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−1031−22−23−145h[n]n−100.5122134

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

b = {0.5, 2, 1}x[n] = {3, −2, −2, −1}, n = 0…3
y[2] =
2.やさしい
x[n]n−1012344−35−36h[n]n−10123−1425

図のように、x[n] は n = 3…5、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 = 3…5h[n]: n = 3…4
nfirst =
3.ふつう
x(t)t25h(t)t1

パルス x(t) = 5(0 ≤ t < 2 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 = 2.5 s での出力 y(2.5) を求めなさい。

x(t) = 5, 0 ≤ t < 2 sh(t) = e−5tu(t)t = 2.5 s
y(2.5) =
4.ふつう
x(t)t4h(t)t11

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

h(t) = e−1tu(t)x(t) = 4·u(t)t = 4 s
y(4) =
5.むずかしい
x(t)t (ms)25101

パルス列の高さは 1、パルス幅は 2 ms、周期は 5 ms です。200 Hz にある高調波次数 1 の振幅 c1 を求めなさい。

A = 1τ = 2 msT = 5 ms
c1 =
6.むずかしい
5cos(15t)h(t) = 5e−10t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 5·cos(15t) が、h(t) = 5·e−10tu(t) のシステムに加えられます。入力に対する定常出力の位相 φ を、度で求めなさい。

h(t) = 5e−10tu(t)x(t) = 5cos(15t)
φ = °

解答

  1. 1. y[2] = −2
  2. 2. nfirst = 6
  3. 3. y(2.5) = 0.08208
  4. 4. y(4) = 3.927
  5. 5. c1 = 0.6055
  6. 6. φ = −56.31 °

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。