信号とシステム

科目ナンバリング U-ENG29 39081 LJ10
U-ENG29 39081 LJ72
開講年度・開講期 2022 ・ 前期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 対象学生
使用言語 日本語 曜時限 水4
教員 太田 快人 (情報学研究科 教授)
加嶋 健司 (情報学研究科 准教授)
授業の概要・目的 離散時間システムにもとづく、ディジタル制御およびディジタル信号処理の基礎と応用について講義する.
到達目標 ディジタル制御およびディジタル信号処理の基礎を習得し,それらの応用に関する知識を深める.
授業計画と内容 ディジタル制御・1回 離散時間状態空間システムに対する線形フィードバック制御理論を概観する.
適応フィルタ・2回 平均二乗誤差を最小にするという意味で最適な線形離散時間フィルタについて述べ,その性質や様々な応用について説明する.さらに,周囲の環境変化に応じてインパルス応答を調節できる適応フィルタの基礎について述べる.
強化学習・2回 線形システムに対する強化学習手法を紹介し、その基礎となる考え方を講述する。
連続時間信号の変換・2回 フーリエ級数,フーリエ変換,ラプラス変換などの連続時間信号の変換について説明し,時間ー周波数の不確定性についても講義する.
サンプリングとz変換・2回 標本化定理やエリアシング効果,量子化誤差などの信号のディジタル化に関する話題について述べ,離散時間の信号処理とシステム解析に用いられる離散時間フーリエ変換と z変換について述べる.さらに,z変換を利用した差分方程式の解法についても講義する.
線形システムの周波数解析・2回 インパルス応答や伝達関数,周波数応答関数など,線形離散時間システムの表現について述べる.
FFTとその応用・1回 有限長の離散時間信号の解析に必要な離散フーリエ変換を導入し,その高速計算アルゴリズムであるFFTと畳み込み計算への応用について述べる.
アナログフィルタとディジタルフィルタ・1回 所望の周波数特性をもつアナログフィルタとディジタルフィルタの種々の設計法について述べる.
スパースモデリング・1回 スパース最適化にもとづく圧縮センシングなどについて説明する.
フィードバック・1回
成績評価の方法・観点 レポート課題と期末試験により成績を評価する.
履修要件 工業数学A3を受講しておくことが望ましい.
授業外学習(予習・復習)等 参考書等で予習すること.レポート課題に取り組み復習すること.
教科書 とくに指定しない.
参考書等 酒井英昭 編著「信号処理」(オーム社) isbn{}{4274131513}
Simon Haykin 著「Adaptive Filter Theory 」(Prentice-Hall) isbn{}{9780132671453}
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