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−101−121324h[n]n−1012−3314

図のように、x[n] は n = 1…3、h[n] は n = 2…3 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 = 2…3
nlast =
2.やさしい
x[n]n−10−213233145h[n]n−10210.2520.534

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

b = {2, 0.25, 0.5}x[n] = {−2, 3, 3, 1}, n = 0…3
y[3] =
3.ふつう
x(t)t22h(t)t33

パルス x(t) = 2(0 ≤ t < 2 s、それ以外は 0)が、インパルス応答 h(t) = 3(0 ≤ t < 3 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) = 2, 0 ≤ t < 2 sh(t) = 3, 0 ≤ t < 3 st = 3.5 s
y(3.5) =
4.ふつう
x(t)t14h(t)t31

パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 1 s、それ以外は 0)が、インパルス応答 h(t) = 1(0 ≤ t < 3 s、それ以外は 0)のシステムに加えられます。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) = 1, 0 ≤ t < 3 st = 2.5 s
y(2.5) =
5.むずかしい
5cos(7.5t)h(t) = 5e−10t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 5·cos(7.5t) が、h(t) = 5·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) = 5e−10tu(t)x(t) = 5cos(7.5t)
φ = °
6.むずかしい
u[n]3+y[n]−0.5·z⁻¹+

システムは y[n] = −0.5·y[n − 1] + 3·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[3] を求めなさい。

y[n] = −0.5y[n − 1] + 3x[n]x[n] = u[n]
y[3] =

解答

  1. 1. nlast = 6
  2. 2. y[3] = 4.25
  3. 3. y(3.5) = 9
  4. 4. y(2.5) = 4
  5. 5. φ = −36.87 °
  6. 6. y[3] = 1.875

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。