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Chap10 z 变换

z 变换

z 变换

一个离散时间信号的 z 变换定义为

\[X(z)\triangleq\sum_{-\infty}^{+\infty}x[n]z^{-n}\]

记为

\[x[n]\overset{Z}{\longleftrightarrow}X(z)\]

z 变换的收敛域

z 变换收敛域的性质

  1. X(z) 的收敛域是在 z 平面内以原点为中心的圆环

  2. 收敛域内不包含极点

  3. 如果 x[n] 是有限长序列,那么收敛域就是整个 z 平面,可能除去 \(z=0\) / \(z=\infty\)

  4. 如果 x[n] 是一个右边序列,并且 \(|z|=r_0\) 的圆位于收敛域内,那么 \(|z|>r_0\) 的全部有限 z 值都一定在这个收敛域内

  5. 如果 x[n] 是一个左边序列,并且 \(|z|=r_0\) 的圆位于收敛域内,那么 \(0<|z|<r_{0}\) 的全部有限 z 值都一定在这个收敛域内

  6. 如果 x[n] 是一个双边序列,并且 \(|z|=r_0\) 的圆位于收敛域内,那么该收敛域在 z 域中一定是包含 \(|z|=r_0\) 这一圆环的环状区域

  7. 如果 x[z] z 变换 X(z) 时有理的,那么它的收敛域就被极点所界定,或者延伸至无限远

  8. 如果 x[n] z 变换 X(z) 是有理的,并且 x[n] 是右边序列,那么收敛域就位于 z 平面内最外层极点的外边,也就是半径等于 X(z) 极点中最大模值得圆的外边。而且,若 x[n] 是因果序列,即 x[n] \(n<0\) 时等于零的右边序列,那么收敛域也包含 \(z=\infty\)

  9. 如果 x[n] z 变换 X(z) 是有理的,并且 x[n] 是左边序列,那么收敛域就位于 z 平面内最里层的非零极点的里边,也就是半径等于 X(z) 中除去 z=0 的极点中最小模值得圆的里边,并且向内延伸到可能包括 x=0。特别是,若 x[n] 是反因果序列,即 x[n] n>0 时等于零的左边序列,那么收敛域也包含 z=0

z 逆变换

幂级数展开法、部分分式法、留数法

利用零 - 极点图对傅里叶变换进行几何求值

z 变换的性质

无法显示

常用 z 变换对

无法显示

单边 z 变换

\[X(z)=\sum_{n=0}^\infty x(n)z^{-n}\]

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