シラバス情報

教員名 ： 丸田　一輝
科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)
ディジタル通信特論
科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)
Digital Communications
授業コード　Class code
994D61A
科目番号　Course number
43ICCEN502

教員名
丸田　一輝
Instructor
Kazuki Maruta

開講年度学期
2026年度前期
Year
2026年度
Semester
①First semester
曜日時限
水曜3限
Class hours
Wednesday 3rd Period

開講学科・専攻　Department
工学研究科　電気工学専攻

Department of Electrical Engineering, Graduate School of Engineering
単位数　Course credit
2.0単位
授業の方法　Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態　Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description
ディジタル通信方式の解析および設計の応用を学ぶ。特に、OFDM、マルチアンテナ技術(MIMO)はディジタル通信において重要な項目であるので、それらの基礎を修得する。

Students will learn the analysis and design applications of digital communication methods. In particular, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and antenna technology known as multiple-input, multiple-output (MIMO) are important in digital communications, so students will learn the fundamentals of these technologies. 
目的　Objectives
通信工学に関して、総合的、体系的な知識を身につける。近年のディジタル通信で主要な方式であるOFDMとMIMOの原理を修得し、応用に供する。

Students will acquire a comprehensive and systematic knowledge of communication engineering, i.e., digital modulation, wireless channel, OFDM and MIMO schemes.
到達目標　Outcomes
１. 多値変調方式の符号誤り率の理論的な導出ができるようになる。
２. OFDM方式の動作原理を理解し、通信システムで応用できるようになる。
３. MIMO伝送方式の原理を理解、通信システムで応用できるようになる。

Understanding of the modern digital communication for practical applications.
1. Theoretical derivation of the bit error rate of multi-level modulation schemes.
2. Principle of the OFDM scheme.
3. Principle of the MIMO scheme.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）
履修上の注意　Course notes prerequisites
-
アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）
課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／プレゼンテーション　Presentation
-

準備学習・復習　Preparation and review
準備学習：LETUSに掲載する講義資料を事前に熟読する。
復習：LETUSに掲載された講義資料を参考にしながら講義の要点をまとめる。

Webpages: LETUS page for handouts, which will be posted in PDF format.
成績評価方法　Performance grading policy
複数回実施するレポート課題(50%)及び授業中に行う質問の受け答え及び発表(50%)により評価する。

Evaluated based on the internal report (50%) and presentation (50%).
学修成果の評価　Evaluation of academic achievement
・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings
教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報　Bibliographic information
-
MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials
No particular references or materials have been determined.

授業計画　Class plan
  1. イントロ、携帯電話
    携帯電話の発展およびスマートフォンの機能について学ぶ。

 

  1. ディジタル無線通信の原理と性能指標
    無線方式の概要、送受信機の構成及びディジタル通信の品質評価で重要な誤り率の導出原理を学ぶ。

 

  1. 無線伝搬路 (1)
    マルチパス伝搬路モデル、遅延プロファイルと周波数スペクトルの関係を学ぶ。

 

  1. 無線伝搬路 (2)
    マルチパス伝搬路が引き起こす符号間干渉、時変動伝搬路、等化方法について学ぶ。

 

  1. OFDM (1)
    携帯電話システム、無線    LAN等で用いられているOFDMの原理を学ぶ。

 

  1. OFDM (2)
    OFDMの送受信機構成、伝搬路推定及び周波数領域等化の原理を学ぶ。

 

  1. OFDM (3)
    シンボル同期、周波数同期、位相同期の考え方を学ぶ。 

 

  1. 多元接続 (1)
    無線システムにおける時間・周波数・空間等の無線リソースの基本的な考え方を学ぶ。

 

  1. 多元接続 (2)
    複数の端末との同時接続（多元接続）を行う際の無線リソース割り当ての基本的な考え方を学ぶ。

 

  1. ダイバーシチ
    受信品質を改善するための技術であるアンテナダイバーシチ等の基本を学ぶ。

 

  1. MIMO (1)
    MIMOの基本原理、ビームフォーミングについての考え方を学ぶ。

 

  1. MIMO (2)
    線形演算に基づく様々な重み制御の方法について学ぶ。

 

  1. MIMO (3)
    非線形演算に基づく様々な空間多重の方法について学ぶ。

 

  1. MIMO (4) 
    複数の端末との同時接続（マルチユーザ    MIMO, Massive MIMO）についての基本及び発展形を学ぶ。

 

  1. まとめ
    MIMO-OFDM    を総括し、当該授業における達成度を確認する。

 

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  1. Introduction
    Development of cellular phones and functions of smart phones.

  2. Principles and performance indicators of digital wireless communication
    Overview of wireless systems, transmitter and receiver configurations, and the principle of deriving the error rate, which is important in evaluating the quality of digital communications.
     
  3. Wireless propagation (1)Multipath propagation path models and relationship between delay profiles and frequency spectrum. 

  4. Wireless propagation (2)
    Inter-symbol interference caused by multipath propagation paths, time-varying channel, and equalization methods. 

  5. OFDM (1)
    Principles of OFDM used in modern wireless communication such as cellular systems and wireless LAN.
     

  6. OFDM (2)
    Principles of OFDM transmitter/receiver configuration, channel estimation, and frequency-domain equalization.

  7. OFDM (3)
    Concepts of symbol timing synchronization, frequency synchronization, and phase synchronization.

  8. Multiple access (1)
    Basic concepts of wireless resources in time, frequency, and space. 

  9. Multiple access (2)
    Basic concept of wireless resource allocation for simultaneous connection with multiple terminals, i.e., multiple access. 

  10. Diversity
    Basics of antenna diversity and other techniques to improve reception performance. 

  11. MIMO (1)
    Basic principles of MIMO and the concept of beamforming.

  12. MIMO (2)
    Array weight design methods based on linear arithmetic. 

  13. MIMO (3)
    Spatial multiplexing based on nonlinear operations.

  14. MIMO (4)
    Basic and advanced forms of multiple access such as multi-user MIMO and massive MIMO.

  15. Summary
    Summary of MIMO-OFDM and confirmation of the achievement level in the class.


担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor
民間企業での研究開発における勤務経験を活かし、本講義で取り扱う各種通信方式と実際の無線通信システムにおける関連性の理解が深められるよう、実例を示しながら講義を行う。

Drawing on experience in research and development in the industry, lectures will be conducted with real-world examples to enhance the understanding of the relationship between various communication schemes and commercial wireless communication systems. 
教育用ソフトウェア　Educational software
MATLAB/Simulink／-
-

備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class
Y
授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class
N