1. 時間領域ディジタルサイン波


演習 1-1 (個人): 表計算ソフトで時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / 5 \cdot i )$

のグラフを描いてみましょう。

表計算ソフトを起動します。
時刻の範囲は $i = 0, 1, \cdots, 20$ とします。
一番上の最初の列のセルに「i」と書き、その下のセルから各 $i$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と書いた右隣のセルに「f[i]」と書き、その下のセルから各 $i$ における $f[i]$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と「f[i]」の列を範囲選択してから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、平滑化ありとします。
シートを保存します。ファイル名は「DSIN_1_1」として下さい(拡張子は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。
各自が指定場所に「グラフ」を貼り付けて下さい。


2. 振幅

3. 角周波数、周波数、周期


演習 1-2 (個人): 演習 1-1 の時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / 5 \cdot i )$

の振幅 $a$ 、周期 $\textrm{T}_d$ [点]、周波数 $f$ [Hz]、角周波数 $w$ [rad/秒]を求めてみましょう。
サンプリング周波数は $f_s = 10$ [Hz] とします。

各パラメータの値をチームで話し合って考えて下さい。
指定場所に「振幅 $a$ 、周期 $\textrm{T}_d$ [点]、周波数 $f$ [Hz]、角周波数 $w$ [rad/秒]」の値を記入して下さい。


演習 1-3 (個人): サンプリング周波数が $f_s = 10$ [Hz] 、周波数が $f = 1/2$ [Hz]である時、時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / \textrm{T}_d \cdot i )$

の周期 $\textrm{T}_d$ [点] は何点になるか計算で求めてみましょう。

周期 $\textrm{T}_d$ [点]の値をチームで話し合って考えて下さい。
指定場所に「周期 $\textrm{T}_d$ [点] 」の値を記入して下さい。


演習 1-4 (個人): 表計算ソフトで演習 1-3 の時間領域ディジタルサイン波のグラフを描いてみましましょう。

表計算ソフトを起動します。
時刻の範囲は $i = 0, 1, \cdots, 20$ とします。
一番上の最初の列のセルに「i」と書き、その下のセルから各 $i$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と書いた右隣のセルに「f[i]」と書き、その下のセルから各 $i$ における $f[i]$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と「f[i]」の列を範囲選択してから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、平滑化ありとします。
シートを保存します。ファイル名は「DSIN_1_4」として下さい(拡張子は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。
各自が指定場所に「グラフ」を貼り付けて下さい。


4. 初期位相と進み・遅れ


演習 1-5 (個人): 時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / 5 \cdot i - 2\pi/5)$

のグラフを表計算ソフトで描いて、演習 1-1 のグラフとの違いを確認しましょう。

表計算ソフトを起動します。
時刻の範囲は $i = 0, 1, \cdots, 20$ とします。
一番上の最初の列のセルに「i」と書き、その下のセルから各 $i$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と書いた右隣のセルに「f[i]」と書き、その下のセルから各 $i$ における $f[i]$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と「f[i]」の列を範囲選択してから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、平滑化ありとします。
シートを保存します。ファイル名は「DSIN_1_5」として下さい(拡張子は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。
各自が指定場所に「グラフ」を貼り付けて下さい。


演習 1-6 (個人): 演習 1-5 の時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / 5 \cdot i - 2\pi/5)$

の初期位相に関して以下の表を完成させ、演習 1-5 で描いたグラフが理論通りになっていることを確認しましょう。

$\phi$ の値 $\textrm{T}_d$ の値 $\phi$ の符号位相が・・・点で言い換えると・・・平行移動方向と距離
$\phi$ = ? [rad]$\textrm{T}_d$ = ? [点] プラス / マイナス ? [rad] 進んでいる / 遅れている ? [点] 進んでいる / 遅れている 左 / 右 へ ? [点]

表の内容をチームで話し合って考えて下さい。
指定場所で「表」を完成させて下さい。


5. 位相反転


演習 1-7 (個人): 演習 1-1 の時間領域ディジタルサイン波

$f[i] = 2 \cdot \sin( 2\pi / 5 \cdot i)$

の位相を反転させたサイン波のグラフを描いてみましょう。
※ ただし振幅を $-2$ にする方法は用いないこと。

表計算ソフトを起動します。
時刻の範囲は $i = 0, 1, \cdots, 20$ とします。
一番上の最初の列のセルに「i」と書き、その下のセルから各 $i$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と書いた右隣のセルに「f[i]」と書き、その下のセルから各 $i$ における $f[i]$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と「f[i]」の列を範囲選択してから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、平滑化ありとします。
シートを保存します。ファイル名は「DSIN_1_7」として下さい(拡張子は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。
各自が指定場所に「グラフ」を貼り付けて下さい。


6. 直流(DC)信号


演習 1-8 (個人): 表計算ソフトで直流(DC)信号

$f[i] = -2$

のグラフを描いてみましょう。

表計算ソフトを起動します。
時刻の範囲は $i = 0, 1, \cdots, 20$ とします。
一番上の最初の列のセルに「i」と書き、その下のセルから各 $i$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と書いた右隣のセルに「f[i]」と書き、その下のセルから各 $i$ における $f[i]$ の値をオートフィルを使って入力します。
「i」と「f[i]」の列を範囲選択してからグラフを挿入します。グラフの種類は散布図、点あり、線「無し」とします。
シートを保存します。ファイル名は「DSIN_1_8」として下さい(拡張子は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。
各自が指定場所に「グラフ」を貼り付けて下さい。