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−101231435−36h[n]n−2−13031

図のように、x[n] は n = 3…5、h[n] は n = -1…0 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…0
nlast =
2.やさしい
x[n]n−1011−2213145h[n]n−100.510.2520.534

FIR フィルタが y[n] = 0.5·x[n] + 0.25·x[n − 1] + 0.5·x[n − 2] を計算します。入力は n = 0…3 で x[n] = {1, −2, 1, 1}、それ以外では 0 です。出力 y[1] を求めなさい。

b = {0.5, 0.25, 0.5}x[n] = {1, −2, 1, 1}, n = 0…3
y[1] =
3.ふつう
x(t)t2h(t)t1

入力 x(t) = 2·e−2tu(t) が、h(t) = e−1tu(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) = 2·e−2tu(t)h(t) = e−1tu(t)t = 0.25 s
y(0.25) =
4.ふつう
x(t)t−21h(t)t02

信号 x(t) は t = −2 s から t = 1 s の間だけ、h(t) は t = 0 s から t = 2 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: −2 … 1 sh: 0 … 2 s
tend = s
5.むずかしい
u[n]0.5+y[n]0.6·z⁻¹+

システムは y[n] = 0.6·y[n − 1] + 0.5·x[n] に従い、静止状態から始まります。入力は単位ステップ x[n] = u[n] です。y[2] を求めなさい。

y[n] = 0.6y[n − 1] + 0.5x[n]x[n] = u[n]
y[2] =
6.むずかしい
δ(t)y′ + 0.5y = 3xh(t)

システムは y′(t) + 0.5·y(t) = 3·x(t) に従います。t = 2 s でのインパルス応答 h(2) を求めなさい。

y′ + 0.5y = 3xt = 2 s
h(2) =

解答

  1. 1. nlast = 5
  2. 2. y[1] = −0.75
  3. 3. y(0.25) = 0.3445
  4. 4. tend = 3 s
  5. 5. y[2] = 0.98
  6. 6. h(2) = 1.104

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。