演習1-1 (個人): 3ページ目で例として示した信号とその自己相関関数のグラフを描いてみましょう。
Jupyter Notebook を起動します。
新規ノートブックを作って「ACR_1_1」に名前を変更します。
一番上のセルにテンプレートの内容をコピーします。
穴埋め問題を解いて下さい。
実行すると 2 つの CSV ファイルが出力されます。「ACR_1_1_f.csv」が信号値、「ACR_1_1_R.csv」が自己相関関数値です。
信号値のCSVファイル(ACR_1_1_f.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「i」、次の列に「f[i]」 と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_1_f」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
次に自己相関関数値のCSVファイル(ACR_1_1_R.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「n」、次の列に「R[n]」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_1_R」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
チーム内で答え合わせをして下さい。
指定場所に「信号値のグラフ」と「自己相関関数値のグラフ」を貼り付けて下さい。
演習1-2 (個人): 4ページ目で例として示した信号とその自己相関関数のグラフを描いてみましょう。
新規ノートブックを作って「ACR_1_2」に名前を変更します。
一番上のセルにテンプレートの内容をコピーします。
穴埋め問題を解いて下さい。
実行すると 2 つのCSVファイルが出来ます。「ACR_1_2_f.csv」 が信号値、「ACR_1_2_R.csv」が自己相関関数値です。
信号値のCSVファイル(ACR_1_2_f.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「i」、次の列に「f[i]」 と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_2_f」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
次に自己相関関数値のCSVファイル(ACR_1_2_R.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「n」、次の列に「R[n]」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_2_R」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
チーム内で答え合わせをして下さい。
指定場所に「信号値のグラフ」と「自己相関関数値のグラフ」を貼り付けて下さい。
演習1-3 (個人): 一様乱数を用いた白色雑音と自己相関関数のグラフを描いてみましょう。なお一様乱数として U( -1, 5 ) を用います。
新規ノートブックを作って「ACR_1_3」に名前を変更します。
一番上のセルにテンプレートの内容をコピーします。
穴埋め問題を解いて下さい。
実行すると 2 つのCSVファイルが出来ます。「ACR_1_3_f.csv」が信号値で「ACR_1_3_R.csv」が自己相関関数値です。
信号値のCSVファイル(ACR_1_3_f.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「i」、次の列に「f[i]」 と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_3_f」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
次に自己相関関数値のCSVファイル(ACR_1_3_R.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「n」、次の列に「R[n]」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_3_R」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
一様乱数 U( -1, 5 ) の平均と分散を求め、自己相関関数のグラフがほぼ理論通りになっていることを確認します。
チーム内で答え合わせをして下さい。
指定場所に「平均と分散の理論値」、「プログラムより求めた平均と分散」、「信号値のグラフ」と「自己相関関数値のグラフ」を貼り付けて下さい。
演習 1-4 (個人): 時間領域ディジタル信号
\[ f[i] = -1 + 2 \cdot \cos \left ( \frac{2 \pi}{ \left ( \frac{32}{1} \right ) } \cdot i + 1 \right ) + 4 \cdot \cos \left ( \frac{2 \pi}{ \left ( \frac{32}{5} \right ) } \cdot i +0.5 \right ) + 3 \cdot \cos \left ( \frac{2 \pi}{ \left ( \frac{32}{10} \right ) } \cdot i -2 \right ) \]の自己相関関数値を求めてみましょう。なお N = 32 とします。また今回は雑音は含まれません。
新規ノートブックを作って「ACR_1_4」に名前を変更します。
一番上のセルにテンプレートの内容をコピーします。
穴埋め問題を解いて下さい。
実行すると 2 つの CSV ファイルが出力されます。「ACR_1_4_f.csv」が信号値、「ACR_1_4_R.csv」が自己相関関数値です。
信号値のCSVファイル(ACR_1_4_f.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、1 行目の最初の列に「i」、次の列に「f[i]」 と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_4_f」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
次に自己相関関数値のCSVファイル(ACR_1_4_R.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、最初の列の先頭に「n」、次の列の先頭に「R[n]」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_4_R」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
チーム内で答え合わせをして下さい。
指定場所に「信号値のグラフ」と「自己相関関数値のグラフ」を貼り付けて下さい。
演習 1-5 (個人): 演習 1-4 で使用した時間領域ディジタル信号の自己相関関数値をパワースペクトルのIFFTから求めてみましょう。なお N = 32 のままとします。
新規ノートブックを作って「ACR_1_5」に名前を変更します。
一番上のセルにテンプレートの内容をコピーします。
穴埋め問題を解いて下さい。
実行すると 2 つのCSVファイルが出来ます。「ACR_1_5_P.csv」がパワースペクトル値、「ACR_1_5_R.csv」が自己相関関数値です。
パワースペクトル値のCSV(ACR_1_5_P.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、最初の列の先頭に「k」、次の列の先頭に「パワースペクトル」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_5_P」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
次に自己相関関数値のCSV(ACR_1_5_R.csv)を表計算ソフトで開いてください。
一行目に空行を挿入し、最初の列の先頭に「n」、次の列の先頭に「R[n]」と入力します。
グラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線あり、平滑化なしとします。
「名前を付けて保存」でシートを表計算形式で保存します。ファイル名は「ACR_1_5_R」として下さい(拡張子は使用する表計算ソフトによる)。
チーム内で答え合わせをし、自己相関関数のグラフが演習 1-4 の結果と一致することを確認して下さい。
指定場所に「パワースペクトル値のグラフ」と「自己相関関数値のグラフ」を貼り付けて下さい。