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−1031−22−334h[n]n−1031−2234

数列 x[n] = {3, −2, −3} と h[n] = {3, −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] = {3, −2, −3}, n = 0…2h[n] = {3, −2}, n = 0…1
ymax =
2.やさしい
x[n]n−101112131…h[n]n−1021−12234

インパルス応答 h[n] = {2, −1, 2}(n = 0…2)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[3] を求めなさい。

h[n] = {2, −1, 2}x[n] = 1·u[n]
y[3] =
3.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) =
4.ふつう
x(t)t23h(t)t01

信号 x(t) は t = 2 s から t = 3 s の間だけ、h(t) は t = 0 s から t = 1 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 … 3 sh: 0 … 1 s
tend = s
5.むずかしい
x(t)t (ms)1020402

方形波が周期 T = 20 ms で 2 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)。150 Hz のフーリエ成分の振幅 c3 を求めなさい。

0 … 2T = 20 msf = 150 Hz
c3 =
6.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) =

解答

  1. 1. ymax = 9
  2. 2. y[3] = 3
  3. 3. y(1.5) = 0.001237
  4. 4. tend = 4 s
  5. 5. c3 = 0.4244
  6. 6. h(0.5) = 0.6767

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。