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求z变换通常有哪些方法

发布时间:2022-06-29 23:33:14

1. Z变换的逆变换

已知Z变换X(Z)求对应的离散时间序列x[n]称为Z变换的逆变换。逆Z变换的定义式为:

逆Z变换是一个对Z进行的围线积分,积分路径C是一条在 收敛环域(Rx-,Rx+)以内逆时针方向绕原点一周的单围线。
求解逆Z变换的常用方法有:
(1)幂级数展开法(部分分式展开法)
如果得到的Z变换是幂级数形式的,则可以看出,序列值x[n]是幂级数中 项的系数;如果已经给出X(Z)的函数表达式,常常可以推导它的幂级数展开式或者利用已知的幂级数展开式,进一步X(Z)是部分分式,可用长除法可获得幂级数展开式。
(2)留数定律法
对于有理的Z变换,围线积分通常可用留数定律计算, ,即为 在围线C内所有极点 上留数值的总和。
(3)利用已知变换对
(4)长除法

2. t2的z变换怎么

例子如下(套用即可):


Z变换(Z-transformation), 是对离散序列进行的一种数学变换。常用以求线性时不变差分方程的解。它在离散时间系统中的地位,如同拉普拉斯变换在连续时间系统中的地位。这一方法 ( 即离散时间信号的Z变换)已成为分析线性时不变离散时间系统问题的重要工具。在数字信号处理、计算机控制系统等领域有广泛的应用。

离散时间序列 x(n) 的Z变换定义为X(z)=Σx(n)z-n ,式

中z=e,σ为实变数,ω为实变量,j=,所以z是一个幅度为eб,相位为ω的复变量。x(n)和X(z)构成一个Z变换时 。Z变换有如下性质:线性、移位、时域卷积、求和、频移、调制 、微分以及乘 an 。 这些性质对于解决实际问题非常有用 。 已知Z变换X(z)求对应的离散时间序列称为Z变换的逆变换 。

3. n^2*u(n)的Z变换是什么

z变换为:Z/(Z-1/2)

解题过程如下:

原式=(1/2)^n*u(-n)

=2^-n

=(1/2)^n

z变换为Z/(Z-1/2)

(3)求z变换通常有哪些方法扩展阅读

求z变换的方法:

σ为实变数,ω为实变量,所以Z是一个幅度,相位为ω的复变量。x[n]和X(Z)构成一个Z变换对。单边Z变换可以看成是双边Z变换的一种特例,对于因果序列双边Z变换与单边Z变换相同。

Z变换的存在充分必要条件是:级数绝对可和。使级数绝对可和的成立的所有Z值称为Z变换域的收敛域。由Z变换的表达式及其对应的收敛域才能确定原始的离散序列。

Z变换有线性性、序列移位、时域卷积、频移、频域微分等性质。这些性质对于解决实际问题非常有用。其性质均可由正反Z变换的定义式直接推导得到。

4. Z变换的三大类方法是什么

级数求和法,部分分式法和留数法。
如还有问题可以追问。
望采纳。谢谢。

5. z变换和逆z 变换

1.z变换定义

z变换是研究数字信号各种运动规律的有效方法,多用于时间域的地震和声波等信号的数字处理。我们先来看“时间序列”的表示方法,对于“时间序列”通用的方法是按等间隔时间点的信号幅值或脉冲表示,例如图8-5,其“时间序列”可表示为

地球物理数据处理基础

图8-5 时间序列图形

以时间函数b(n)在各时间点n的值作为变量z的n乘方项的系数,构成一个多项式B(z),即

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这里的B(z)就称为b(n)的z变换。其中称z为时间函数b(n)的“单位延迟算子”,简称延迟算子。利用z变换就可以反映时间函数的运动特性。

(1)z变换可以表示不同时延的相同的波形

例如:zB(z)=z+2z2-z4-z5表示上述的波延迟一个单位,z2B(z)=z2+2z3-z5-z6表示上述的波延迟两个单位,而znB(z)=zn+2zn+1-zn+3-zn+4则表示波延迟了n个单位(图8-6)。

图8-6 z变换不同延迟示意图

(2)z变换可用于表示不同时延组合的复杂波

例如:如果B(z)是第一次爆炸的声压函数的z变换,延迟10个单位时间后又有一次爆聚,爆聚与第一次爆炸极性相反,强度是前者的一半,那么组合波(图8-7)的z变换为

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图8-7 组合波形图

把上述z的多项式推广到更为一般的情况,对于一个给定的离散信号序列x(n),以此序列为系数构造z的无穷级数称为序列x(n)的z变换,记作X(z),即

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考虑式(8-79)的收敛性,式(8-79)可改写为两个级数和形式:

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数学上容易证明z变换的收敛域为环域:

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其中,r为式(8-80)右端第一项级数绝对收敛的|z|中最小者,R为式(8-80)右端第二项级数绝对收敛的|z|中最大者。

在z变换式(8-79)中,如果令z=e-iω,则

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可见,z变换与傅里叶变换(频谱)是一个概念,二者之间只是一种符号的代换。因此,z变换具有与傅里叶变换相同的性质,如线性、交换性等,同样也有褶积定理,即两个信号褶积的z变换等于信号z变换的乘积。

2.z变换的计算

(1)根据z变换定义计算

[例1]时间序列x(t),取如下各值{x(-2),x(-1),x(0),x(1),x(2),x(3)},所得结果为{8,3,-2,0,4,-6},求其z变换。

解:其z变换为

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[例2]求 的z变换。

解:其z变换为 其收敛域2z<1,即

[例3]求序列 的z变换。

解: 其收敛域

[例4]求序列 的z变换。

解:求得 其收敛域

(2)根据褶积定理计算

设时间序列a(k),b(k)的z变换分别为A(z)和B(z),即

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y(k)为这两个时间序列a(k),b(k)的褶积,即

y(k)=a(k)*b(k)

则由z变换的褶积定理,知

Y(z)=A(z)·B(z)

即两序列褶积的z变换,等于两个序列的z变换的乘积。

[例5]已知a(k)={a(0),a(1),a(2),a(3),a(4)}={1,1,1,1,1},且b(k)=a(k),求

褶积值y(k)=a(k)*b(k)。

解:根据z变换褶积定理

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由此可得

y(k)={1,2,3,4,5,4,3,2,1}(k=0,1,…,8)

可以看出,用z变换计算a(k)*b(k)比直接算法简便得多。

这种算法也可以推广到多项褶积,即如果存在若干个序列a(j),b(j),…,k(j),那么他们的褶积y(j)=a(j)*b(j)*…*k(j)的z变换为Y(z)=A(z)·B(z)…K(z)。

3.逆z变换

上面分析了从已知序列x(n)求出z变换的正问题。下面分析由X(z)求其对应序列x(n)的逆问题,即逆z变换。这里列举了求逆z变换的三种方法,并用例子进行说明。

(1)直接展开法

[例1]已知 |z|<a,求x(n)。

解:因为|z|<a,故 可构造无穷级数,即

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[例2]已知 |z|>a,求x(n)。

解:因为|z|>a,故 所以

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故x(n)={-a,-a2,…}(n=-1,-2,…)

(2)部分分式法

[例3]已知 求x(n)。

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[例4]已知 1<|z|<4,求x(n)。

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根据前面例子有

X1(z)=-z-1-z-2-…,|z|>1

X2(z)=1+4-1z+4-2z2+4-3z3+…,|z|<4

故有

6. 求Z反变换有哪些方法

Z变换的求解有2种,长除法和部分分式法,此题不能通过因式分解展开成常用Z变换表中的因式乘积的形式,所以只能用长除法完成.

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