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−10−312243−24h[n]n−1031−2234

数列 x[n] = {−3, 2, 4, −2} と h[n] = {3, −2} 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] = {−3, 2, 4, −2}, n = 0…3h[n] = {3, −2}, n = 0…1
ymax =
2.やさしい
x[n]n−103112−23245h[n]n−100.51120.534

FIR フィルタが y[n] = 0.5·x[n] + x[n − 1] + 0.5·x[n − 2] を計算します。入力は n = 0…3 で x[n] = {3, 1, −2, 2}、それ以外では 0 です。出力 y[1] を求めなさい。

b = {0.5, 1, 0.5}x[n] = {3, 1, −2, 2}, n = 0…3
y[1] =
3.ふつう
x(t)t13h(t)t43

パルス x(t) = 3(0 ≤ t < 1 s、それ以外は 0)が、インパルス応答 h(t) = 3(0 ≤ t < 4 s、それ以外は 0)のシステムに加えられます。t = 0.5 s での出力 y(0.5) を求めなさい。

x(t) = 3, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 3, 0 ≤ t < 4 st = 0.5 s
y(0.5) =
4.ふつう
x(t)t10h(t)t1

入力 x(t) = 10·e−6tu(t) が、h(t) = e−2tu(t) のシステムに加えられます。t = 0.25 s での出力 y(0.25) を求めなさい。

x(t) = 10·e−6tu(t)h(t) = e−2tu(t)t = 0.25 s
y(0.25) =
5.むずかしい
x(t)t (ms)1020401

方形波が周期 T = 20 ms で 1 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)。350 Hz のフーリエ成分の振幅 c7 を求めなさい。

0 … 1T = 20 msf = 350 Hz
c7 =
6.むずかしい
10cos(15t)h(t) = 5e−5t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 10·cos(15t) が、h(t) = 5·e−5tu(t) のシステムに加えられます。入力に対する定常出力の位相 φ を、度で求めなさい。

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

解答

  1. 1. ymax = 12
  2. 2. y[1] = 3.5
  3. 3. y(0.5) = 4.5
  4. 4. y(0.25) = 0.9585
  5. 5. c7 = 0.09095
  6. 6. φ = −71.57 °

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。