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−10123−144546h[n]n−3−2−2−130−21

図のように、x[n] は n = 3…5、h[n] は n = -2…0 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 = -2…0
nfirst =
2.やさしい
x[n]n−101142334h[n]n−101142−334

数列 x[n] = {1, 4, 3} と h[n] = {1, 4, −3} 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] = {1, 4, 3}, n = 0…2h[n] = {1, 4, −3}, n = 0…2
ymax =
3.ふつう
x(t)t12h(t)t04

信号 x(t) は t = 1 s から t = 2 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) が終わる時刻 tend を求めなさい。

x: 1 … 2 sh: 0 … 4 s
tend = s
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−0.5tu(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) = 10, 0 ≤ t < 0.5 sh(t) = e−0.5tu(t)t = 1.5 s
y(1.5) =
5.むずかしい
δ(t)y′ + 10y = 5xh(t)

システムは y′(t) + 10·y(t) = 5·x(t) に従います。t = 0.25 s でのインパルス応答 h(0.25) を求めなさい。

y′ + 10y = 5xt = 0.25 s
h(0.25) =
6.むずかしい
δ(t)y′ + 0.5y = 10xh(t)

システムは y′(t) + 0.5·y(t) = 10·x(t) に従います。t = 2 s でのインパルス応答 h(2) を求めなさい。

y′ + 0.5y = 10xt = 2 s
h(2) =

解答

  1. 1. nfirst = 1
  2. 2. ymax = 16
  3. 3. tend = 6 s
  4. 4. y(1.5) = 2.683
  5. 5. h(0.25) = 0.4104
  6. 6. h(2) = 3.679

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。