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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 電気電子工学科(2018年度入学〜)
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
情報伝送工学
Information Transmission Engineering
2 E630-01 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.フーリエ級数・変換 2.振幅変調・周波数変調 3.連続時間システム 4.情報源符号化 5.標本化定理 エレクトロニクス技術とそれを用いた情報通信に関する基礎知識を修得し、それらを具体的 に活用できる。電気回路での電気数学の基礎知識や、情報通信システムでの通信の基礎事項 をもとに発展的な学習を行う。信号の解析手法であるフーリェ級数・変換について学ぶ。振 幅・周波数変調などのアナログ変調の原理と性質を学び、変調波の周波数スペクトラムの様 子を学ぶ。アナログ信号の標本化に関する基礎である標本化定理を学ぶ。通信工学のベース となる。
授業の概要および学習上の助言
電気回路や電子回路の基礎知識をもとに、通信に用いる信号の性質を解析する手法を学ぶ。フーリエ級数・変換により、時間 波形と周波数スペクトラムの関係を解析する手段を学ぶ。これをもとに初歩的な変復調や符号化などの、情報通信の基礎を学 ぶ。ここで学んだ知識をもとに、後期に開講する「通信工学」で通信の基礎を学ぶ。 1.通信システムの基本的構成     種々の通信形態 2.信号の解析と伝送     フーリエ級数展開、フーリェ変換、逆フーリェ変換 3.連続時間システム     フィルタ、直交変調器 4.アナログ変復調方式     変復調とは、種々の変調方式、振幅変調、周波数変調 5.情報源符号化     情報源符号化(PCM)、PAM変調、標本化定理、DA変換、AD変換の仕組み
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:通信工学概論(第三版)[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
1.数学の基本事項(三角関数,指数関数,積分,複素数)の理解と運用力をつけておく。2.演習問題は自ら解答し、ノー トに記録する。3.概念と専門用語の定義と意味を理解し、覚えること。4.講義ノートを記入すること。5.通信技術の一 般的な知識を学ぶためには「情報通信システム」を学ぶことも有用であり、後学期開講の「通信工学」を学ぶことで、より広 範な通信技術を学ぶことができる。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
L 周期関数のフーリェ級数展開を行うことができ、その意味を理解することができる。
L フーリェ変換・逆フーリェ変換を行うことができ、その意味を理解することができる。
L 信号の時間域と周波数域の間の変換ができ、周波数帯域、フィルタの特性が説明できる。
L アナログ変調(振幅変調)の原理を説明できる。
L アナログ変調(周波数変調)の原理を説明できる。
L 情報源符号化(PCM)の流れを説明でき、標本化周波数の条件(標本化定理)を理解することができる。
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 20 40 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 20 40 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 0 20 0 0 0 0 0 20
思考・推論・創造する力 40 0 0 0 0 0 0 40
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 40 0 0 0 0 40
※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 行動目標の達成度を点検しそれによって理解を深めるために、学習内容全体を対象にして試験する。
クイズ
小テスト
学習内容が着実に身につくように節目節目にテストを実施する。
レポート 授業ごとの受講ノートをレポートとして提出するとともに,時間のかかる計算問題を宿題として課す。
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
