信号処理 第6回講義内容


授業内容
  • 2 信号処理の例(p.19-)
    • 2.1 波形の平滑化
実習内容
実習6−1【10点】
1Hzの正弦波(振幅1,サンプリング36点)を波形Sとする.
この波形Sに最大振幅±0.2のランダム雑音【雑音N】が加わった入力波形【波形A】を作成する.

入力波形【波形A】=波形S+雑音N

(雑音発生例)
±0.2のランダム雑音の発生のさせ方 =RAND( )*0.4-0.2

この波形Aに対して,教科書p.20の式2.1により移動平均(K=1,2,3)された波形A
及び3つの平滑化波形【波形@,波形A,波形B】を図1として折れ線グラフをExcelによって示しなさい.
なお,波形は図1内で個別に示すこと.

※波形Aと平滑化波形の折れ線グラフでは,白黒印刷するときは,線を破線にして波形の違いわかるように工夫すること.

例)章立て例

 a)波形AとK=1の平滑化波形(波形@)

 b)波形AとK=2の平滑化波形(波形A)

 c)波形AとK=3の平滑化波形(波形B)

図1 移動平均でKを変化させたときの平滑化波形結果


さらに,各波形@,波形A,波形Bから波形を引いた絶対値である
移動平均後の雑音【雑音@,雑音A,雑音B】を
図2として折れ線グラフをExcelによって示しなさい.

雑音@,A,B=|波形@,A,B−波形S|

例)章立て例

 a)元の雑音Nと移動平均後の雑音N波形(雑音@)

 b)元の雑音Nと移動平均後の雑音N波形(雑音A)

 c)元の雑音Nと移動平均後の雑音N波形(雑音B)

図2 移動平均後の雑音N波形の変化

※図1の波形,図2の雑音は,個別に示し,雑音の減少がよくわかるように,振幅軸を同じ目盛設定にすること.
実習6−2【10点】
実習6−1でのランダム雑音を±0.4,±0.8に増加させた波形Aに対して,
平滑化した波形【波形@,A,B】に対する振幅のフルスケール値(S)と雑音(N)とのSN比(20log10(1/N))の平均値を求め,
以下の表を完成させなさい.(雑音の値は,絶対値を用いてください
各波形のSN比の平均値の表
雑音の大きさ 雑音NのSN比 雑音@
(k=1)のSN比
雑音A
(k=2)のSN比
雑音B
(k=3)のSN比
±0.2        
±0.4        
±0.8        
提出期限
6月6日(月)17:00
提出場所
  • レポート(紙媒体)は,結果(実習6−1は,波形A,@〜B,雑音@〜B,実習6−2は,平均値表))は,
    A4用紙に印刷し,指定の表紙をつけて松尾のメールボックスに提出
  • レポート(電子データ)は,e-Learningシステムに提出
  • 実習6−1と2は,同じファイルで作成し,実習ごとに各シートに分けたExcelデータを,e-Learningシステムに提出

連絡事項
  • 次回は,マルチメディア演習室です.
  • 受験,就職関係で公欠するときは,メールで事前に松尾まで連絡してください.


〒639-1080 大和郡山市矢田町22
奈良工業高等専門学校 情報工学科 
教授  松尾 賢一
E-mail:matsuo□info.nara-k.ac.jp
(巡回ロボット対策のため,□を@に変えてください)