スマホで学ぶ!実践ディジタル信号処理入門

Digital Processing Class with Smartphone App


●デジタル信号処理の実践に必要な情報をまとめました

●とっつきにくい数式は最小限、イラストを多用して読みやすくします

●スマホアプリを使って直感的に理解できるよう工夫しています

●不定期ですが随時更新する予定です。リンクがない章はしばらくお待ちください


更新履歴



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プロローグ フーリエ変換とデジタルフィルタを体感する

漫画01 FFTすると何がおいしいの?

コラム01 デジタル信号処理の用途

コラム02 デジタル信号処理の種類

コラム03 FFT/デジタルフィルタが体感できるスマホアプリ


漫画02 デジタルフィルタでノイズを消す!?

コラム04 デジタル信号処理のメリット

コラム05 サンプリング周波数/量子化ビット数とは

コラム06 A-Dコンバータで行われる標本化と量子化

コラム07 D-Aコンバータで行われるサンプル値のホールド

コラム08 デジタルなら音声の加工も簡単!



第1部 フーリエ変換からFFTまで

漫画11 フーリエ変換の式は何を意味するの?

コラム11 フーリエ変換を理解する


漫画12 フーリエ変換の式には欠陥がある!?

コラム12 DFTを理解する


漫画13 DFTは計算に時間がかかる・・・そこでFFT!

コラム13 FFTを理解する

コラム14 ラズベリーパイでFFTを実行する

コラム15 FFTをC言語で書くとこうなる


コラム16 画像処理の定番ライブラリ、「OpenCV」のインストール


漫画14 窓関数をどう使い分ける?

コラム17 なぜ窓関数をかけるのか



第2部 デジタルフィルタの設計

漫画21 最も簡単なデジタルフィルタ

コラム21 日経平均株価のトレンドを見やすくする移動平均


漫画22 Z変換って何?


漫画23 インパルス応答→伝達関数→周波数特性

コラム22 畳み込みを単純な乗算に変えるラプラス変換とZ変換


漫画24 係数が変われば周波数特性も変わる

コラム23 ラズベリーパイで周波数特性を計算する

コラム24 伝達関数から周波数特性を求める手順

コラム25 インパルス応答をDFTして周波数特性を求めることもできる


漫画25 FIRフィルタとその特徴

コラム26 FIRフィルタの係数を求める方法

コラム27 ラズベリーパイでFIRフィルタの係数を求める

コラム28 FIRフィルタの係数を求めるCソース(firdesign.c)の説明


漫画26 直線位相とは群遅延時間一定のこと

コラム29 畳み込みのイメージをつかもう


漫画27 IIRフィルタとその特徴

コラム2A 2次IIRフィルタ(Biquad)の差分方程式と伝達関数

コラム2B 2次IIRフィルタ(Biquad)の周波数特性

コラム2C ラズベリーパイでIIRフィルタの周波数特性を計算する

コラム2D アナログフィルタの周波数特性

コラム2E IIRフィルタの係数を求める方法

コラム2F ラズベリーパイでIIRフィルタの係数を求める

コラム2G IIRフィルタの係数を求めるCソース(iirdesign.c)の説明


漫画28 IIRフィルタの安定性とは

コラム2H 2次IIRフィルタの安定性




第3部 デジタルフィルタの実装

漫画31 FIRフィルタを実行してみよう!

コラム31 ラズベリーパイでFIRフィルタを実行する

コラム32 FIRフィルタを実行するCソース(firexec.c)の説明


漫画32 IIRフィルタを実行してみよう!

コラム33 ラズベリーパイでIIRフィルタを実行する

コラム34 IIRフィルタを実行するCソース(iirexec.c)の説明


漫画33 A-D変換とサンプリング定理

コラム35 サンプリング定理の意味を理解しよう


漫画34 D-A変換とオーバサンプリング

コラム36 D-A変換の問題点をオーバサンプリングで解決する


おまけ

漫画E1 エピローグ

漫画E2 エピソード・ゼロ