Z变换方程转化为差分方程

news2025/1/16 8:01:09

在这里插入图片描述
将Z变换方程转换为差分方程的过程称为反Z变换。反Z变换是将信号从复频域转换为时间域的过程。如果我们已知一个系统的传递函数,即Z变换方程:

H ( z ) = Y ( z ) X ( z ) = b n + b n − 1 z − 1 + ⋯ + b 0 z − n 1 a n + a n − 1 z − 1 + ⋯ + a 0 z − n 0 H(z) = \frac{Y(z)}{X(z)} = \frac{b_n + b_{n-1} z^{-1} + \dots + b_0 z^{-n_1}}{a_n + a_{n-1} z^{-1} + \dots + a_0 z^{-n_0}} H(z)=X(z)Y(z)=an+an1z1++a0zn0bn+bn1z1++b0zn1

其中, X ( z ) X(z) X(z) Y ( z ) Y(z) Y(z) 分别表示输入和输出信号的Z变换, a i a_i ai b i b_i bi 是差分方程的系数。

我们可以通过以下步骤将其转换为差分方程:

  1. H ( z ) H(z) H(z) 进行偏分式分解,得到 H ( z ) H(z) H(z) 的部分分式形式:

H ( z ) = b n + b n − 1 z − 1 + ⋯ + b 0 z − n 1 a n + a n − 1 z − 1 + ⋯ + a 0 z − n 0 = A 1 1 − p 1 z − 1 + A 2 1 − p 2 z − 1 + ⋯ + A n 1 − p n z − 1 H(z) = \frac{b_n + b_{n-1} z^{-1} + \dots + b_0 z^{-n_1}}{a_n + a_{n-1} z^{-1} + \dots + a_0 z^{-n_0}} = \frac{A_1}{1-p_1 z^{-1}} + \frac{A_2}{1-p_2 z^{-1}} + \dots + \frac{A_n}{1-p_n z^{-1}} H(z)=an+an1z1++a0zn0bn+bn1z1++b0zn1=1p1z1A1+1p2z1A2++1pnz1An

其中, p 1 , … , p n p_1,\ldots,p_n p1,,pn H ( z ) H(z) H(z) 的极点, A 1 , … , A n A_1,\ldots,A_n A1,,An 是对应的系数。

  1. 对每一项 A i 1 − p i z − 1 \frac{A_i}{1-p_i z^{-1}} 1piz1Ai 进行反Z变换,得到形如 a i y [ n − i ] a_i y[n-i] aiy[ni] 的项。

  2. 将所有项相加,得到差分方程的形式:

a n y [ n ] + a n − 1 y [ n − 1 ] + ⋯ + a 0 y [ n − n 0 ] = b n x [ n ] + b n − 1 x [ n − 1 ] + ⋯ + b 0 x [ n − n 1 ] a_n y[n] + a_{n-1} y[n-1] + \dots + a_0 y[n-n_0] = b_n x[n] + b_{n-1} x[n-1] + \dots + b_0 x[n-n_1] any[n]+an1y[n1]++a0y[nn0]=bnx[n]+bn1x[n1]++b0x[nn1]

其中, x [ n ] x[n] x[n] y [ n ] y[n] y[n] 分别表示输入和输出信号, a i a_i ai b i b_i bi 是差分方程的系数,它们可以通过 A i A_i Ai p i p_i pi 计算得到。

需要注意的是,反Z变换的结果可能包含复数项,这时需要使用欧拉公式将其转换为实数项。此外,反Z变换的结果也可能包含单位脉冲响应,需要根据初始条件确定其值。

【最后一个bug】多平台都有更新和发布,大家可以一键三连,关注+星标,不错过精彩内容~
在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/678782.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

AVL 树

目录 AVL树的概念AVL树节点的定义AVL树的插入AVL树的旋转左单旋(parent->_bf 2 && cur->_bf 1)a,b,c当高度为0a,b,c当高度为1a,b,c当高度为2a,b,c当高度为...... 右单旋(parent->_bf -2 && cur->_bf -1)a,b,c当高度为0a,b,c当高度为1a,b,c当高…

强化学习从基础到进阶-案例与实践[4]:深度Q网络-DQN、double DQN、经验回放、rainbow、分布式DQN

【强化学习原理项目专栏】必看系列:单智能体、多智能体算法原理项目实战、相关技巧(调参、画图等、趣味项目实现、学术应用项目实现 专栏详细介绍:【强化学习原理项目专栏】必看系列:单智能体、多智能体算法原理项目实战、相关技巧…

Azkaban初认识

Azkaban初认识 文章目录 Azkaban初认识Azkaban是什么?为什么需要工作流调度系统?常见的工作流调度系统Azkaban 与 Oozie的对比 Azkaban是什么? Azkaban是一个开源的分布式工作流管理器,在LinkedIn实施,以解决Hadoop作业…

RT-Thread-03-栈空间分配

栈空间分配 线程状态转换图: 系统滴答时钟 每个操作系统都存在一个系统时钟,是操作系统中最小的时钟单位。这个时钟负责系统和时间相关的一些操作。这个时钟由硬件定时器的定时中断产生。 系统时钟的频率需要根据芯片的处理能力来决定, 频…

【MySQL基础 | 第一篇】数据处理之基本查询

前言 查询语句属于DML(Data Manipulation Language)数据操作语言的其中一种,用于从数据库中提取所需的数据。通过灵活的条件和组合,查询语句帮助用户有效地获取、过滤和排序数据,满足各种信息需求。 文章目录 前言1️⃣…

