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−10122−131425h[n]n−10123344546

図のように、x[n] は n = 1…4、h[n] は n = 3…5 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 = 1…4h[n]: n = 3…5
nlast =
2.やさしい
x[n]n−102122−23−145h[n]n−10210.52−0.534

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

b = {2, 0.5, −0.5}x[n] = {2, 2, −2, −1}, n = 0…3
y[3] =
3.ふつう
x(t)t1h(t)t0.21

システムのインパルス応答は h(t) = e−5tu(t) です。入力はステップ x(t) = 1·u(t) です。t = 0.08 s での出力 y(0.08) を求めなさい。

h(t) = e−5tu(t)x(t) = 1·u(t)t = 0.08 s
y(0.08) =
4.ふつう
x(t)t13h(t)t45

パルス x(t) = 3(0 ≤ t < 1 s、それ以外は 0)が、インパルス応答 h(t) = 5(0 ≤ t < 4 s、それ以外は 0)のシステムに加えられます。t = 3.5 s での出力 y(3.5) を求めなさい。

x(t) = 3, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 5, 0 ≤ t < 4 st = 3.5 s
y(3.5) =
5.むずかしい
δ(t)y′ + 0.5y = 5xh(t)

システムは y′(t) + 0.5·y(t) = 5·x(t) に従います。t = 1 s でのインパルス応答 h(1) を求めなさい。

y′ + 0.5y = 5xt = 1 s
h(1) =
6.むずかしい
u[n]4+y[n]0.8·z⁻¹+

システムは y[n] = 0.8·y[n − 1] + 4·x[n] に従い、静止状態から始まります。入力は単位ステップ x[n] = u[n] です。y[4] を求めなさい。

y[n] = 0.8y[n − 1] + 4x[n]x[n] = u[n]
y[4] =

解答

  1. 1. nlast = 9
  2. 2. y[3] = −4
  3. 3. y(0.08) = 0.06594
  4. 4. y(3.5) = 15
  5. 5. h(1) = 3.033
  6. 6. y[4] = 13.45

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。