解答つきたたみ込みと LTI システムワークシート

無料で印刷できるたたみ込みと LTI システムのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
x[n]n−1031−3243h[n]n−10122−13

図のように、x[n] は n = 0…2、h[n] は n = 1…2 で 0 でない値をとります。y[n] = x[n] ∗ h[n] が 0 でない値をとりうる最初の添え字 nfirst を求めなさい。

x[n]: n = 0…2h[n]: n = 1…2
nfirst =
2.やさしい
x[n]n−1041−22234h[n]n−10−21−2234

数列 x[n] = {4, −2, 2} と h[n] = {−2, −2} をたたみ込みます。y[n] = x[n] ∗ h[n] のすべての標本の和 Σy[n] を求めなさい。

x[n] = {4, −2, 2}, n = 0…2h[n] = {−2, −2}
Σy[n] =
3.ふつう
x(t)t01h(t)t−13

信号 x(t) は t = 0 s から t = 1 s の間だけ、h(t) は t = −1 s から t = 3 s の間だけ 0 でない値をとります。y(t) = x(t) ∗ h(t) が終わる時刻 tend を求めなさい。

x: 0 … 1 sh: −1 … 3 s
tend = s
4.ふつう
x(t)t22h(t)t1

パルス x(t) = 2(0 ≤ t < 2 s、それ以外は 0)が、h(t) = e−5tu(t) のシステムに加えられます。パルスが終わったあとの t = 4 s での出力 y(4) を求めなさい。

x(t) = 2, 0 ≤ t < 2 sh(t) = e−5tu(t)t = 4 s
y(4) =
5.むずかしい
x(t)t (ms)12410

方形波が周期 T = 2 ms で 10 と 0 の間を切り替わります(各レベルに周期の半分ずつとどまります)。2500 Hz のフーリエ成分の振幅 c5 を求めなさい。

0 … 10T = 2 msf = 2500 Hz
c5 =
6.むずかしい
x(t)t (ms)1020404−4

三角波が周期 T = 20 ms で −4 と +4 の間を直線的に上昇・下降します。250 Hz のフーリエ成分の振幅 c5 を求めなさい。

±4T = 20 msf = 250 Hz
c5 =

解答

  1. 1. nfirst = 1
  2. 2. Σy[n] = −16
  3. 3. tend = 4 s
  4. 4. y(4) = 1.816 × 10⁻⁵
  5. 5. c5 = 1.273
  6. 6. c5 = 0.1297

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。