学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工・博前
時間割コード
Registration Code		2843502
科目区分【日本語】
Course Category
専門科目
科目区分【英語】
Course Category
Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		信号伝送検出理論特論
科目名　【英語】
Course Title		Advanced Lecture on Signal Transmission and Detection Theory
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		LU Shan ○ 山里 敬也
担当教員　【英語】
Instructor		LU Shan ○ YAMAZATO Takaya
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 火曜日 １時限
Spring Tue 1
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
情報・通信工学専攻
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Information and Communication Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修・選択【英語】
Required / Selected


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
本授業の目的は、信号伝送および検出理論と、それに関連する凸最適化技術の包括的な理解を学生に提供することです。本授業では、先端的な数学的手法を用いて複雑な通信問題を解決するための理論的基盤と実践的スキルを身につけることを目指します。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
This course aims to provide students with a comprehensive understanding of signal transmission and detection theory and its integration with convex optimization techniques. The course focuses on equipping students with the theoretical foundation and practical skills required to solve complex communication problems using advanced mathematical methods.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
本授業終了時には、以下の能力を習得することを目指します。
1. 信号伝送および検出理論の基本原理を理解する。
2. 通信システムにおける凸最適化問題を定式化し、解く能力を身につける。
3. 理論的知識を活用して、現代の通信システムを設計し、分析する能力を養う。
4.通信における最適化課題に対するプログラミングによる実践的解決能力を開発する。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
By the end of this course, students will be able to:
1. Understand the fundamental principles of signal transmission and detection theory.
2. Formulate and solve convex optimization problems in communication systems.
3. Apply theoretical knowledge to design and analyze modern communication systems.
4. Develop practical programming solutions for optimization challenges in communication.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
線形代数,確率・統計,微積分学の基礎,信号処理,情報理論
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Linear Algebra,Probability and Statistics,Basic Calculus,Signal Processing, information theory
授業の内容【日本語】
Course Content
1. 授業の紹介と概要
2. 信号処理と最適化のための数学的基礎
3. 信号伝送と検出理論の基礎
4. 凸最適化理論: 凸集合と凸関数
5. 凸最適化理論: ラグランジュの双対性
6. 凸最適化理論: KKT条件
7. 高度な凸最適化技術: 二次錐計画
8. 線形検出と最適化
9. スパース信号の復元と圧縮センシング
10. 電力割り当てとウォーターフィリングアルゴリズム
11. ビームフォーミングと干渉管理
12. フィルタ設計とノイズ抑制
13. 総合的なケーススタディ
14. プロジェクト発表
授業の内容【英語】
Course Content
1. Introduction and Course Overview
2. Mathematical Foundations for Signal Processing and Optimization
3. Signal Transmission and Detection Theory Basics
4. Convex Optimization Theory: Convex sets and convex functions, Mathematical formulation of optimization problems.
5. Convex Optimization Theory: Lagrangian duality and applications of duality in optimization problems.
6. Convex Optimization Theory: KKT conditions and their geometric interpretation
7. Advanced Convex Optimization Techniques: Second-order cone programming
8. Linear Detection and Optimization: Minimum Mean Squared Error (MMSE) detection and convex optimization. Zero-Forcing (ZF) detection methods
9. Sparse Signal Recovery and Compressed Sensing
10. Power Allocation and Water-Filling Algorithm
11. Beamforming and Interference Management
12. Filter Design and Noise Suppression
13. Comprehensive Case Study
14. Project Presentation
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
プロジェクト発表（100点）
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Project Presentation (100 points)
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
無線通信方式，情報ネットワーク，情報理論，確率論の履修が望ましいが、未履修でも受講可能。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
Wireless communication systems, information networks, information theory, and probability theory are desirable, but students who have not taken these courses can still take this course.
教科書【日本語】
Textbook
市販の教科書は使用しない.必要に応じてプリント等を配布する.
教科書【英語】
Textbook
Handouts will be provided.
参考書【日本語】
Reference Book
Stephen Boyd and Lieven Vandenberghe, Convex Optimization,Cambridge University Press, 2004
参考書【英語】
Reference Book
Stephen Boyd and Lieven Vandenberghe, Convex Optimization,Cambridge University Press, 2004
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
使用言語【英語】
Language used
Spoken Language: Japanese
Written on the Board: English
使用言語【日本語】
Language used
言葉：日本語
板書：英語
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
授業は原則対面で行う。遠隔講義を行う場合は、TACTおよびTeamsで行う。
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Classes will be conducted face-to-face. When remote lectures are conducted, they will be conducted via TACT and Teams.
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
講義中および講義時間以外の質問や学生同士の意見交換はTeamsのチャット機能，TACTのメッセージ機能を用いる．
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
The chat of Teams and the message of TACT are used for questions and exchanges of opinions among students during and outside the lecture time.