開講学期
Course Start
2015年度 前期
授業区分
Regular or Intensive
週間授業
対象学科
Department
情報電子工学系学科
情報システム学コース
コンピュータ知能学コース
対象学年
Year
昼間2年生
必修・選択
Mandatory or Elective
必修
授業方法
Lecture or Seminar
講義
授業科目名
Course Title
線形システム論
単位数
Number of Credits
2
担当教員
Lecturer
永野宏治
教員室番号
Office
R204
連絡先(Tel)
Telephone
46-5420
連絡先(E-mail)
E-mail
nagano(at)mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー
Office Hour
月曜日1700-1800
授業のねらい
Learning Objectives
信号を分析するための最も強力な手法であるフーリエ変換を学びます。フーリエ変換により信号を表現・理解・解析できるようになります。フーリエ変換は関数の積分変換の一種ですから,積分をしっかりできようになります。
到達度目標
Outcomes Measured By:
1.線形システムの特徴を説明できる。
レベル5:フーリエ変換との関係を説明できる。
レベル4:線形システムの応答を式で表現できる。
レベル3:線形なシステムの応答のグラフを描ける。
レベル2:線形なシステムを,例をあげて説明できる。
レベル1:線形性の定義式を書ける。
 
2.フーリエ変換を使うことができる。
レベル5:線形システムの応答を時間領域と周波数領域で説明できる。
レベル4:信号を周波数領域と時間領域で表現する時の相補的関係を理解している。
レベル3:基本的信号のフーリエ変換の計算ができる。
レベル2:オイラーの公式を操作できる。
レベル1:複素数の計算ができる。
授業計画
Course Schedule
授業総時間 90分×15週=1350分

4週間に1回を目安に単元テストを実施します。単元テストを使って成績評価をします。

1週目 線形システムを紹介します。線形システムの定義を覚えてください。(第1章) [4/10]
2週目 sin, cosを数学的かつ物理学的に理解する。(第2,3章) [4/17]
3週目 sin, cosの公式と積分を復習します。信号の表現方法を学びます。(第3章) [4/24]
4週目 sin, cosの公式と積分を復習します。複素数の計算を再確認します。[単元試験](第4章) [5/1合同]

5週目 極座標表現を学びます。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。(第5,6章)[5/8]
6週目 極座標表現を復習します。技術文の書き方。(第4章) [5/15]
7週目 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。(第8,9章) [5/29] 
8週目 フーリエ級数展開の例を演習で確認する。[単元試験](第9章) [6/5合同]

9週目 複素フーリエ級数展開,フーリエ変換を学び、単発信号を周波数領域で表現する。(第9,10章) [6/12]
10週目 フーリエ変換の演習。フーリエ変換をまとめる。信号を時間領域と周波数領域で解析する。(第10章) [6/19]
11週目 畳み込み積分を学び、線形システムを表現する。(第12章) [6/26]
12週目 伝達関数の意味を学び、伝達関数を計算する。[単元試験](第12章) [7/3合同]

13週目 伝達関数の性質を学び、伝達関数を解析手法を理解する。(第12章) [7/10]
14週目 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8,9,10,12章) [7/17]
15週目 [まとめの試験] [7/24合同]


自己学習の取組:
自己学習として,次週に学ぶ内容について,演習問題を自作し,その解答を提出すること。
自作した演習問題とその解答は,新Moodle{https://moodle.mmm.muroran-it.ac.jp/}にある書式に従って提出すること。
ただし,単元試験とまとめの試験の週では提出しないでよい。
教科書
Required Text
永野宏治、「信号処理とフーリエ変換」、朝倉書店、本体2500円+税
参考書
Required Materials
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
大下真一郎,詳細電気回路演習(上)共立出版
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」講談社ブルーバックス
佐藤利三郎,池田哲夫「電気回路学演習上」丸善 
教科書・参考書に関する備考 教科書をよく読んで授業にのぞむこと
成績評価方法
Grading Guidelines
到達度目標1:単元試験とまとめの試験,自己学習の成果で成績を評価する。
到達度目標2:単元試験とまとめの試験,自己学習の成果で成績を評価する。

単元試験とまとめの試験の合計は80点,自己学習の成績は20点とする。
この合計が,60点以上を合格にする。
履修上の注意
Please Note
講義の始めに,前週の内容を確認するテストを実施します。
授業の始めに出席をとるので学生証を持参すること。

情報システム学コースとコンピュータ知能学コースを分けて,2回/週の授業をします。

不合格の場合,次年度再履修してください。
教員メッセージ
Message from Lecturer
情報工学を学ぶ上で線形システムとフーリエ変換の取り扱いを理解していることは必須の条件であるので,しっかり勉強してほしい。
学習・教育目標との対応
Learning and Educational
Policy
この授業科目は情報電子工学系学科情報システム学コース・コンピュータ知能学コースの学習目標の以下の項目に対応している。
情報技術者「情報基礎」数学と自然科学の基礎知識を身に付ける。
関連科目
Associated Courses
線形代数、ディジタル信号処理、情報通信工学、視覚情報処理
備考
Remarks