| 授業のねらい |
| 社会で営まれる活動の土台には物理学・化学・生物学等の自然現象があります。これらの現象はセンサにより信号に変換されます。つまり，信号の取り扱いがセンシングシステムでは極めて重要です。この講義では，時間領域と周波数領域で信号を統一して取り扱う手法を習得します。 |
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| 授業の目標 |
1.SI単位系を理解し，技術的なグラフを書ける。
2.正弦波の理論を理解し，正弦波を複素数表示できる。
3.フーリエ変換を理解し，信号を時間領域と周波数領域の双方で表現できる。
4.伝達関数とインパルス応答の理論を理解し，線形時不変システムの応答を取り扱える。 |
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| 授業計画 |
第1回 SI単位系とグラフの描き方を学び、計測の基礎を理解する。(プリント)
第2回 最小二乗法とその幾何学的解釈を理解する。（プリント）
第3回 電気回路を復習する。キルヒホッフの法則，複素数の極座標表示。理想電源。(3章)
第4回 オイラーの等式と正弦波の理論を学び、正弦波を複素表示する。(3章)
第5回 抵抗，コイル，容量のインピーダンスを学び、回路のインピーダンスを計算する。(3章)
第6回 鳳-テブナンの定理と重畳の理を学び、信号源を統一して記述する。(4章)
第7回 中間テスト
第8回 フーリエ級数展開を学び、周期信号を周波数領域で表現する。(6章)
第9回 フーリエ変換を学び、単発信号を周波数領域で表現する。(6章)
第10回 フーリエ変換をまとめ、信号の時間領域と周波数領域で解析する。(6章)
第11回 畳み込み積分を学び、線形システムを表現する。(6章)
第12回 伝達関数の意味を学び、伝達関数を計算する。(7章)
第13回 伝達関数の性質を学び、伝達関数を解析手法を理解する。(7章)
第14回 フーリエ級数展開とフーリエ変換をまとめ、総合的にフーリエ変換を理解する。
第15回 まとめのテスト |
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| 教科書及び教材 |
| 新妻弘明「電気回路を中心とした線形システム論」朝倉書店 |
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| 参考書 |
馬場一隆，宮城光信「解きながら学ぶ電気回路演習」昭晃堂
佐藤幸男「信号処理入門」オーム社
浜田望 「よくわかる信号処理」オーム社
越川常治「信号解析入門」近代科学社
榊米一郎他「電気回路」オーム社
喜安善市，斎藤伸自「電気回路」朝倉書店
長沼伸一郎，「物理数学の直観的方法」通商産業研究社
佐藤利三郎，池田哲夫「電気回路学演習上」丸善
成田誠之助，小林ひと史「電気回路理論 基本問題演習を中心とした」昭晃堂
新妻弘明、中鉢憲賢「電気・電子計測」朝倉書店
日野幹雄「スペクトル解析」朝倉書店
南茂夫「科学計測のための波形データ処理」ＣＱ出版
虫明康人他「通信工学基礎論」丸善
福島弘毅「制御工学基礎論」丸善 |
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| 成績評価方法 |
| 中間テスト（30点）とまとめテスト(70点）の点数の合計が，60点以上を合格にします。 |
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| 履修条件等 |
講義の最後に小テストを10回実施します。
宿題を6回出します。
小テスト7回以上，宿題4回以上提出が単位取得の条件です。 |
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| 教官からのメッセージ |
| 毎週地道かつ着実に勉強すれば，信号処理の基本である時間領域と周波数領域の信号の取り扱いを必ずマスターできます。そうすれば、身近にある周波数領域の表現(例えば、ブロードバンド)の意味を理解できるようになります。周波数領域での信号の取り扱いは，計算機ネットワーク等のシステムを理解する上で不可欠です。 |
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| その他 |
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