1回 信号処理の目的
第2回 周波数スペクトル解析（1）
第3回 周波数スペクトル解析（2）
第4回 周波数スペクトル解析（3）
第5回 標本化定理（1）
第6回 標本化定理（2）
第7回 前半のまとめと復習
第8回 中間試験
第9回 離散フーリエ変換（DFT）
第10回 高速フーリエ変換（FFT）
第11回 Z変換
第12回 信号とシステム
第13回 フィルタ（1）
第14回 フィルタ（2）
第15回 信号処理の応用，まとめ
理解を深め応用能力を養うため，毎講義後に小テストを実施する． |
| 教科書・参考書等 |
指定しない．適宜資料を配布する． |
授業で使用する
メディア・機器等 |
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| 【詳細情報】 |
必携PC |
授業で取り入れる
学習手法 |
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予習・復習への
アドバイス |
第1回では，信号処理に関係する専門用語の紹介など準備を行い，信号処理の目的や必要性について説明する．
第2回では，フーリエ級数とフーリエ変換について説明する．
第3回では，信号の時間領域表現と周波数領域表現について説明する．
第4回では，周波数スペクトルの意味と解析法について説明する．
第5回では，標本化定理による信号のサンプリングやナイキスト周波数について説明する．
第6回では，標本化定理による信号の復元やエイリアシングについて説明する．
第7回では，第6回までの講義内容をまとめ，復習を行う．
第8回では，中間試験を実施する．
第9回では，離散時間フーリエ変換（DFT）とその逆変換について説明する．
第10回では，高速フーリエ変換（FFT）とその逆変換について説明する．
第11回では，Z変換と逆Z変換を学ぶ．
第12回では，信号とシステム，線形性，時不変性，伝達関数と安定性解析について説明する．
第13回では，フィルタの種類とその設計法について学ぶ．
第14回では，フィルタの利用方法（雑音除去）について説明する．
第15回では，第9回以降の講義内容をまとめ，信号処理の応用事例を紹介する． |
履修上の注意
受講条件等 |
・原則としてすべての授業に出席すること．
・基礎的な数学に加え，フーリエ解析の知識を必要とする． |
| 成績評価の基準等 |
成績は定期試験とその他（講義内の質疑応答，各講義後の小テストなど）により100点満点で評価し，60点以上を合格とする．これらの配分は，定期試験80点(中間試験 40点，期末試験 40点)，その他 20点とする． |
| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
必携PCを持参すること． |
| その他 |
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すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。 |