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−1011−32434h[n]n−10412234

数列 x[n] = {1, −3, 4} と h[n] = {4, 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] = {1, −3, 4}, n = 0…2h[n] = {4, 2}, n = 0…1
ymax =
2.やさしい
x[n]n−10−31−32−234h[n]n−10−21−22−334

数列 x[n] = {−3, −3, −2} と h[n] = {−2, −2, −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, −2}, n = 0…2h[n] = {−2, −2, −3}
Σy[n] =
3.ふつう
x(t)t5h(t)t0.251

システムのインパルス応答は h(t) = e−4tu(t) です。入力はステップ x(t) = 5·u(t) です。t = 1 s での出力 y(1) を求めなさい。

h(t) = e−4tu(t)x(t) = 5·u(t)t = 1 s
y(1) =
4.ふつう
x(t)t01h(t)t35

信号 x(t) は t = 0 s から t = 1 s の間だけ、h(t) は t = 3 s から t = 5 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: 3 … 5 s
tend = s
5.むずかしい
u[n]0.5+y[n]0.4·z⁻¹+

システムは y[n] = 0.4·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[3] を求めなさい。

y[n] = 0.4y[n − 1] + 0.5x[n]x[n] = u[n]
y[3] =
6.むずかしい
δ(t)y′ + 4y = 3xh(t)

システムは y′(t) + 4·y(t) = 3·x(t) に従います。t = 1 s でのインパルス応答 h(1) を求めなさい。

y′ + 4y = 3xt = 1 s
h(1) =

解答

  1. 1. ymax = 10
  2. 2. Σy[n] = 56
  3. 3. y(1) = 1.227
  4. 4. tend = 6 s
  5. 5. y[3] = 0.812
  6. 6. h(1) = 0.05495

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。