初めてのソフトウェア無線＆信号処理プログラミング
【基礎編】/【応用編】
Picoマイコンで学ぶディジタル・フィルタとSDRの設計(講義526分/450頁)
- 著者・講師：別府 伸耕（リニア・テック）
- 企画編集・主催： ZEPエンジニアリング株式会社
- 1人当たり1ライセンスです
| ソフトウェア無線機 Pico Stack SDRでAM放送を受信中 | ディジタル信号処理実習基板でLEDモジュール(Groveインターフェース)を制御しているところ |
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お申込み前にご理解いただきたいこと
- 本VODは，2022年2月26日～27日に開催したウェビナを録画して編集した動画です．繰り返し再生，一時停止，巻き戻しが可能です．
ソフトウェア・ラジオ 学習キット Pico Stack SDR “mz-picostacksdr”
- 1_PicoStackSDR_部品表_20220401.pdf
- 2_PicoStackSDR_組み立てマニュアル_20220401.pdf
- 3_PicoStackSDR_使い方マニュアル_20220401.pdf
- 4_PicoStackSDR_回路図_20220401.pdf
- 5_PicoStackSDR_program.zip
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| 写真1 ソフトウェア無線の信号処理技術を学習できる組立キットの構成パーツ | 写真2 完成状態(はんだ付けが必要です) |
講義内容
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| “Pico Stack SDR”の完成状態 | “Pico Stack SDR”を構成する“Pico Digital Board”と“Pico Analog Board” |
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| ディジタル信号処理セミナ「基礎編」（第1回）と「応用編」（第2回）の内容 | 本セミナで解説する理論の階層構造 |
【基礎編】
あらまし
ディジタル回路技術，アナログ回路技術，そしてコンピュータ上の信号処理技術の集大成である“SDR”（Software Defined Radio）を題材として，電気・電子技術全般を学ぶセミナの第1回です．
「ディジタル信号処理」に必要な数学を高校数学から始めて一気通貫で解説します．「初等関数」（三角関数，指数関数，対数関数），「微分・積分」，「複素平面」，「オイラーの公式」，「フーリエ解析の基礎」などを扱います．これらの基本的な内容を徹底的に理解すれば，ディジタル信号処理にとどまらず回路設計や制御工学，統計解析，その他のあらゆるエンジニアリング手法を身に着ける際に大いに役立ちます．
重要事項の理解を深めるために，セミナ中にクイズ(簡単な穴埋め式の計算問題)を出題する予定です．お手元に計算用紙と筆記用具をご用意ください（任意）．
プログラム詳細（アジェンダ）
（1）“Pico Stack SDR”の紹介
- すべての電気・電子技術は通信機から始まった
- 最先端の電子回路“SDR”のシステム構成
- 設計データを配布する“Pico Stack SDR”の作り方・使い方
（2）エンジニアリング全般で必要な理論
- 「設計」とは何なのか
- エンジニアリングと微分方程式
- エンジニアのための「理論の地図」
（3）初等関数
- 関数とは何なのか
- 三角関数
- 指数関数
- 対数関数
（4）微分・積分
- 微分と積分の定義
- オイラーの公式
- ディジタル・フィルタの原理
（5）フーリエ解析の基礎
- 正弦波と微分方程式
- フーリエ級数の導入
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| 「フィルタ設計」と「微分・積分」のかかわり |
【応用編】
あらまし
ディジタル回路技術，アナログ回路技術，そしてコンピュータ上の信号処理技術の集大成である“SDR”（Software Defined Radio）を題材として，電気・電子技術全般を学ぶセミナの第2回です．
先に「基礎編」で扱った各種初等関数，微分・積分，複素平面，オイラーの公式などの理解を前提として，実際のディジタル信号処理システムの設計に必要な「フーリエ変換」，「離散フーリエ変換」，「z変換」，「サンプリング定理」，「ディジタル・フィルタ設計」を解説します．最終的にSDRキット“Pico Stack SDR”で実際に使用している信号処理のソース・コードを理解することを目指します．
重要事項の理解を深めるために，セミナ中にクイズ(簡単な穴埋め式の計算問題)を出題する予定です．お手元に計算用紙と筆記用具をご用意ください（任意）．
プログラム詳細（アジェンダ）
（1）“Pico Stack SDR”の紹介と電気・電子工学理論の概要
- “Pico Stack SDR”のシステム構成と学べる内容
- 作り方・使い方の説明
- 電子回路設計の理論マップ
（2）フーリエ解析
- フーリエ級数
- フーリエ変換
- ラプラス変換
（3）離散時間システムの解析
- デルタ関数の導入
- 離散フーリエ変換
- z変換
（4）線形時不変システム
- 線形システムの導入
- 畳み込み積分とインパルス応答
- サンプリング定理
（5）ディジタル・フィルタの設計
- FIRフィルタの概要
- FIRフィルタの設計と実装
- CICフィルタの設計と実装
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| “Pico Stack SDR”のシステム・ブロック図 |
講演の目標
- ディジタル・フィルタの原理を理解する
- フーリエ変換，ラプラス変換，z変換とは何か説明できるようになる
- 電気・電子技術全体を見渡し，必要な理論を取捨選択できるようにする
- 回路設計やディジタル信号処理に必要な数学を身に着ける
- 初等関数，微分・積分を理解し，各種の専門書を自分で読みこなせるようになる
受講対象
- アナログ計測器や無線機のディジタル化を検討している方
- ディジタル信号処理の学習を始めたい方
- 電子回路理論の学習を始めたい方
- 数学の知識を整理整頓したい方，学びなおしたい方
- フーリエ解析を学びたい方
- 微分・積分を学びたい方
- エンジニアとして「定量的な設計」をしたい方
講師紹介
詳細はこちらを参照ください．
略歴
- 2011年 東京工業大学 工学部 電気電子工学科 卒業
- 2013年 東京工業大学大学院 理工学研究科 電子物理工学専攻 修了
- 2013年 株式会社アドバンテスト 入社
- 2016年 株式会社村田製作所 入社
- 2019年 リニア・テック 開業
主な著書
- 電子回路のキホン 要点マスタ50，トランジスタ技術，2015年5月号，別冊付録，CQ出版社．
- 情熱のフル・ディスクリートFMラジオ，トランジスタ技術，2016年1月号 特集 第5章，CQ出版社．
- 本質理解！万能アナログ回路塾，トラジスタ技術，2017年9月号，連載，CQ出版社．
- 初等関数と微分・積分，2019年，CQ出版社．
- 月着陸船アポロに学ぶ確率統計コンピュータ，トランジスタ技術，2019年7月号 特集，CQ出版社．
- 大解剖！CPUはこうやって動いている，トランジスタ技術，2020年5月号 特集，CQ出版社．