MATLAB による信号処理

1日目

信号の生成と一般的な信号操作

学習目標: MATLAB 環境で信号を作成および操作する方法と、ノイズ生成、変調、相関、リサンプリングなどの一般的な信号操作について学習します。

• MATLAB^® 環境における信号
• サンプリングされた合成信号の生成
• サンプリングとエイリアシング
• 信号の可視化
• 一般的な信号操作 - リサンプリング、変調および相関
• ノイズのモデル作成
• System object を使用したストリーム信号の生成

スペクトル解析

学習目標: スペクトル解析のさまざまな手法や、ウィンドウ処理、ゼロ パディング等の用法を理解します。 MATLAB が提供するスペクトル解析ツールや、ノンパラメトリック法（直接推定）とパラメトリック法（モデル推定）についても学習します。

• スペクトル解析とは
• 離散フーリエ変換
• ウィンドウ処理とゼロパディング
• パワースペクトル密度推定
• 時変スペクトル

線形時不変システム

学習目標: MATLAB 上で線形時不変（LTI）システムを表現します。また、LTI システムの異なる表現法による計算や可視化についても学習します。

• LTI システムの表現
• z 変換
• 周波数とインパルス応答
• 極-零点プロット
• フィルターとしての LTI システム

2日目

時不変フィルターの設計

学習目標: フィルター デザイナー アプリを使用して対話的にフィルタを設計する方法を学びます。 また、フィルタ仕様オブジェクトを使用してコマンドラインからフィルタを設計する方法についても学びます。

• フィルターの仕様
• 対話形式でのフィルター設計
• 一般的なフィルター設計関数
• 仕様からのフィルター設計

信号アナライザー アプリケーション

学習目標: 強力な信号アナライザーアプリケーションを使用して、複数の信号の読み込みおよび可視化、そしてスペクトル解析、 フィルタの設計および適用を行う方法について学びます。また、信号のカーソルの測定方法についても学習します。

• 信号アナライザーアプリケーションによる信号の参照
• 信号アナライザーアプリケーションによるスペクトル解析
• 信号アナライザーアプリケーションによるフィルター設計

マルチレートフィルター

学習目標: ポリフェーズマルチレートフィルター設計の原理について学習し、マルチレート内挿/間引きフィルターや多段狭帯域フィルター設計についても学習します。

• ダウンサンプリングとアップサンプリングの基礎
• ノーブル恒等変換と FIR ポリフェーズ構造
• ポリフェーズ間引きと内挿
• 多段マルチレート フィルター
• 内挿 FIR (IFIR) フィルターによる狭帯域フィルター設計
• 多段 IFIR 間引きと内挿

適応フィルターの設計

学習目標: システム同定およびノイズキャンセル用の適応フィルターの設計方法について学習します。

• 適応フィルター処理の基本
• システム同定の実行
• ノイズ キャンセリングの実行
• 適応フィルターの効率改善