信号処理論 (3003)

授業科目基本情報

科目区分 基盤科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 日本語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2018/05/02~2018/05/16 履修取消期限 2018/05/16

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 加藤 博一
担当教員 加藤博一、武富貴史
教育目的/授業目標 外乱や雑音を含んだ観測値から所望の信号を抽出するために、様々な信号処理の手法がある。情報科学の研究を行うにあたり、基礎的な信号処理の理論について身につけておく必要がある。本講義では、信号処理の基本的な理論と応用について習得することを目的とする。
指導方針 時系列信号には時間領域での表現と周波数領域での表現があり、信号処理の目的に応じてそれらを使い分けることが有効であること、また、連続信号と離散信号の関係や連続信号の離散化が持つ意味などを明瞭に理解してもらうことを目指し、単に数式を定義として示すだけではなく,その式の持つ意味や他の式との関係を易しく紐解くことに心がける。

クラス情報



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授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 5/9 [3] 信号処理とは コンピュータやインターネットを介して取り扱われる情報には様々なものがあるが、画像データや音響データ、その他センサーによって獲得されたデータなどの情報は信号として取り扱われる。そのような信号を取り扱うための信号処理技術に関して、その基礎となる項目を学ぶ。
2 5/11 [3] フーリエ級数とフーリエ変換 時系列信号の解析をするために周波数領域での取り扱いが有効であること、また,信号を時間領域と周波数領域の間で変換する方法であるフーリエ級数とフーリエ変換の数学的な意味や性質、取り扱い上の注意点について学ぶ。
3 5/15 [3] ラプラス変換 フーリエ変換に少し工夫を施すことで導出されたラプラス変換が、微分方程式を解くためのツールとして有効であること、信号処理システムの設計や分析の基礎となることについて学ぶ。
4 5/17 [3] Z変換,離散フーリエ変換 フーリエ変換やラプラス変換を離散時間信号に応用する方法として、離散フーリエ変換やZ変換について学ぶ。
5 5/21 [3] 離散時間システム 離散信号処理システムにおける重要な事柄や手法として、サンプリング定理、伝達関数、畳み込み、安定性などについて学ぶ。
6 5/23 [3] 高速フーリエ変換,フィルタ 離散フーリエ変換を高速に実行する高速フーリエ変換のアルゴリズムとその性質について学ぶ。さらに、信号処理の基本的技術であるフィルタについて、連続信号のフィルタ設計法法の基礎について学ぶ。
7 5/25 [3] ディジタルIIRフィルタ,FIRフィルタ 離散信号のフィルタは,IIR (infinite impulse response)フィルタとFIR (finite impulse response)フィルタに分類でき、それぞれ異なる性質を有するため、フィルタ設計においてはそれらを十分に理解しておく必要がある。ここでは、IIRフィルタとFIRフィルタの特性と基本的な設計手法について学ぶ。
8 5/29 [3] 相関関数と線形予測,適応信号処理 複数の信号間の類似性を測る相関関数について、その定義や原理、性質について学ぶ。また、その応用であり信号処理技術の1つである線形予測についても学ぶ。さらに、より高度な信号処理である適応信号処理の代表例であり、機械学習の基礎にもなっているバックプロパゲーションアルゴリズムについて学ぶ。

授業日程

回数 日付 時間 講義室 備考
1 5/9 3 L1 担当:加藤
2 5/11 3 L3 担当:加藤
3 5/15 3 L3 担当:武富
4 5/17 3 L3 担当:加藤
5 5/21 3 L3 担当:加藤
6 5/23 3 L3 担当:武富
7 5/25 3 L3 担当:武富
8 5/29 3 L3 担当:加藤

テキスト・参考書

テキスト 萩原将文,ディジタル信号処理,森北出版
参考書 特になし

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・毎回の課題と最終レポートで評価する。
・課題の達成度とレポートの内容の詳細さ・正確さ・丁寧さを基準とする。
関連科目 特になし
関連学位 工学
注意事項 特になし

授業関連URL

内容
資料
資料(武富)

配布資料



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