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−101142234h[n]n−10413234

数列 x[n] = {1, 4, 2} と h[n] = {4, 3} はどちらも n = 0 から始まります。たたみ込み y[n] = x[n] ∗ h[n] の標本 y[1] を求めなさい。

x[n] = {1, 4, 2}, n = 0…2h[n] = {4, 3}, n = 0…1
y[1] =
2.やさしい
x[n]n−101243443546h[n]n−1012−23−24−25

図のように、x[n] は n = 2…5、h[n] は n = 2…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後の添え字 nlast を求めなさい。

x[n]: n = 2…5h[n]: n = 2…4
nlast =
3.ふつう
x(t)t1h(t)t1

入力 x(t) = 1·e−3tu(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) = 1·e−3tu(t)h(t) = e−1tu(t)t = 0.25 s
y(0.25) =
4.ふつう
x(t)t−2−1h(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
x(t)t (ms)2.551010−10

方形波が周期 T = 5 ms で +10 と −10 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)。600 Hz のフーリエ成分の振幅 c3 を求めなさい。

±10T = 5 msf = 600 Hz
c3 =
6.むずかしい
u[n]3+y[n]0.6·z⁻¹+

システムは y[n] = 0.6·y[n − 1] + 3·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[5] を求めなさい。

y[n] = 0.6y[n − 1] + 3x[n]x[n] = u[n]
y[5] =

解答

  1. 1. y[1] = 19
  2. 2. nlast = 9
  3. 3. y(0.25) = 0.1532
  4. 4. tend = 1 s
  5. 5. c3 = 4.244
  6. 6. y[5] = 7.15

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。