变换与离散时间系统的Z域分析 课件 .pdf
第8章Z变换与离散时间系统的Z域分析
本章主要内容:
1.从拉普拉斯变换导出Z变换的过程;
2.Z变换的定义,收敛域的含义;
3.典型序列的Z变换;
4.Z变换的主要性质及其证明方法;
5.利用变换的性质和典型序列的Z变换求更多
序列的Z变换;
6.常用序列的Z变换表;
2
7.用部分分式展开法求反Z变换;
8.离散时间糸统的系统函数及其与各个方面
的互求关系;
9.用Z变换解差分方程;
10.系统函数的极点分布与系统特性的关系;
11.离散时间系统的频率响应特性。
3
8.1从拉普拉斯变换导出Z变换
在连续时间系统中,为了避开解微分方程的困难,可
以通过拉氏变换把微分方程转换为代数方程。出于同样的
目的,也可以通过一种称为z变换的数学工具,把差分方
程转换为代数方程。
实际上,在时域(序域)解差分方程并不困难,特别
是求零输入响应。但是,求零状态响应时,用z变换就要
容易一些。有了z变换,更便于研究系统的性质。
对连续时间信号进行均匀冲激抽样后,就得到离散时
间信号。设连续时间信号为f(t),每隔时间T抽样一次,这
相当于连续时间信号f(t)乘以冲激序列(t)。考虑到4
T
冲激函数的抽样性质,抽样信号f(t)可写为:
s
+
f(t)f(t)(t)f(t)(t−nT)
sT
n−
对上式取双边拉氏变换得:
+
F(s)f(t)e−stdt
d−s
+
+
−[f(t)(t−nT)]e−stdt
n−
+
+
−{[f(t)e−st(t−nT)]}dt
n−
+
+
−{[f(nT)e−snT(t−nT)]}dt
n−5
+
+
={f(nT)e−snT−[(t−nT)]dt}
n=−
+
{f(nT)e−snT1}
n−
在上式中令,−sT