フーリエ・ラプラス変換(Fourier and Laplace Transform)
本科選択・必修開設時期単位数授業形態担 当
情報電子必修4年前1講義百田正広
【授業の概要】
工学においてフーリエ変換やラプラス変換は、信号をスペクトルに分解し、線形システムの入出力の関係を表す信号解析ツールとして使われる。本講義では、信号処理に必要となる数学的な素養として、フーリエ変換、ラプラス変換の定義や性質・定理について学び、信号解析ツールの基礎を習得する。
【授業の進め方】
座学の講義を中心に、適宜演習を行うことにより理解度を測る。授業の進み具合によって計画が多少前後する。
【授業計画】 【授業項目】 【内 容】
1 回 オリエンテーション
数学的準備
回路素子における微分と積分
2 回 数学的準備 複素数と複素関数、複素平面と極形式、複素関数
3 回 数学的準備 回路の周波数特性、インパルス(デルタ)関数、ステップ関数
4 回 フーリエ変換の基礎 フーリエ級数、複素フーリエ級数
5 回 フーリエ変換の基礎 フーリエ変換、フーリエ変換の性質
6 回 フーリエ変換の応用 周波数応答とフィルタリング
7 回 演習 章末の演習問題を解く。
8 回 中間試験 指定範囲で、理解度を確認する。
9 回 ラプラス変換の基礎 テストの解答と解説、ラプラス変換
10 回 ラプラス変換の基礎 ラプラス変換の性質、ラプラス逆変換
11 回 ラプラス変換の基礎 回路素子とラプラス変換
12 回 ラプラス変換の応用 過渡応答の解析法
13 回 ラプラス変換の応用 アナログシステムの伝達関数とインパルス応答
14 回 演習 章末の演習問題を解く。
期末試験 指定範囲で、理解度を確認する。
15 回 答案返却など テストの解答を行う。
【到達目標】ラプラス変換、フーリエ変換の基本演算の手法を習得し、工学と関連付けて活用、応用できる。
【徳山高専学習・教育目標】A1【JABEE基準1(1)】c-1
【評価法】成績評価式を以下に示す。
最終評価点=(中間試験(100点)+期末試験(100点))/2
【テキスト】大類 重範 著 「ディジタル信号処理」(日本理工出版会)
【関連科目】本科:情報通信工学(4年)、ディジタル信号処理(5年)、画像工学(5年)
専攻科:制御工学(1年)、画像処理応用(2年)、コンピュータ制御(2年)