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−10112213−245h[n]n−10110.52134

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

b = {1, 0.5, 1}x[n] = {1, 2, 1, −2}, n = 0…3
y[2] =
2.やさしい
x[n]n−1031−32434h[n]n−1041−32−234

数列 x[n] = {3, −3, 4} と h[n] = {4, −3, −2} 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] = {3, −3, 4}, n = 0…2h[n] = {4, −3, −2}, n = 0…2
ymax =
3.ふつう
x(t)t25h(t)t21

パルス x(t) = 5(0 ≤ t < 2 s)を、h(t)、すなわち t = 0 の 1 から t = 2 s の 0 まで直線的に下がる三角形とたたみ込みます。y(t) = x(t) ∗ h(t) の下の面積 Ay を求めなさい。

x(t) = 5, 0 ≤ t < 2 sh(0) = 1, h(2) = 0
Ay =
4.ふつう
x(t)t24h(t)t41

パルス x(t) = 4(0 ≤ t < 2 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 < 2 sh(t) = 1, 0 ≤ t < 4 s
Ay =
5.むずかしい
x(t)t (ms)1020402−2

三角波が周期 T = 20 ms で −2 と +2 の間を直線的に上昇・下降します。150 Hz のフーリエ成分の振幅 c3 を求めなさい。

±2T = 20 msf = 150 Hz
c3 =
6.むずかしい
5cos(2t)h(t) = 5e−2t​u(t)y(t)

入力 x(t) = 5·cos(2t) が、h(t) = 5·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) = 5e−2tu(t)x(t) = 5cos(2t)
Ym =

解答

  1. 1. y[2] = 3
  2. 2. ymax = 19
  3. 3. Ay = 10
  4. 4. Ay = 32
  5. 5. c3 = 0.1801
  6. 6. Ym = 8.839

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。