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−102142234h[n]n−10213234

数列 x[n] = {2, 4, 2} と h[n] = {2, 3} はどちらも n = 0 から始まります。y[n] = x[n] ∗ h[n] の最大の標本 ymax を求めなさい。

x[n] = {2, 4, 2}, n = 0…2h[n] = {2, 3}, n = 0…1
ymax =
2.やさしい
x[n]n−10123243546h[n]n−10112−23−24

図のように、x[n] は n = 3…5、h[n] は n = 1…3 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後の添え字 nlast を求めなさい。

x[n]: n = 3…5h[n]: n = 1…3
nlast =
3.ふつう
x(t)t2h(t)t0.51

システムのインパルス応答は h(t) = e−2tu(t) です。入力はステップ x(t) = 2·u(t) です。t = 1.5 s での出力 y(1.5) を求めなさい。

h(t) = e−2tu(t)x(t) = 2·u(t)t = 1.5 s
y(1.5) =
4.ふつう
x(t)t13h(t)t26

信号 x(t) は t = 1 s から t = 3 s の間だけ、h(t) は t = 2 s から t = 6 s の間だけ 0 でない値をとります。y(t) = x(t) ∗ h(t) が始まる時刻 tstart を求めなさい。

x: 1 … 3 sh: 2 … 6 s
tstart = s
5.むずかしい
δ(t)y′ + 10y = 5xh(t)

システムは y′(t) + 10·y(t) = 5·x(t) に従います。t = 0.5 s でのインパルス応答 h(0.5) を求めなさい。

y′ + 10y = 5xt = 0.5 s
h(0.5) =
6.むずかしい
x(t)t (ms)2.55104−4

方形波が周期 T = 5 ms で +4 と −4 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)。600 Hz のフーリエ成分の振幅 c3 を求めなさい。

±4T = 5 msf = 600 Hz
c3 =

解答

  1. 1. ymax = 16
  2. 2. nlast = 8
  3. 3. y(1.5) = 0.9502
  4. 4. tstart = 3 s
  5. 5. h(0.5) = 0.03369
  6. 6. c3 = 1.698

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。