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−101142−13145h[n]n−100.51120.2534

FIR フィルタが y[n] = 0.5·x[n] + x[n − 1] + 0.25·x[n − 2] を計算します。入力は n = 0…3 で x[n] = {1, 4, −1, 1}、それ以外では 0 です。出力 y[1] を求めなさい。

b = {0.5, 1, 0.25}x[n] = {1, 4, −1, 1}, n = 0…3
y[1] =
2.やさしい
x[n]n−10112233h[n]n−3−2−1−1201

図のように、x[n] は n = 0…2、h[n] は n = -2…-1 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後の添え字 nlast を求めなさい。

x[n]: n = 0…2h[n]: n = -2…-1
nlast =
3.ふつう
x(t)t14h(t)t1

パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 1 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) = 4, 0 ≤ t < 1 sh(t) = e−5tu(t)t = 2.5 s
y(2.5) =
4.ふつう
x(t)t24h(t)t1

パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 2 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 = 3 s での出力 y(3) を求めなさい。

x(t) = 4, 0 ≤ t < 2 sh(t) = e−0.5tu(t)t = 3 s
y(3) =
5.むずかしい
10cos(6t)h(t) = 10e−2t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 10·cos(6t) が、h(t) = 10·e−2tu(t) のシステムに加えられます。定常出力の振幅 Ym を求めなさい。

h(t) = 10e−2tu(t)x(t) = 10cos(6t)
Ym =
6.むずかしい
10cos(7.5t)h(t) = 10e−10t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 10·cos(7.5t) が、h(t) = 10·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) = 10e−10tu(t)x(t) = 10cos(7.5t)
φ = °

解答

  1. 1. y[1] = 3
  2. 2. nlast = 1
  3. 3. y(2.5) = 0.0004395
  4. 4. y(3) = 3.067
  5. 5. Ym = 15.81
  6. 6. φ = −36.87 °

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。