团体程序设计天梯赛-练习集L1篇⑨

🚀欢迎来到本文🚀 🍉个人简介:Hello大家好呀,我是陈童学,一个与你一样正在慢慢前行的普通人。 🏀个人主页:陈童学哦CSDN 💡所属专栏:PTA 🎁希望各…

编译原理笔记17:自下而上语法分析(4)LR(0)、SLR(1) 分析表的构造

目录 LR(0) 文法LR(0) 分析表的构造例 SLR(1) 文法SLR 分析表构造 非 SLR(1) 文法举例二义文法都不是 SLR(1) 文法不是二义文法的非 SLR(1) 文法 LR(0) 文法 若一个文法 G 的拓广文法 G’ 的识别活前缀的自动机中的每个状态(项目集)均不存在下述情况&…

【一文通】C/C++与Go语言混合编程入门级教程(Windows平台完成)

一、概述 Go语言可以通过自带的 cgo 工具进行 CGO 混合编程,这个工具放在go安装目录的 pkg\tool 下,其源代码则在 src\runtime\cgo 里面,当然作为入门教程本文不打算对cgo的实现原理进行深入研究,仅从 Hello World 的角度来实际体…

快速查询银行卡发卡省市和归属银行,了解自己的财务状况!

API接口是现代软件开发的基本组成部分。它们允许应用程序通过互联网连接到其他软件系统,并从这些系统中获取或传输数据。银行卡归属地查询API接口是为开发人员提供的一种工具,可以帮助他们轻松地查询银行卡的归属地信息。在本文中,我们将介绍…

内网横向移动—IPCATschtasks

内网横向移动—IPC&AT&schtasks 1. IPC介绍1.1. IPC利用条件关系1.1.1. IPC$空连接介绍1.1.2. 139与445端口介绍1.1.3. 默认共享 1.2. IPC连接问题1.2.1. IPC连接失败原因1.2.2. IPC连接常见错误 2. 横向移动常用命令2.1. IPC命令介绍2.1.1. IPC常用命令演示2.1.1.1. 建…

docker非root用户下取消sudo前缀

解决非root用户下执行docker命令提示权限不足,必须添加sudo的问题。 第一步:执行 sudo gpasswd aby docker 命令,将当前用户aby加入docker组中。 第二步:执行 sudo chmod arw /var/run/docker.sock 命令修改sock权限

数据结构之堆——算法与数据结构入门笔记(六)

本文是算法与数据结构的学习笔记第六篇,将持续更新,欢迎小伙伴们阅读学习。有不懂的或错误的地方,欢迎交流 引言 当涉及到高效的数据存储和检索时,堆(Heap)是一种常用的数据结构。上一篇文章中介绍了树和完…

chatgpt赋能python:Python列表转字符串——从新手到大师

Python列表转字符串——从新手到大师 在Python编程中,列表和字符串是非常常用的数据类型。有时候,我们需要将一个列表转换为一个字符串,以方便进行各种操作。幸运的是,Python内置了一些函数和方法,可以轻松地将列表转…

7Z045 引脚功能详解

本文针对7Z045芯片,详细讲解硬件设计需要注意的技术点,可以作为设计和检查时候的参考文件。问了方便实用,按照Bank顺序排列,包含配置Bank、HR Bank、HP Bank、GTX Bank、供电引脚等。 参考文档包括: ds191-XC7Z030-X…

ruoyi-cloud版本(一)项目的下载与本地运行(亲测有效)

目录 1 架构2 架构图3 源码下载4 创建数据库5 下载nacos与运行6 打开运行基础模块(启动没有先后顺序)7 启动前端 1 架构 com.ruoyi ├── ruoyi-ui // 前端框架 [80] ├── ruoyi-gateway // 网关模块 [8080] ├── ruoyi…

canvas详解00-认识canvas

身为一个WEB开发人员,肯定都是想着能够开发出酷炫和激动人心的应用程序来。可以很多动画特效,例如黑客帝国的数字,彩色炫酷的例子动效。也可以实现各种图画面板,如实现类似于photoshop的web在线图像编辑。各种酷炫的表单等等。 #…

专项练习10

目录 一、选择题 1、执行以下程序,下列说法中,正确的是() 2、下面有关JavaScript中系统方法的描述,错误的是? 3、以下 JavaScript 代码,在浏览器中运行的结果是 4、假设DOM结构为 二、编程题 …

[ruby on rails] rails中使用graphQL

1. 添加gem gem graphql’是主要提供server的, gem graphiql-rails’是用来生成一个graphiql查询页面IDE,自己用来测试的group :development dogem graphiql-rails endgem graphql2.使用命令生成模板文件 rails g graphql:install在API only中,routes不会自动填充graphiql路…

chatgpt赋能python:Python的下载方法——从官网到第三方渠道

Python的下载方法——从官网到第三方渠道 Python 是一种翻译式、面向对象的、动态数据类型的高级程序设计语言,被广泛应用于数据分析、人工智能、物联网等领域。相信大多数程序员都知道 Python,并且使用它编写程序。那么,如何下载 Python&am…

人工智能(1):机器学习工作流程

1 什么是机器学习 机器学习是从数据中自动分析获得模型,并利用模型对未知数据进行预测。 2 机器学习工作流程 机器学习工作流程总结 1 获取数据 2 数据基本处理 3 特征工程 4 机器学习(模型训练) 5 模型评估 结果达到要求,上线服务没有达到要求&a…