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−10142−1324h[n]n−1012314−3516

図のように、x[n] は n = 1…3、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…3h[n]: n = 3…5
nlast =
2.やさしい
x[n]n−10−21−224344h[n]n−1011−22−134

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

x[n] = {−2, −2, 4, 4}, n = 0…3h[n] = {1, −2, −1}, n = 0…2
y[3] =
3.ふつう
x(t)t2h(t)t1

入力 x(t) = 2·e−2tu(t) が、h(t) = e−4tu(t) のシステムに加えられます。t = 0.25 s での出力 y(0.25) を求めなさい。

x(t) = 2·e−2tu(t)h(t) = e−4tu(t)t = 0.25 s
y(0.25) =
4.ふつう
x(t)t14h(t)t41

パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 1 s)を、パルス h(t) = 1(0 ≤ t < 4 s)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) = 4, 0 ≤ t < 1 sh(t) = 1, 0 ≤ t < 4 s
Ay =
5.むずかしい
x(t)t (ms)12410−10

方形波が周期 T = 2 ms で +10 と −10 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)。2500 Hz のフーリエ成分の振幅 c5 を求めなさい。

±10T = 2 msf = 2500 Hz
c5 =
6.むずかしい
x(t)t (ms)1.55103

パルス列の高さは 3、パルス幅は 1.5 ms、周期は 5 ms です。200 Hz にある高調波次数 1 の振幅 c1 を求めなさい。

A = 3τ = 1.5 msT = 5 ms
c1 =

解答

  1. 1. nlast = 8
  2. 2. y[3] = −2
  3. 3. y(0.25) = 0.2387
  4. 4. Ay = 16
  5. 5. c5 = 2.546
  6. 6. c1 = 1.545

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。