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−101112334h[n]n−1041−1234

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

x[n] = {1, 1, 3}, n = 0…2h[n] = {4, −1}, n = 0…1
y[2] =
2.やさしい
x[n]n−1031−32134h[n]n−1031−3234

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

x[n] = {3, −3, 1}, n = 0…2h[n] = {3, −3}, n = 0…1
y[2] =
3.ふつう
x(t)t2h(t)t1

入力 x(t) = 2·e−3tu(t) が、h(t) = e−5tu(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) = 2·e−3tu(t)h(t) = e−5tu(t)t = 1 s
y(1) =
4.ふつう
x(t)t13h(t)t04

信号 x(t) は t = 1 s から t = 3 s の間だけ、h(t) は t = 0 s から t = 4 s の間だけ 0 でない値をとります。y(t) = x(t) ∗ h(t) が始まる時刻 tstart を求めなさい。

x: 1 … 3 sh: 0 … 4 s
tstart = s
5.むずかしい
x(t)t (ms)1020404

方形波が周期 T = 20 ms で 4 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)。50 Hz のフーリエ成分の振幅 c1 を求めなさい。

0 … 4T = 20 msf = 50 Hz
c1 =
6.むずかしい
δ(t)y′ + 2y = 2xh(t)

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

解答

  1. 1. y[2] = 11
  2. 2. y[2] = 12
  3. 3. y(1) = 0.04305
  4. 4. tstart = 1 s
  5. 5. c1 = 2.546
  6. 6. h(0.5) = 0.7358

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。