任意の周期波形のフーリエ級数、一般波形のフーリエ変換の計 算が自在にでき、信号の性質を時間領域と周波数領域でよく説 明できる。変調の必要性と、振幅、周波数変調の原理と特徴を 説明し、式の誘導をすることができる。情報源符号化の必要性 と具体的手法、その情報理論的限界を説明できる。 簡単な周期波形のフーリエ級数、典型的波形のフーリエ変換の 計算ができる。信号の性質を時間領域と周波数領域で説明でき る。変調の必要性と、振幅、周波数、位相変調の原理と特徴が わかる。情報源符号化の必要性と具体的手法、その限界を説明 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回 1.通信システムの基本  放送、データ通信、多重伝送など 2.数学の準備(1)(三角関数,指数関数,積分) 講義と質疑 講義資料記載の関数や微分・積分 演算の復習を行うこと。理解でき てないものについては、高校時代 の教科書や数理工統合の教科書を 活用し,その演習を行うこと。 200
2回 2.数学の準備(2)(複素数) 3.信号波の解析(1) 周期波形の解析 講義と演習 周期波形の意味を理解するととも に、代表的な周期波形を覚えるこ と。授業で配布する演習プリント で復習を行うこと。 200
3回 3.信号波の解析(2)  周期波形のフーリエ級数展開,波形の対称性 講義、小テスト フーリェ級数の導出法を理解し、 代表的な周期波形のフーリェ級数 を計算できるようにすること。授 業で配布する演習プリントで復習 を行うこと。 200
4回 3.信号波の解析(3)  フーリエ級数の指数関数表示,変数の変換  直流成分,波形の原点移動 講義、小テスト フーリエ級数の性質について理解 し、指数関数表示、変数の変換法 について演習問題を解くこと。さ らに周期波形が振幅方向、時間方 向に平行移動したときのフーリェ 級数の変化を理解すること。授業 で配布する演習プリントで復習を 行うこと。 200
5回 3.信号波の解析(4)  周期パルス信号列のフーリェ級数表示  様々な周期波形のフーリェ級数表示(演習) 講義、演習、小テスト 周期パルス信号列のフーリェ級数 表示を理解し、具体的なパルス列 をフーリェ級数で表示すること。 授業で配布する演習プリントで復 習を行うこと。 200
6回 3.信号波の解析(5)  フーリェ変換,逆フーリェ変換  フーリエ変換の性質 講義、小テスト フーリェ級数とフーリェ変換の関 係を理解するとともに,逆フーリ ェ変換の意味を理解すること。そ の上で代表的な孤立波形に対する フーリェ変換を演習しておくこと 。 授業で配布する演習プリントで復 習を行うこと。 200
7回 4.連続時間システム   乗算器,直交変調器,フィルタ   畳込み積分 講義、小テスト 連続時間システムの代表的な機能 ブロックである乗算器,直交変調 器,フィルタの演算機能を理解す ること。演習問題を解くとともに 、授業で配布する演習プリントで 復習を行うこと。 200
8回 5.中間試験 7.アナログ変調方式(1)   振幅変調(1) 1-7回までの学習内容に関す る試験を実施する. (1)教科書の演習問題および配布 済み演習問題を復習し、テストの 準備をする。 (2)アナログ変調の意味を理解す るとともに、振幅変調の各方式を 理解し、その違いを把握すること 。 200
9回 6.振り返り   中間試験内容の解説 7.アナログ変調方式(2)   振幅変調(2) 講義 アナログ変調の意味を理解すると ともに、振幅変調の各方式を理解 し、その違いを把握すること。連 続時間システムの機能ブロックで 表わすことができるようにするこ と。演習問題を解くとともに、授 業で配布する演習プリントで復習 を行うこと。 200
10回 7.アナログ変調方式(3)   復調方式 講義、小テスト 先週に引き続き振幅変調の各方式 を理解し、その違いを把握するこ と。連続時間システムの機能ブロ ックで表わすことができるように すること。あわせて復調方式の機 能ブロックと動作を理解すること 。演習問題を解くとともに、授業 で配布する演習プリントで復習を 行うこと。 200
11回 8.アナログ変調方式(3)   周波数変調方式   復調 講義と小テスト 周波数変調の意味を理解するとと もに、振幅変調との違いを把握す ること。特に狭帯域周波数変調の 理解に務めること。周波数変調波 の復調方式を理解すること。演習 問題を解くとともに、授業で配布 する演習プリントで復習を行うこ と。 200
12回 10.情報源符号化   PAM,標本化定理,PCM,DA変換,AD変換の仕組み 講義と小テスト パルス振幅変調(PAM)の意味と、 その周波数スペクトルを理解する こと。そのうえで、標本化定理の 意味を理解すること。ディジタル 化のプロセスを理解し、機能ブロ ックで記載し、波形の変化を記載 できるようにすること。演習問題 を解くとともに、授業で配布する 演習プリントで復習を行うこと。 200
13回 11.達成度確認試験 これまでの学習内容について試験する 12.総合学習 ・授業のまとめとなる総合的な演習課題、あるいは講 義の残りを実施。 講義と小テスト 配布した授業ノートや小テストを 復習するとともに、教科書の演習 問題を行い、準備すること。 200
14回 13.学外講師による通信システムに関する講演 講演会 過去の授業内容の復習。 200
15回 14.振り返り 達成度確認試験内容の解説 15.自己点検授業 自己採点の実施 成績の内容確認 過去の授業内容の復習。 200