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−10−21−1233445h[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] = {−2, −1, 3, 4}、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] = {−2, −1, 3, 4}, n = 0…3
y[2] =
2.やさしい
x[n]n−10−2112434h[n]n−10313234

数列 x[n] = {−2, 1, 4} と h[n] = {3, 3} 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] = {−2, 1, 4}, n = 0…2h[n] = {3, 3}
Σy[n] =
3.ふつう
x(t)t32h(t)t42

パルス x(t) = 2(0 ≤ t < 3 s)を、h(t)、すなわち t = 0 の 2 から t = 4 s の 0 まで直線的に下がる三角形とたたみ込みます。y(t) = x(t) ∗ h(t) の下の面積 Ay を求めなさい。

x(t) = 2, 0 ≤ t < 3 sh(0) = 2, h(4) = 0
Ay =
4.ふつう
x(t)t0.510h(t)t1

パルス x(t) = 10(0 ≤ t < 0.5 s、それ以外は 0)が、h(t) = e−1tu(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 s での出力 y(1) を求めなさい。

x(t) = 10, 0 ≤ t < 0.5 sh(t) = e−1tu(t)t = 1 s
y(1) =
5.むずかしい
10cos(4t)h(t) = 10e−2t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 10·cos(4t) が、h(t) = 10·e−2tu(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) = 10e−2tu(t)x(t) = 10cos(4t)
φ = °
6.むずかしい
x(t)t (ms)2.551010−10

三角波が周期 T = 5 ms で −10 と +10 の間を直線的に上昇・下降します。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 =

解答

  1. 1. y[2] = −2.5
  2. 2. Σy[n] = 18
  3. 3. Ay = 24
  4. 4. y(1) = 2.387
  5. 5. φ = −63.43 °
  6. 6. c3 = 0.9006

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。