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−101132−13−14h[n]n−101142134

数列 x[n] = {1, 3, −1, −1} と h[n] = {1, 4, 1} 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] = {1, 3, −1, −1}, n = 0…3h[n] = {1, 4, 1}
Σy[n] =
2.やさしい
x[n]n−10314223−14h[n]n−10−31−2234

数列 x[n] = {3, 4, 2, −1} と h[n] = {−3, −2} 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[3] を求めなさい。

x[n] = {3, 4, 2, −1}, n = 0…3h[n] = {−3, −2}, n = 0…1
y[3] =
3.ふつう
x(t)t41h(t)t22

パルス x(t) = 1(0 ≤ t < 4 s)を、パルス h(t) = 2(0 ≤ t < 2 s)とたたみ込みます。y(t) = x(t) ∗ h(t) の下の面積 Ay を求めなさい。

x(t) = 1, 0 ≤ t < 4 sh(t) = 2, 0 ≤ t < 2 s
Ay =
4.ふつう
x(t)t1h(t)t1

入力 x(t) = 1·e−6tu(t) が、h(t) = e−4tu(t) のシステムに加えられます。t = 1 s での出力 y(1) を求めなさい。

x(t) = 1·e−6tu(t)h(t) = e−4tu(t)t = 1 s
y(1) =
5.むずかしい
x(t)t (ms)1020405

方形波が周期 T = 20 ms で 5 と 0 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)。250 Hz のフーリエ成分の振幅 c5 を求めなさい。

0 … 5T = 20 msf = 250 Hz
c5 =
6.むずかしい
δ(t)y′ + 4y = 2xh(t)

システムは y′(t) + 4·y(t) = 2·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 = 2xt = 0.5 s
h(0.5) =

解答

  1. 1. Σy[n] = 12
  2. 2. y[3] = −1
  3. 3. Ay = 16
  4. 4. y(1) = 0.007918
  5. 5. c5 = 0.6366
  6. 6. h(0.5) = 0.2707

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。