ラプラス変換とZ

ラプラス変換とZ


フーリエからラプラス変換に変換
  1. フーリエ変換します:

\ [\ {ALIGN *} x(t)を開始&\ stackrel {F} {\ longrightarrow} X(J \オメガ)\\ X(J \オメガ)&\ stackrel {F ^ { - 1}} longrightarrow \ { } X(T)\\ X(J \オメガ)&= \ underbrace {| X(J \オメガ)|} _ {振幅スペクトル} E ^ {J \ overbrace {\シータ(J \オメガ)} ^ {相スペクトル}} \端{ALIGN *} \]

Fは周波数領域に畳み込み乗算演算の時間領域解析を変換します

  1. 収束条件をフーリエ変換連続時間:

\ [\ {ケース} 1.開始\ディリクレ条件{* ALIGN}を開始\ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} | X(T | DT <\ inftyの、x(t)は絶対積分であります離散点の唯一の有限数ではなく、連続信号任意\\ 3.有限区間、X(T)における最大値と最小値の\\任意の有限区間、X(T)2.のみ有限数の点を有します有限値\端{ケース} \端{ALIGN *} \]

このようなステップ、ランプのようないくつかの共通の信号は、積分性の条件を満たしていない絶対的期間は、直接変換Fを見つけることができません

\(eg:\)周期信号\(x(t)\stackrel{F}{\longleftrightarrow}2\pi X_1(j\omega)=\sum_{k=-\infty}^{\infty}2\ a_k PI \デルタ(\オメガ-K \オメガO)\) とき\(T \ RIGHTARROW \ inftyの\)、\ (X(T)\)傾向がありません0

  1. ソリューション:

    自然の中で、インデックス信号\(EXP(-x)\) その後、信号は、それは絶対可積分条件を満たすことは容易である、指数関数信号と乗算され、信号の減衰最速の一つです。導入減衰率\(E ^ { - \シグマT} \)を乗じ、\(X(T)\) そう\(T \ RIGHTARROW \ inftyの、 \ \ X(t)とE ^ { - \シグマT} \ RIGHTARROW 0 \)

\ [\開始{ALIGN *} F \ {X(t)とE ^ { - \シグマT} \}&= \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(t)とE ^ { - \シグマT} E ^ { - J \オメガT} DT = \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(t)とE ^ { - T \ overbrace {(\シグマ+ J \オメガ)} ^ {S }} DT \\ \ Leftrightarrow \クワッドX(\シグマ+ J \オメガ)&= \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(t)とE ^ { - T \ overbrace {(\シグマ+ J \オメガ)} ^ {S}} DT \\ \ Leftrightarrow \クワッドL \ {X(t)が\}&= X(S)= \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(t)とE ^ { - } ST DT \クワッド双边ラプラス变换正变换\端{ALIGN *} \]

\(X(複数可)\)と呼ばれている(\ X(T))\画像関数の
\ [\開始{ALIGN *} X(t)とE ^ { - \シグマT}&= F ^ { - 1} \ {X(\シグマ+ J \オメガ)\} = \ FRAC {1} {2 \ PI} \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(\シグマ+ J \オメガ)E ^ {J \オメガT} D \オメガ\\ X(T)&= \ FRAC {1} {2 \ PI} \ INT _ { - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} X(\シグマ+ J \オメガ)E ^ { (\シグマ+ J \オメガ) T} D \オメガ\\ X(T)&= L ^ { - 1} \ {X(S)\} = \ FRAC {1} {2 \パイJ} \ INT_ { \シグマJ \ inftyの} ^ {\シグマ+ J \ inftyの} X(S)E ^ {ST} DS \クワッドラプラス】端{ALIGN *} \ \逆変換

  1. 減衰率\(E ^ { - \シグマT} \):\
    [E ^ {ST} = E ^ {(\シグマ+ J \オメガ)T} = E ^ {\シグマT} E ^ {J \オメガT} \]
    数学的意味:原始関数は、絶対積分性の条件を満たすように減衰係数を乗じ

    物理的な意味:周波数\(\オメガ\)は、複雑な周波数に変換され、\(S \)

    • \(\オメガ\)振動のみ説明することができ、繰り返し周波数
    • \(S \)繰り返しの説明だけでなく、周波数、成長速度または振動振幅の減衰の速度のさらなる説明
  2. 関係:

    フーリエ変換、すなわち、インデックス信号が乗算され、ラプラシアンの特別な形として見ることができる(\ EXP(0))\、ラプラス変換促進フーリエ変換であり、Aより一般的に表現の形式。

ラプラスからz変換変換

参考:Z変換

  1. 関係:

    連続信号のためのラプラス変換、Zは、離散信号に対して変換します。

    ラプラスは離散信号やシステムを変革するために、それは言うことができるZは、変換します。

    S-Zラプラス変換面の存在との間のZ平面のマッピング関係\()のZ = EXP(TS \)

    Zにおいて、変換すなわち、離散時間に対応する単位円上の結果は、結果をフーリエ変換。

  2. 公式:

    離散時間信号\(X [N] \) Z変換は以下のように定義される
    [X(Z)\オーバー\ ^ {+ \ inftyの} X [N - {DEF} {=} \ sum_ {\ inftyのN =} ] Z ^ { - N} \
    ] 複素変数zは極形式で書かれている場合
    \ [Z = \ overbrace {R } ^ { 型} E ^ {J \ overbrace { \オメガ} ^ { }}位相角\]
    変換
    \ [X(再^ {J { - \ inftyのN =} ^ {+ \ inftyの} X [N](RE ^ {J \オメガ})^ { - N} = \ sum_ \オメガ})= \ sum_ {N = - \ inftyの} ^ {+ \ inftyの} \ {X [n]はR ^ { - N} \} E ^ { - J \オメガN} \]

    したがって、\(X-(RE {Jは^ \オメガ})\)シーケンスである\(X [n]は\)が乗算される\(R ^ { - N} \) フーリエ変換、すなわち
    \ [ X(RE ^ {J \オメガ
    })= F \ {X [n]はR ^ { - N} \} \] Z変換で、変数zの剰余を変換1、。\(Z = E ^ {J \}オメガ\)、Zは進化変換さフーリエ変換です。従って、フーリエ変換は、複素z平面、z変換1の円の半径となる変換します。

    Z平面の単位円の円と呼ばれます。

おすすめ

転載: www.cnblogs.com/ColleenHe/p/11968143.html