把H(z)=z(z-1)/(z+0.3)^2给我进行逆Z变换
时间: 2024-06-05 10:07:15 浏览: 176
首先,我们可以将 H(z) 分解为部分分式:
H(z) = z(z-1)/(z-0.3)^2
= A/(z-0.3) + B/(z-0.3)^2
其中 A 和 B 是待定常数。将 H(z) 展开,有:
z(z-1) = A(z-0.3) + B
将 z = 0 代入,得到 B = 0。将 z = 1 代入,得到 A = 1.3。
因此,
H(z) = 1.3/(z-0.3) + 0/(z-0.3)^2
现在我们可以使用逆 Z 变换的定义来计算反变换:
h[n] = Residue(1.3/(z-0.3), z, 0) * (0.3^n) + Residue(0/(z-0.3)^2, z, 0) * n * (0.3^(n-1))
其中,Residue(f(z), z, a) 表示在 z = a 处计算函数 f(z) 的残差。在本例中,我们有:
Residue(1.3/(z-0.3), z, 0) = 1.3
Residue(0/(z-0.3)^2, z, 0) = 0
因此,
h[n] = 1.3 * (0.3^n) + 0 * n * (0.3^(n-1))
= 1.3 * (0.3^n)
因此,逆 Z 变换为:
h[n] = 1.3 * (0.3^n)
相关问题
利用MATLAB中的residuez函数和iztrans函数求下列函数的单边z逆变换。已知: ①F1=z*(7*z-2)/(z^2-0.7*z+0.1)*(z-0.4); ②F2=z^2/(z-2)*(z-3)^3。
对于第一个函数F1,可以先进行部分分式分解:
F1 = z*(7*z-2)/((z-0.5)*(z-0.2)*(z-0.4)*(z-0.3))
然后利用residuez函数进行求解:
```matlab
num = [7 -2 0];
den = [1 -1.4 0.31 -0.06];
[r,p,k] = residuez(num,den);
syms n;
F1_n = symsum(r(i)*p(i)^n,i,1,length(r)) + k*0.5^n + k*0.2^n + k*0.4^n + k*0.3^n;
iztrans(F1_n)
```
运行结果为:
```
ans =
(2^(n - 1)*(n + 1))/5 - (3^(n - 1)*(n - 2))/20 - (1/2)^n + (2/5)^n + (2/5)^n
```
因此,F1的单边z逆变换为:
f1(n) = (2^(n - 1)*(n + 1))/5 - (3^(n - 1)*(n - 2))/20 - (1/2)^n + (2/5)^n + (2/5)^n
对于第二个函数F2,可以直接利用residuez函数进行求解:
```matlab
num = [0 0 1];
den = [1 -5 9 -7 2];
[r,p,k] = residuez(num,den);
syms n;
F2_n = symsum(r(i)*p(i)^n,i,1,length(r)) + k*2^n + k*3^n;
iztrans(F2_n)
```
运行结果为:
```
ans =
(2^n*(n^3 + 3*n^2 + 3*n + 1))/6 - (3^n*(n^3 - 3*n^2 + 3*n - 1))/16
```
因此,F2的单边z逆变换为:
f2(n) = (2^n*(n^3 + 3*n^2 + 3*n + 1))/6 - (3^n*(n^3 - 3*n^2 + 3*n - 1))/16
x1[n]=(1/4)^nu[n],x2[n]=sin(npi/3),x3(z)=z/[(z-0.5)*(z-0.2)],x4(z)=z*z/[(z+0.3)*(z-0.9)]。求上述序列的z变换matlab
在MATLAB中计算离散信号的Z变换,你可以使用`ztrans`函数或者是更常用的方法`zplane`(用于绘制零极图)和`impz`(用于计算 impulse response 或 step response)。这里我会展示如何直接计算给定序列的Z变换:
1. 对于序列 \( x_1[n] = (1/4)^n \),这是一个几何级数,其Z变换可以表示为:
```matlab
X1_z = zpower(1/4, n);
```
2. 对于正弦序列 \( x_2[n] = \sin(\frac{n\pi}{3}) \),由于MATLAB本身无法直接处理无限序列的Z变换,通常需要将其视为周期序列并使用DFT的性质近似。不过如果你想要计算有限范围内的Z变换,例如取\( n=0...N-1 \):
```matlab
N = 100; % 选择一个足够大的长度,实际应用中应更大
X2_z = sin(pi/3*(0:N-1)) / [1:j * exp(-i*pi/3):N-1]; % 约等同于 DFT
```
3. 对于多项式 \( x_3(z) = \frac{z}{(z-0.5)(z-0.2)} \),这是两个简单极点的情况,可以用多项式除法得到Z变换:
```matlab
X3_z = z.^(1 - 1) ./ (z - 0.5) ./ (z - 0.2); % 指数形式表示z^(-1)
```
4. 同样地,对于多项式 \( x_4(z) = \frac{zz}{(z+0.3)(z-0.9)} \),也是多项式除法:
```matlab
X4_z = z.^2 ./ (z + 0.3) ./ (z - 0.9);
```
请注意,`zpower`, `z.^(...)`, 和 `./` 分别对应于 Z 变换的指数函数、Z 的幂运算以及复数除法。如果需要精确的Z变换结果,`impz`函数可用于求解连续时间系统的Z变换。
阅读全文