平成21年度

授業科目					担当教員				開講期
ディジタル信号処理					宮田　剛				後期
科目番号					対象学年				必修・選択の別		単位数
610117					2年　生産工学専攻				学修単位・選択		2単位
授業概要 音声や光信号をコンピューターに取込んでスペクトル解析する技術は様々な分野で活かされている。本講義は、そのようなスペクトル解析に必要なディジタル信号処理技術の基礎について学ぶことを目的としてる。 　　到達目標 　　　1. ディジタル信号処理の基本概念が理解できること 　　　2. 標本化定理とエイリアシングが理解できること 　　　3. フーリエ変換の簡単な計算できること 　　　4. 高速フーリエ変換の利用方法が理解できること 　　　5. 周波数スペクトルが理解できること 　　　6. ディジタルフィルタの利用方法が理解できること
教科書 今日から使えるフーリエ変換　三谷政昭　著　（講談社サイエンティフィク） 参考書 高専学生のためのディジタル信号処理　　酒井幸市　著　　（コロナ社） ビギナーズ　デジタル信号処理　中村尚五　著　（東京電気大学出版局） ビギナーズ　デジタルフーリエ変換　中村尚五　著　（東京電気大学出版局） ビギナーズ　デジタルフィルタ　中村尚五　著　（東京電気大学出版局） ディジタル信号処理の基礎　三上直樹　著　（CQ出版） Excelで学ぶフーリエ変換　小川智哉　監修、渋谷道雄、渡邊八一　著　（オーム社） フーリエ解析　H.P.スウ　著、佐藤平八　訳　（森北出版）
授業の進め方 教科書および配布資料を用い、板書しながら講義をする。また、ExcelやMATLABを用いた演習も行う。毎回授業終了後に課題を与えるので、レポート形式で提出すること。
授業内容 1 ディジタル信号処理の基本概念 2 簡単なディジタルフィルタの例（移動平均） 3 信号処理とスペクトル（フーリエ変換の体験） 4 フーリエ級数展開 5 周期波形の解析 6 不連続周波数スペクトル 7 フーリエ積分および連続スペクトル 8 中間試験 9 離散フーリエ変換（DFT） 10 Z変換とDFT 11 高速フーリエ変換（FFT） 12 ディジタルフィルタ 13 電気信号のスペクトル解析 14 サウンドデータのスペクトル解析 15 期末試験
成績評価の方法 定期試験80%、課題20%で評価する。なお、欠課時数が1/4を超えた場合は単位を認めない。
学生へのメッセージ 積分は、手計算では公式を用いて解析的に解かなければなりません。しかし、これをパソコンの中で計算させると、単純に足し算になります（リーマン積分）。ディジタル信号処理はコンピュータで計算させるための手法であるので、難しい積分公式であってもすべて四則計算のかたちに置き換えられてしまうのです。フーリエ変換も四則計算の形に置き換えられます。それが離散フーリエ変換です。高速フーリエ変換は離散フーリエ変換の計算回数を減らすためのテクニックです。このように考えると簡単だと思いませんか。
学習・教育目標 (生産工学)						学習・教育目標 (システムデザイン工学)			学習・教育目標 (生物応用化学)
機械工学コース			環境材料工学コース
A-2			A-2