実習・直観で系統的に理解するディジタル信号処理(DSP)の基礎数学とその物理的イメージ

実習・直観で系統的に理解するディジタル信号処理(DSP)の基礎数学とその物理的イメージ
―― z変換,DFT(離散フーリエ変換),ウェーブレット変換

   

【開催日】2015年12月2日(水) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES15-0126  【受講料】19,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
セミナ会場

 ディジタル信号処理(DSP,Digital Signal Processing)の肝である「信号遅延」の振る舞い,その物理的な意味がイメージできれば,DSPの理解はさほど難しくない.この信号遅延がもたらす波形の時間推移に,加算と乗算処理を付け加えるだけで,多種多様なDSPが実現できるのだから.
 本セミナでは,3つの要素「遅延,加算,乗算」の組み合わせによるディジタル信号処理数学の基礎として,z変換,DFT(離散フーリエ変換),ウェーブレット変換にフォーカスして,具体的にわかりやすく説明する.まず最初にDSPを理解する上での“キホンのキ”として「z変換,DFT」を取り上げ,数学的バックグラウンドと物理的イメージを一から学習していく.その際,シミュレーション演習(科学技術計算用フリーソフトウェア「Scilab」使用)を行う.
 最後に,代表的な応用事例である「雑音除去,信号抽出」や「サウンド発生器」,「適応フィルタ」,「マルチレート信号処理」の基礎理論について言及しつつ,「DSP技術を使えば,こんなことができる」という感覚を体感していただくために,アナログ/ディジタル信号処理用シミュレータ「InterSim」を利用したデモ演習を示す.ディジタル信号処理の基礎として必要不可欠な数学的素養,そして物理的な意味を直観的・系統的に理解し,その本質を習得されたい方に最適である.

1.コンデンサやコイルも使わないのに,「加算,乗算,遅延」の組み合わせで周波数特性がなぜ変わるのか
2.ディジタル信号処理の表現法“z変換”を理解する(実演習)
 2.1 サンプリング,量子化(A/D変換),D/A変換
 2.2 差分方程式,プログラム表現,ブロック線図,伝達関数
 2.3 ディジタル・フィルタ
3.音声/画像ディジタル信号のスペクトル解析法“DFT(離散フーリエ変換)”を理解する(実演習)
 3.1 信号相関と直交関数
 3.2 1次元DFT(音声)とその物理的解釈
 3.3 2次元DFT(画像)とその物理的解釈
4.ディジタル信号処理応用事例をシミュレーションしてみる(デモ演習)
 4.1 ウェーブレット変換とマルチレート信号処理の基礎を理解し,動かしてみよう 
  ○ウェーブレット変換とその物理的解釈
  ○アップ/ダウン・サンプリングとマルチレート・フィルタ
 4.2 適応フィルタの基礎を理解し,動かしてみよう
  ○適応アルゴリズム(LMS)とその物理的解釈
  ○システム同定と雑音除去
5.まとめ

●対象聴講者
・ディジタル信号処理初心者の方
・ディジタル信号処理の基礎をなす数学をやり直し,理解を深め,開発する際の土台を固めたい方
・アナログ信号処理からディジタル信号処理に転向した方/転向されたい方
・ディジタル信号処理を学びたい大学生

●講演の目標
・ディジタル信号処理全般に関する数学基礎,信号処理イメージが理解できる
・z変換,DFT,ウェーブレット変換の物理的な意味・イメージを習得し,計算ができるようになる

●参考URL
マイクロネット社「InterSim」のWebサイト http://www.micronet.co.jp/intersim/index.html


【受講者が持参するもの】
ノートパソコンをご持参いただけば、InterSim(評価版)をインストールして演習を行っていただけます.

【講師】
三谷 政昭 氏〔東京電機大学工学部 情報通信工学科 教授〕
 東京工業大学を1979年に卒業.同大学の助手を経て,現在,東京電機大学 工学部 情報通信工学科 教授.工学博士.


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コース

 1日コース

カテゴリ

 回路・電子部品
 基板・ノイズ

シリーズ

 

特徴

 演習あり
 講師実演
 実習

キーワード

 アナログ
 オーディオ
 ソフトウェア
 ディジタル信号処理
 ノイズ
 技術教育
 研究開発

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