P4 通信システム P4.1 P4.2 ディジタルフィルタの設計とその応用伝送線路のFDTD解析 H4.1 アナログ信号サンプリング P4.1 AD 変換ディジタル信号処理 H4.1 変調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 P4.2 H4.2 伝送 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。 P4.1 ディジタルフィルタの例時間領域周波数解析（フーリエ変換）振幅ローパスフィルタ振幅周波数領域時間 [ms] 周波数 [Hz] 時間領域時間 [ms] 周波数 [Hz] ※C言語で実装する P4.2 伝送線路のFDTD解析 i(t,z) R1 信号源～ 2線式伝送線路 vs (t ) 入力 z=z 電信方程式 R2 負荷 z=z+dz z=l z=0 上記線路の微小区間の等価回路（分布定数回路）出力 v(t,z) L dz v i v C dz z v dz z i i dz z z+dz i  v   L  z t  i v   C t  z 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。 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 i  v  L 伝送路の  z t  v 電信方程式  i  C t  z 微分を差分化する時空間を離散化 t z nt 信号を離散化 v(t , z ) kz n vk i (t , z ) ikn 初期条件, 境界条件を用いて電圧・電流を逐次に計算する t i v 解析結果例：信号が線路を伝わる様子 R2  5 vs 0 t ～ R1  5 v(t,z) Z0  50 負荷