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科目名 信号伝送論 
担当者氏名

旭 健作

全開講対象学科 理工学部情報工学科
年次 3年次 
クラス  
講義学期 後期 
単位数
必選区分 選択必修科目 
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-情報工学専門科目 
備考 毎回、授業時間の2倍の自学自習時間が求められます。 



準備学習・事後学習
以下に示す準備学習と事後学習について,講義時間の2倍の自学自習を行うこと.
【準備学習】
各回の講義前には,授業計画に対応する教科書の範囲および配布資料を予習しておくこと.
その際,履修済み科目(情報理論,情報数学基礎,ディジタル信号処理,確率論等)の内容についてもよく復習しておくこと.
【事後学習】
講義内で説明した技術用語を理解し,到達レベルに示した項目が理解出来ているか確認すること.
コンピュータシミュレーションでは,提出する課題以外に,パラメータを変えて,自分の目で結果を確かめること.
配付している復習用資料について課題を実施すること. 
履修上の留意
情報理論,情報数学基礎,ディジタル信号処理,確率論を履修していることが望まれる.
講義および演習には情報処理教室のPCを使用する予定.
遅刻,居眠り,途中入退出,代理出席返答など受講にふさわしくない行為は厳禁とする. 
授業の概要と目的
これまで情報理論などの講義を通じて情報通信の概念や原理を学んだが,本講義ではそれらをベースにして,ディジタル通信における信号伝送の具体例について学ぶ.
特に,無線通信の変復調と多重化に焦点を当てて進める.(科目ナンバリングコード:TJ31103) 
サブタイトル
ディジタル通信での伝える仕組みを学ぶ 
到達目標
主にディジタル無線通信で用いられる変復調を例を通して理解し,実用されている通信方式(特に多元接続方式・マルチキャリア伝送)の原理を理解できる. 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 講義概要  授業内容の概要と到達目標を説明する.通信の概念とそれに用いる有線や無線などの媒体との関係性について具体例を通して学ぶ.
到達レベル:有線や無線での通信の基本概念を理解できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
2. 信号の表現と性質  三角関数,複素数,フーリエ級数,直交などの復習を交え,信号の数学的表現について学ぶ.
到達レベル:信号の数学的表現ができる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
3. アナログ変復調  無線により信号伝送における,アナログ変復調としてAM・FM変復調の特性を学ぶ.
レベル:アナログ通信路の変復調のブロック図が描ける.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
4. ガウス雑音と通信路  信号と雑音の特性について学び,信号対雑音比の考え方と,加法的白色ガウス雑音通信路について学ぶ.
到達レベル:伝送誤り率が信号対雑音比の関数として表されることを理解できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
5. ベースバンド伝送・誤り率  基本的な2値信号伝送方式として,ベースバンド伝送を用い,OOK・直交信号伝送・正負信号伝送について学ぶ.
到達レベル:各方式の理論特性と誤り率が理解できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
6. コンピュータシミュレーション(1)  ベースバンド伝送について,コンピュータシミュレーションを行う.
到達レベル:OOK,直交信号伝送,正負信号伝送の各方式の誤り率がシミュレーションから計算できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
7. ASK・FSK  振幅変調方式ASKと周波数変調方式FSKについて学ぶ.
到達レベル:ASKのコンスタレーションが描け,平均シンボルエネルギーが計算できる.FSKとその他の方式の周波数利用効率が理解できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
8. PSK  位相変調方式PSKについて学ぶ.
到達レベル:PSKのコンスタレーションが描け,平均シンボルエネルギーが計算できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
9. QAM  直交振幅変調QAMについて学ぶ.
到達レベル:QAMの特性を理解し,コンスタレーションが描け,平均シンボルエネルギーが計算できる.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
10. コンピュータシミュレーション(2)  ASK・FSK・PSK・QAMの変復調についてコンピュータシミュレーションを行う.
到達レベル:シミュレーションにより各変調方式の誤り率を計算できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
11. 多元接続(1)  FDMA・TDMAについて学ぶ.
到達レベル:多元接続の必要性および各方式の特徴が理解できる.
授業内容に関する宿題を出題する.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
12. 多元接続(2)  CDMA・スペクトル拡散方式・拡散符号について学ぶ.
到達レベル:各スペクトル拡散方式について特徴が理解できる.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
13. マルチキャリア通信方式  高速通信の手段としてOFDMについて学ぶ.マルチパスフェージングによる信号劣化とそれに対抗するガードインターバルの概念を通し,変復調方式を理解する.
到達レベル:OFDMの原理が理解できる.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
14. セルラー通信システム  携帯電話で主に用いられる,セルラーシステムについて学ぶ.
到達レベル:セルラーシステムの仕組み,ハンドオーバーや周波数割り当の概念が理解できる.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
15. 信号伝送の応用とまとめ  信号伝送の応用例として,GPS, MIMOなどについて概説する.
到達レベル:到達目標に掲げた内容が理解できる.
事前学習として講義資料を事前に読み概要を理解しておくこと.事後学習として講義内容を各自でまとめ,さらに復習資料の問題を解いておくこと. 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 無線通信工学  片山正昭  オーム社 
2. 配布の講義資料     
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. MATLABによるディジタル無線通信技術  神谷幸宏  コロナ社 
2. ゴールドスミス ワイヤレス通信工学  ゴールドスミス  丸善 
3. ディジタル移動通信技術のすべて  赤岩芳彦  コロナ社 
4. よくわかるワイヤレス通信  田中博/風間宏志  東京電機大学出版局 
授業方法の形式
講義 
成績評価方法及び評価基準
定期試験の成績を60%,宿題を40%として成績評価する.ただし,出席回数が3分の2に満たない場合は欠格とする. 
受講生へのメッセージ
携帯電話をはじめとして,現在私たちは多くのディジタル無線通信を使用しています.これらの基礎と仕組みを学びます.
テキストは初回講義時から持参してください.また,参考文献は購入する必要はありませんが,予復習の際には,図書館などで参照してください.内容の一部は,テキストではカバーできないため,その都度参考資料を提示します.
特に,コンピュータシミュレーションでは,乱数による結果の変化を自分の目で確かめること,シミュレーション内容の変更による結果の変化を自分の目で確かめることが非常に重要です. 
参考URL
1. https://rjie.meijo-u.ac.jp/ 学内専用情報工学科Webサーバの「信号伝送論」のページ 
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ファイル
更新日時 2018/12/26 10:38


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