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−101112131…h[n]n−10−11−1243145

インパルス応答 h[n] = {−1, −1, 4, 1}(n = 0…3)をもつシステムに、ステップ入力 x[n] = 1·u[n] を加えます。出力 y[2] を求めなさい。

h[n] = {−1, −1, 4, 1}x[n] = 1·u[n]
y[2] =
2.やさしい
x[n]n−101−22333415h[n]n−10123−34−25

図のように、x[n] は n = 1…4、h[n] は n = 3…4 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初の添え字 nfirst を求めなさい。

x[n]: n = 1…4h[n]: n = 3…4
nfirst =
3.ふつう
x(t)t1h(t)t1

入力 x(t) = 1·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) = 1·e−6tu(t)h(t) = e−2tu(t)t = 0.25 s
y(0.25) =
4.ふつう
x(t)t0.51h(t)t1

パルス x(t) = 1(0 ≤ t < 0.5 s、それ以外は 0)が、h(t) = e−5tu(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 = 1.5 s での出力 y(1.5) を求めなさい。

x(t) = 1, 0 ≤ t < 0.5 sh(t) = e−5tu(t)t = 1.5 s
y(1.5) =
5.むずかしい
δ(t)y′ + 4y = 5xh(t)

システムは y′(t) + 4·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′ + 4y = 5xt = 0.5 s
h(0.5) =
6.むずかしい
u[n]0.5+y[n]0.5·z⁻¹+

システムは y[n] = 0.5·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] = 0.5y[n − 1] + 0.5x[n]x[n] = u[n]
y[2] =

解答

  1. 1. y[2] = 2
  2. 2. nfirst = 4
  3. 3. y(0.25) = 0.09585
  4. 4. y(1.5) = 0.001237
  5. 5. h(0.5) = 0.6767
  6. 6. y[2] = 0.875

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。