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教員名 : 水野 修
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開講年度
2025年度
開講学期
前期
科目名
通信工学
授業種別
講義
科目名(英語)
Communication Engineering
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A2000012 通信工学 [J0][対面]
担当教員
水野 修
単位数
2.0単位
曜日時限
木曜4限
キャンパス
新宿
教室
A-0811教室
学位授与の方針
1 基礎知識の修得 20 %
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 % 3 汎用的問題解決力の修得 0 % 4 道徳的態度と社会性の修得 0 具体的な到達目標
・基本的な信号波について数学的に解析できる.・主要なアナログ変調・復調方式(AM,DSB,SSB,FM,PM)の原理を理解し,各変調方式の特性や特徴を理論的に説明できる.・信号のデジタル化について,理論的に説明できる.・主要なデジタル変調・復調の原理(PAM,PCM,QAM,FSK,PSK,OFDM,スペクトル拡散変調,)を理解し,各変調方式の特性や特徴を理論的に説明できる.・光ファイバ伝送や基本的なトラヒック理論を理解できる
受講にあたっての前提条件
「通信システム基礎」(あるいは相当科目),「情報数学1」,「情報数学2」,「微分」,「積分」を履修していること.履修が望ましい科目:確率・統計I,電気回路理論II,複素関数論関連する科目:無線通信工学,通信情報理論,移動通信工学,情報通信ネットワーク,情報通信工学実験III,デジタル信号処理
授業の方法とねらい
通信システムの基礎となる,アナログおよびデジタルの信号,変調,復調,伝送について理解する.
これにより,通信システムの諸問題を解決する基礎力がつくこと達成目標とする. AL・ICT活用
特に活用しない
第1回
授業形態
対面
事前学習
準備:教科書第1章を熟読すること.三角関数,複素数の公式を復習してください.
4時間
授業内容
通信システムの基本的構成
・通信サービスの現状を踏まえ「通信システムのモデル」 ・信号の時間的変化と周波数解析の関係 について理解します. 事後学習・事前学習
事前学習:これまでの授業で学修したフーリエ級数,フーリエ変換について復習してください.2回目の授業は,フーリエ級数,フーリエ変換について初歩的な知識があることを前提とします.
4時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
信号波の解析とフィルタ:フーリエ級数展開とフーリエ変換
周期をもつ信号,周期をもたない信号について,フーリエ級数やフーリエ変換を用いて解析し,周波数特性で表現できることを理解します. 事後学習・事前学習
事後学習:授業の範囲にある例題や章末問題を解けるようにしてください.
4時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
アナログ通信方式1:振幅変調(AM)
振幅変調の原理を理解し,変復調回路について理論的に説明できるようにします. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
アナログ通信方式2:搬送波抑圧振幅変調(DSB),単側波振幅変調(SSB)
振幅変調を改良したDSB,SSBの原理と特徴,変復調方式について理解を深めます. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
アナログ通信方式3:周波数変調(FM),位相変調(PM)の原理
周波数変調・位相変調の復調回路について理論的に説明できるようにします 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
アナログ通信方式3:周波数変調(FM),位相変調(PM)の変復調回路
周波数変調・位相変調の変調・復調回路について理論的に説明できるようにします 事後学習・事前学習
事前学習:次回は中間試験ですので,試験の準備をしてください.
6時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
中間試験
1〜6回目の内容について,理解度を確認します 事後学習・事前学習
事後学習:試験を行って出来なかったところを再確認してください.
2時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
ここまでの振り返り:中間試験の結果などを踏まえ振り返りを行います.
デジタル通信方式1:パルス振幅変調(PAM)と標本化定理 搬送波として周期パルス信号列を用いたパルス変調方式の原理を理解し,デジタル通信の重要な定理である標本化定理を導出できるようします 事後学習・事前学習
理解できなかった部分について,復習してください.
4時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
デジタル通信方式2:パルス符号化変調(PCM)
デジタル信号の標本化と量子化の原理を理解し,デジタル通信の変調方式の基本であるPCMを理論的に説明できるようにします. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
デジタル通信方式3:光伝送
光ファイバを用いた伝送の原理と特性について理解します. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
デジタル通信方式4:ベースバンドデジタル変調
デジタル信号伝送に搬送波を用いないベースバンドデジタル変調と雑音の特性について理解します. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
デジタル通信方式5:QAM,PSK変調
搬送波を用いたデジタル伝送であるQAM,PSK変調方式の原理を理解し,特性について理解します. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
多重化伝送方式
これまで学習した変調方式をもとに,多重化伝送方式の考え方を理解します. またシャノンの定理と,スペクトル拡散通信方式を理解します. グラフ理論の基礎,トラヒック理論の基礎 回線設計のもととなる,トラヒック理論やグラフ理論の基礎について理解します. 事後学習・事前学習
事後学習:授業では式の展開を一部省略しますので,展開できるようにしてください.
4時間
第14回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
【オンデマンドEX】 演習問題の解説.
各回の授業で解説しきれなかった,演習問題について解説します. 第8回中間試験,第15回期末試験までに,該当部分までの学修を済ませることをお勧めします. 事後学習・事前学習
解き方が不明だった演習問題を解きなおしてみてください
6時間
第15回
授業形態
対面
授業内容
【期末試験】これまでの学修状況をテスト形式で確認します
事後学習
特になし
2時間
成績評価の方法
講義期間に実施する中間試験(50点満点)+期末試験(50点満点)の合計(100点満点)で評価し,60点以上を合格とします.
(各回の授業の演習問題の内容を加味することもあります.) 受講生へのフィードバック方法
KU-LMSやメールで行います.
教科書
・植松友彦・松本隆太郎「基本を学ぶ通信工学」オーム社 ISBN978-4-274-21311-3
なお,適宜補助教材を用います. 参考書
大下 眞二郎 他「ディジタル通信 第2版」 共立出版 ISBN 978-4-320-08645-6
オフィスアワー
金曜日15:50〜17:20 新宿A-2217室
メールでの質問等は omizuno_at_ieee.orgまで(_at_は@に置き換えること) 受講生へのメッセージ
情報通信工学を学ぶ者は知っておかなければならない基礎理論ですので,しっかりと身につけてください.
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
情報通信工学科
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目である
教育課程コード
Ⅲ3b
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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