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−1031−32134h[n]n−1041−3234

数列 x[n] = {3, −3, 1} と h[n] = {4, −3} 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] = {3, −3, 1}, n = 0…2h[n] = {4, −3}
Σy[n] =
2.やさしい
x[n]n−10312233245h[n]n−102122134

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

b = {2, 2, 1}x[n] = {3, 2, 3, 2}, n = 0…3
y[2] =
3.ふつう
x(t)t10h(t)t1

入力 x(t) = 10·e−4tu(t) が、h(t) = e−0.5tu(t) 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) = 10·e−4tu(t)h(t) = e−0.5tu(t)t = 0.5 s
y(0.5) =
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−1tu(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−1tu(t)t = 4 s
y(4) =
5.むずかしい
x(t)t (ms)0.3122

パルス列の高さは 2、パルス幅は 0.3 ms、周期は 1 ms です。1000 Hz にある高調波次数 1 の振幅 c1 を求めなさい。

A = 2τ = 0.3 msT = 1 ms
c1 =
6.むずかしい
5cos(15t)h(t) = 10e−5t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 5·cos(15t) が、h(t) = 10·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) = 10e−5tu(t)x(t) = 5cos(15t)
φ = °

解答

  1. 1. Σy[n] = 1
  2. 2. y[2] = 13
  3. 3. y(0.5) = 1.838
  4. 4. y(4) = 0.234
  5. 5. c1 = 1.03
  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。