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P4 通信システム P4.1 ディジタルフィルタの設計とその応用 P4.2 伝送線路のFDTD解析 P4.2 H4.1 P4.1 H4.1
アナログ 信号 サンプリング AD 変換 ディジタル 信号処理 変調 伝送 ディジタル信号処理の更なる理解のために 離散フーリエ変換による信号解析の理解 ディジタルフィルタの設計と性能評価 伝送線路における信号伝搬の解析手法の体得
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P4.1 ディジタルフィルタの設計とその応用 1. ディジタルフィルタの基礎 （１）線形と非線形特性を持つディジタルフィルタの理解
（２）離散フーリエ変換による信号解析 2. ディジタルフィルタの設計とその応用 （１）フーリエ級数法による設計 （２）周波数サンプリング法による設計 どちらか好きな方を選択 具体的には、低域・高域・帯域通過フィルタを設計し、 離散フーリエ変換によりその入出力特性を調べる。 注意：Ｃ言語を利用して、実験を行う。
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P4.1 ディジタルフィルタの例 時間領域 周波数領域 ローパスフィルタ 時間領域 ※C言語で実装する 周波数解析 （フーリエ変換） 振 幅
時間 [ms] 周波数 [Hz] ローパスフィルタ 振 幅 時間領域 時間 [ms] 周波数 [Hz] ※C言語で実装する
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P4.2 伝送線路のFDTD解析 2線式伝送線路 上記線路の 微小区間の等価回路 （分布定数回路） 電信方程式
i(t,z) 信号源 入 力 v(t,z) 出 力 ～ 2線式伝送線路 z=z z=z+dz 負荷 z=0 z=l C dz L z z+dz i v 上記線路の 微小区間の等価回路 （分布定数回路） 電信方程式 本実験では、分布定数回路で表される伝送線路における信号伝搬の様子をFDTD法を用いて解析する基礎技術を体得する。
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FDTD（Finite-Difference Time-Domain）法
特徴 原理が簡単 汎用性を持つ 精度が高い 非線形問題も解析可能 広帯域性を持つ 伝送路の 電信方程式 微分を差分化する 時空間を離散化 信号を離散化 初期条件, 境界条件を用いて 電圧・電流を逐次に計算する
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解析結果例：信号が線路を伝わる様子 v(t,z) ～ 負荷
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