Fiche d’exercices de Convolution et systèmes LTI avec corrigé

Fiche d’exercices de Convolution et systèmes LTI gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
x[n]n−1021−22−134h[n]n−10−11−3234

On effectue la convolution des suites x[n] = {2, −2, −1} et h[n] = {−1, −3}. Trouvez la somme Σy[n] de tous les échantillons de y[n] = x[n] ∗ h[n].

x[n] = {2, −2, −1}, n = 0…2h[n] = {−1, −3}
Σy[n] =
2.Facile
x[n]n−101142−334h[n]n−10413234

Les suites x[n] = {1, 4, −3} et h[n] = {4, 3} commencent toutes deux en n = 0. Trouvez l’échantillon y[1] de la convolution y[n] = x[n] ∗ h[n].

x[n] = {1, 4, −3}, n = 0…2h[n] = {4, 3}, n = 0…1
y[1] =
3.Moyen
x(t)t44h(t)t43

L’impulsion x(t) = 4 pour 0 ≤ t < 4 s est convoluée avec h(t), un triangle qui décroît linéairement de 3 à t = 0 jusqu’à 0 à t = 4 s. Trouvez l’aire Ay sous y(t) = x(t) ∗ h(t).

x(t) = 4, 0 ≤ t < 4 sh(0) = 3, h(4) = 0
Ay =
4.Moyen
x(t)t12h(t)t25

L’impulsion x(t) = 2 pour 0 ≤ t < 1 s (nulle ailleurs) est appliquée à un système de réponse impulsionnelle h(t) = 5 pour 0 ≤ t < 2 s (nulle ailleurs). Trouvez la sortie y(2) à t = 2 s.

x(t) = 2, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 5, 0 ≤ t < 2 st = 2 s
y(2) =
5.Difficile
x(t)t (ms)1020402−2

Un signal carré commute entre +2 et −2 avec la période T = 20 ms (une demi-période à chaque niveau). Trouvez l’amplitude c1 de sa composante de Fourier à 50 Hz.

±2T = 20 msf = 50 Hz
c1 =
6.Difficile
10cos(15t)h(t) = 5e−10t​u(t)y(t)

L’entrée x(t) = 10·cos(15t) est appliquée à un système de réponse h(t) = 5·e−10tu(t). Trouvez la phase φ de la sortie en régime permanent par rapport à l’entrée, en degrés.

h(t) = 5e−10tu(t)x(t) = 10cos(15t)
φ = °

Corrigé

  1. 1. Σy[n] = 4
  2. 2. y[1] = 19
  3. 3. Ay = 96
  4. 4. y(2) = 10
  5. 5. c1 = 2,546
  6. 6. φ = −56,31 °

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