シミュレータで解析する　ディジタル信号処理の基礎（Ⅱ）

主な学習内容

○z変換と伝達関数

z変換，伝達関数，周波数特性，逆フィルタについて学びます．これにより，ディジタルフィルタの安定性の判別，正弦波発生器の構成法，ディジタルフィルタの周波数特性について学びます．

○ディジタルフィルタの設計

ディジタルフィルタの設計について学びます．ディジタルフィルタの乗算係数をどのような値に設定すればLPF, HPF, BPF, BEFを実現できるのかを学びます．

○ディジタル信号処理専用シミュレータを使って検証

シミュレータも、ディジタル信号処理用に特化したバージョンを使用し、FIRに加えて、IIRのフィルタのシミュレーションが可能となりました。また、操作性も洗練され、よりシンプルになりました。
さらに本書では、サウンドファイルを用いた、「音」による実験も行います。

 

ディジタル信号処理の知識は，一般的に数学的な理論の解説後，アルゴリズムに基づく計算手順のＤＳＰ（Digital Signal Processor）による実行によって習得されます．また，ＤＳＰでは固有なプログラム言語を使用している場合が多く，ＤＳＰによる実行には時間を要します．そこで，本書では，理論解説後に直ちにディジタル信号処理の動作を確認できるようにシミュレータを用います．

シミュレータでは，プログラムの知識を必要とすることなくＧＵＩ（Graphical User Interface）作成により基本要素を結線することによって視覚的にディジタル信号処理の動作を確認することができます．しかも，一般に，プログラミングでは時間の概念を導入することが難しいのですが，シミュレーションではオシロスコープに波形を描画することによって視覚的に，また，メディアプレーヤを使用して聴覚によって動作を確認することができます．

目次

• 第1章　z変換と伝達関数
• 1.1 z変換
• 1.1.1 z変換の定義
• 1.1.2 z変換の例
• 1.1.3 z変換の諸性質
• 1.1.4 逆z変換の定義
• 1.1.5 逆z変換の例
• 1.2 伝達関数
• 1.2.1 伝達関数とインパルス応答
• 1.2.2 極と安定性
• 1.2.3 正弦波発振器
• 1.3 周波数特性
• 1.3.1 1次IIRフィルタの周波数特性
• 1.3.2 1次FIRフィルタの周波数特性
• 1.3.3 くし形フィルタの周波数特性
• 1.4 逆フィルタ
• 1.4.1 逆フィルタの安定性と近似
• 1.4.2 FIRフィルタによる逆フィルタの実現
• 1.4.3 連立方程式の解法による乗算係数の算出
• 1.5 第1章演習問題
• 第2章　ディジタルフィルタの設計
• 2.1 IIRフィルタの設計
• 2.1.1 アナログ基準LPF
• 2.1.2 アナログフィルタの周波数変換
• 2.1.3 双一次変換とプリワーピング
• 2.2 FIR フィルタの設計
• 2.2.1 直線位相FIRフィルタの設計
• 2.2.2 直線位相FIRフィルタの設計例と周波数変換
• 2.2.3 窓関数を用いた直線位相FIRフィルタの設計
• 2.3 第2章演習問題

スクリーンショット

動作環境

OS	:	Windows XP/Vista/7/8/8.1/10 ※64bit版windowsでは、32bit互換モード（WOW64）で動作します。
CPU	:	動作周波数800MHz以上推奨
メモリ	:	各OSの動作する最小メモリ以上
HDD	:	空き容量100MB以上
ディスプレイ	:	XGA/16bitカラー以上 （XGAに満たない場合、画面をスクロールしていただく必要があります。）
その他	:	インストールの際に、web認証を行ないます。 インターネット環境または電子メールの環境が必要となります。