デジタル信号処理（Digital Signal Processing）[5B24]

＜授業のねらい＞

ディジタル信号（画像も含まれる）処理は、情報系のみならず幅広い分野での大切な基本技術となっています。皆さんが情報系エンジニアとして様々な難問題を解決していくとき、信号処理に関するノウハウを色々吸収して実際の仕事に役立てることでしょう。ここでは、その前段階の重要な勉強として、以下に示す基礎的な項目を学びます。たとえ対象分野が少々変わっても、信号処理に関する基礎的な力を身につけておけば十分に発展していくことができます。また、これらは2年後期で学んだ線形システム論とも密接に関連しています。

＜受講にあたっての前提条件＞

線形システム論の授業内容の理解ができていること

＜具体的な到達目標＞

信号のデジタル化、信号の数学的表現、相関関数、フーリエ級数展開、離散フーリエ変換（DFT）などに関する基礎的な理解を深め、簡単な例において、実際にDFTの計算ができるようになるところまでを本授業の到達目標とする

＜授業計画及び準備学習＞

1.イントロダクション・・・信号処理とは？その必要性は？アナログ信号とディジタル信号
2.デジタル化・・・標本化、標本化定理、エイリアシング、量子化
3.信号処理の例・・・ノイズ除去と輪郭強調（マスク処理）、周波数フィルタ
4.信号の数学的表現（ベクトル、関数、ベクトルの距離と内積、相関係数）
5.信号の数学的表現（正規直交基、正規直交関数系）
6.信号の類似性を測る相関関数、自己相関関数、相互相関関数
7.信号波形のフーリエ級数展開（スペクトル、フーリエ係数、フーリエ解析）
8.信号波形のフーリエ級数展開（複素フーリエ級数展開、振幅スペクトル、位相スペクトル、パワースペクトル、フーリエ級数展開の性質）
9.フーリエ変換、フーリエ逆変換、フーリエ変換の性質
10.デジタル信号に対するフーリエ係数
11.離散フーリエ変換（DFT）と離散フーリエ逆変換（IDFT）
12.デジタル信号処理の実際、窓関数、高速フーリエ変換（FFT）、
13.デジタルフィルタ設計法、信号処理の応用例
14.DFT計算演習
15.学習成果の確認（試験）

＜成績評価方法及び水準＞

原則として定期試験で評価し、６０点以上の者に単位を認めます。

＜教科書＞

信号処理入門　佐藤幸男 著　オーム社。　　必要に応じてプリントを配布します。

＜参考書＞

指定参考書なし

＜オフィスアワー＞

前期金曜日 13:00〜14：30、A-1571

＜学生へのメッセージ＞

「やる気」これが大切です！学生時代をどう生きるか・何を感じるか・・・。きっと今の頑張りが10年後の皆さんに大いに役に立つでしょう。自分の学ぶスタイルを確立しましょう。