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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 情報工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
デジタル通信と信号処理
Digital Communications and Signal Processing
2 E522-01 2022年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.離散時間信号と標本化定理 2.離散フーリエ変換とFFT 3.z変換と伝達関数 4.周波数特性 5.変復調と多元接続 最近の情報処理システムや通信システムの大半はデジタル化されている.そこでは,本来ア ナログ信号である音声,音楽,画像,映像等もデジタル化されて処理される.デジタル信号 処理はコンピュータのプログラムとして記述でき、柔軟で複雑な処理が可能となる.本授業 では,音声や映像などのアナログ信号をデジタル化して種々の処理を行うデジタル信号処理 の基礎、デジタル信号処理を活用したデジタル通信の基礎を学ぶ.
授業の概要および学習上の助言
以下に示すデジタル信号処理およびデジタル通信に関する基礎的な知識と理論を体系的に学習する。 1.離散時間信号と標本化定理(サンプリング定理) 2.離散フーリエ変換と高速計算法(FFT) 3.畳み込み和,z変換,伝達関数と時間応答,周波数特性 4.デジタルフィルタの設計法 5.ベースバンド伝送、変復調と多元接続
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:ディジタル信号処理[共立出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:ディジタル通信[共立出版]
履修に必要な予備知識や技能
数学の基礎として,指数関数,三角関数,複素数,線形代数学を前提とする.フーリエ変換,ラプラス変換の知識もあること が望ましいが,授業でも補足する.Excelなどを用いた数値計算ソフトを使用できること.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
K,L,M 離散時間信号と標本化定理(サンプリング定理)を理解し,応用できる.
K,L,M 離散フーリエ変換とその高速計算法を理解し,応用できる.
K,L,M 畳み込み和,z変換,伝達関数を理解し,応用できる.
K,L,M 回路,時間応答,周波数特性の関係を理解し,応用できる.
K,L,M デジタルフィルタ設計に関する基礎を理解できる.
K,L,M デジタル通信の基礎である変復調,多元接続を理解できる.
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 15 10 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 20 15 10 0 0 0 0 45
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 10 0 0 0 0 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 試験範囲は授業内容の全範囲とする. 教科書,資料,コンピュータ,電卓の利用可とする. 授業の内容,演習問題,小テストの問題を解くことにより得られたデジタル信号処理およびデジタル通信 に関する基礎力と応用力を評価する.
クイズ
小テスト
授業が半分ほど経過した段階で,習った範囲の総合的な理解度と応用力を確認するために小テストを行う .教科書,資料,コンピュータ,電卓の利用可とする.
レポート その日の授業で学んだ内容の理解を深めるためと,学生の理解度を確認するために授業の後半に筆記形式 の演習,または,コンピュータを用いた数値処理演習を行う.教科書,資料,コンピュータ,電卓の利用 可とする.
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
デジタル信号処理に関する以下の項目について体系的に説明で きる. 1.離散時間信号と標本化定理について 2.離散フーリエ変換とその高速計算法について 3.畳み込み和、z変換、伝達関数について 4.回路、時間応答、周波数特性の関係について 5.デジタルフィルタ設計について 6.変復調と多元接続について また、デジタル通信の基本的な仕組みを体系的に説明できる. デジタル信号処理に関する以下の項目の基礎的な内容について 説明できる. 1.離散時間信号と標本化定理について 2.離散フーリエ変換とその高速計算法について 3.畳み込み和、z変換、伝達関数について 4.回路、時間応答、周波数特性の関係について 5.デジタルフィルタ設計について 6.変復調と多元接続について また、デジタル通信の基本的な仕組を説明できる.
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1週 オリエンテーション デジタル信号処理の概要 講義と演習 オンライン授業 事前に数学的な基礎を復習してお く.復習,自己点検により理解を 深める. 予習・ 復習 100分
2週 離散時間信号 講義と演習 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
3週 フーリエ解析 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
4週 離散時間フーリエ変換と標本化(サンプリング)定理 講義と演習 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
5週 離散フーリエ変換 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
6週 復習と小テスト 講義とテスト 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.試験に関する予習・復習 . 予習・ 復習 100分
7週 高速フーリエ変換 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
8週 線形時不変システム、たたみ込み和 講義と演習 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
9週 z変換とシステムの伝達関数 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.小テストの復習. 予習・ 復習 100分
10週 システムの安定性、周波数特性 講義と演習 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 100分
11週 デジタルフィルタ 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 1 00分
12週 通信システムのモデルとベースバンド伝送 講義と演習 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 1 00分
13週 変復調と多元接続 講義と演習 オンライン授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.演習問題の復習. 予習・ 復習 1 00分
14週 これまでの復習と達成度確認試験 講義とテスト 対面授業 授業内容に関する予習・復習,自 己点検.試験に関する予習・復習 . 予習・ 復習10 0分
15週            総合力ラーニング 試験の解答と解説 自己点検 オンライン授業 これまでの総合的な復習,自己点 検. 予習・ 復習 1 00分