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선형 시불변 시스템의 임펄스 응답 h(t)와 입력 x(t)가 다음과 같… | [7급 국가직 통신이론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 통신이론] 26년 1회차
선형 시불변 시스템의 임펄스 응답 h(t)h(t)와 입력 x(t)x(t)가 다음과 같을 때, 시스템의 출력 y(t)y(t)는? (단, u(t)u(t)는 단위계단함수이다)
x(t)=(e−t+1)u(t), h(t)=3u(t)x(t)=(e^{-t}+1)u(t),\ h(t)=3u(t)
1
3(t−e−t+1)u(t)3(t-e^{-t}+1)u(t)
2
3(t−e−t−1)u(t)3(t-e^{-t}-1)u(t)
3
3(e−t−t+1)u(t)3(e^{-t}-t+1)u(t)
4
3(e−t−t−1)u(t)3(e^{-t}-t-1)u(t)
해설

컨벌루션을 계산하면 출력은 3(t−e−t+1)u(t)3(t-e^{-t}+1)u(t)이다.

임펄스 응답이 3u(t)3u(t)이므로 출력은 입력의 누적 적분에 3을 곱한 것이다.
y(t)=3∫0t(e−τ+1) dτy(t)=3\displaystyle\int_0^t(e^{-\tau}+1)\,d\tau

=3[(1−e−t)+t]=3(t−e−t+1),t≥0=3\left[(1-e^{-t})+t\right]=3(t-e^{-t}+1),\quad t\ge0

  • 상수항이 −1-1인 식은 t=0t=0에서 출력이 0이 되어야 한다는 초기 조건을 만족하지 않는다.
  • −t-t가 들어간 식은 계단 입력의 적분이 증가하는 램프라는 점과 맞지 않는다.

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