メルマガ

【Digi-Key社提供】フレッシャーズ&学生応援特別企画

  マルツ最新情報  
  マルツオンライン(マルツエレック株式会社)  
     
     
  MAIL MAGAZINE

特別号 2021.02.12
 
     
本メール・マガジンはマルツエレックが配信するDigi-Key社提供の技術解説特集です.
【Digi-Key社提供】フレッシャーズ&学生応援特別企画
【連載】 実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理
 スペクトラム解析やディジタル・フィルタをSTM32マイコンで動かしてみよう

[第1回] フーリエ解析の基本「三角関数」の正しい理解 全文を読む
[第2回] STM32マイコンの開発環境を準備する 全文を読む

【企画】ZEPエンジニアリング株式会社
 *ZEPエンジニアリングはマルツエレックのコンテンツ企画・制作会社です.

 IoTエッジに組み込む小型コンピュータ「マイコン」には2つの使い方があります.

 1つ目は,スイッチが押されたらLEDを点灯するようなシーケンス制御の用途.2つ目は,センサの出力信号をディジタル信号に変換して取り込み,理論式に基づいて数値演算を行い,周波数分析やフィルタリング処理を実現する「アナログ信号のディジタル的処理」です.

 本メルマガは,STマイクロエレクトロニクスの2000円Armマイコン・キット Nucleoを使って,アナログ信号を処理するプログラムを動かながら,その基本を学ぶ全3回の連載記事のうちの初回です.全ての解説記事はいつでも読めるのじっくり取り組んでください.

 連載のスケジュールは次のとおりです.
●2月12日 配信分
 第1回 フーリエ解析の基本「三角関数」の正しい理解
 第2回 STM32マイコンの開発環境を準備する
●4月8日 配信分
 第3回 「フーリエ級数」を利用して波形を合成する実験
●6月10日 配信分
 第4回 「フーリエ級数」に基づいて波形を分析する実験
z1

 電波,情報通信,半導体デバイスの原理,これらはすべて「波動」というキーワードで説明できます.この波動を取り扱うための数学が「フーリエ解析」です.本連載で扱うスペクトラム解析もディジタル・フィルタも「フーリエ解析」に始まり,「フーリエ解析」に終わります.この基本を理解しているかいないかで,応用力は100倍も1000倍も変わるでしょう.<ZEPマガジン編集部>

●マイコン活用に必要不可欠な「ディジタル信号処理」の本質を解説
 ワンチップ・マイコンの付加価値を上げるためには,「ディジタル信号処理」の理解が必要不可欠です.ディジタル信号処理は音声処理や画像処理,信号解析に無線の変復調など,幅広い領域で応用されています.

 ハードウェアの単価が安くなった時代において,製品の価値は「いかに適切な計算アルゴリズムを実装できるか」にかかっています.本連載ではSTMマイコンを動かして実験をしながら,ディジタル信号処理の本質を学びます.

●ディジタル信号処理の核心「フーリエ解析」を高校数学から解説
 ディジタル信号処理の核心は,数学の「フーリエ解析」という分野にあります.フーリエ解析のキーワードとしては「フーリエ変換」,「高速フーリエ変換(FFT)」,「ラプラス変換」,「z変換」,「ディジタル・フィルタ」などが挙げられます.

 コンピュータとは,「計算機」という意味の言葉です.コンピュータ上で実行するディジタル信号処理を本当の意味で使いこなすには,その「計算」すなわち「数学的なしくみ」を理解するのが一番の近道です.本連載ではフーリエ解析を高校数学から解説し,上記の項目の本質を理解することを目指します.連載の第1回ではフーリエ解析の全体像を示し,今後の学習の道筋を立てます.

z2

●STM32マイコンで実験しながら学ぶ
 数学というと,難解であるとかとっつきにくいといったイメージがあるかもしれません.そこで,本連載では実際にマイコンのプログラムを書いて,具体的な計算処理の様子を見ながら話を進めることにします.手を動かしながら読み進めることで,深い理解を得ることができます.

 本連載で紹介する実験には,市場で大きなシェアを占める「STM32シリーズ」のマイコンを使います.マイコン・ボード以外の開発環境はすべて無償のものを利用します.自分の手でプログラムを書きながら数学の本質を体感し,さらにマイコン開発の経験を積むことができます.
●連載第1回は「三角関数」の復習から始める
 フーリエ解析の分野では,「三角関数」が大きな役割を果たします.三角関数が主役であるといっても過言ではありません.そこで,連載第1回では三角関数の基礎から話を始めることにします.また,これから何度も使うことになる「微分」や「積分」といった重要な演算をプログラム上で実行してみます.<別府 伸耕>

z3


[第1回] フーリエ解析の基本「三角関数」の正しい理解 全文を読む
[第2回] STM32マイコンの開発環境を準備する 全文を読む

 
 
                   
 
 
  ・このメールはメールニュース購読をお申し込みいただいた方に配信しております。購読解除はこちらから。
・個人情報の取扱いについては プライバシーポリシーをご覧ください。
・本メールアドレスは送信専用です。お問合わせは下記よりお願いします。
  お問合わせフォーム | お問合わせダイヤル: 03-6803-0209 (午前9時から午後6時まで 日曜定休)
 
 
 
 
マルツエレック株式会社
Copyright(C) Marutsuelec Co.,Ltd. All Rights Reserved.
 
 

ページトップへ