已知某函数的z变换是:X(z)=1/[1-(1/z)].如何求出其零点,极点,收敛域。请详细说明
时间: 2024-05-22 18:13:02 浏览: 176
首先,将X(z)进行分式分解,得到:
X(z) = -1 / [z - 1]
因此,该函数的极点为z=1。因为极点只有一个,所以收敛域为整个z平面,即X(z)在所有z值处均收敛。
接下来,我们考虑如何求出该函数的零点。因为X(z)在所有z值处均收敛,所以它必须要有一个或多个零点来抵消极点的影响,使得X(z)在极点处不发散。
为了求出零点,我们可以将X(z)的分母转化为一个关于z的多项式,然后将它分解因式,找到所有的零点。
将分母转化为多项式:
1 - (1/z) = (z - 1) / z
因此,X(z)可以表示为:
X(z) = -z / (z - 1)
现在,我们要将分母z-1分解因式,得到:
z - 1 = 0
因此,该函数的唯一一个零点是z=0。
综上所述,该函数的极点为z=1,零点为z=0,收敛域为整个z平面。
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已知某函数的z变换是:X(z)=1/[1-(1/2z)].如何求出其零点,极点,收敛域。请详细说明
根据定义,X(z)的分母为1-(1/2z),令其等于0,可以得到极点:
1-(1/2z)=0
z=2
因此,该函数的极点为z=2。
对于零点,由于分子为常数1,因此该函数没有零点。
接下来,我们需要确定该函数的收敛域。因为极点为z=2,当z趋近于2时,分母趋近于0,因此该函数在z=2处不收敛。因此,收敛域为所有使得分母不等于0的z值,即:
1-(1/2z)≠0
解得
z≠2
因此,该函数的收敛域为所有使得z不等于2的复平面上的点。
已知某因果稳定系统的差分方程 y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1) 求激励x(n)=10*ε(n)的稳态输出响应y(n)
根据差分方程可得:
y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=4*x(n)+3*x(n-1)
将激励x(n)=10*ε(n)代入,则有:
y(n)-0.75*y(n-1)+0.125*y(n-2)=40*ε(n)+30*ε(n-1)
为了求解稳态输出响应y(n),我们需要先求解该系统的传递函数。对差分方程进行z变换,可得:
Y(z)-0.75z^-1*Y(z)+0.125z^-2*Y(z) = 4X(z)+3z^-1*X(z)
将X(z)替换为10*ε(z),可得:
Y(z)-0.75z^-1*Y(z)+0.125z^-2*Y(z) = 40ε(z)+30z^-1*ε(z)
进一步整理可得:
Y(z) = (40+30z^-1)/(1-0.75z^-1+0.125z^-2) * ε(z)
将传递函数表示成极点-零点形式,可得:
Y(z) = (40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(z)
该系统的极点为z=0.5和z=0.25,均在单位圆内,因此该系统是稳定的。
根据稳态输出响应的定义,我们可以将输入信号看作是一个随机序列,求解其稳态均值和方差。由于输入信号是符合标准正态分布的随机序列,因此其均值为0,方差为1。
根据传递函数可以得到稳态输出响应的均值和方差:
E(y(n)) = E((40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(n)) = 0
Var(y(n)) = Var((40+30z^-1)/(1-0.5z^-1)(1-0.25z^-1) * ε(n)) = 4900
因此,稳态输出响应y(n)的均值为0,方差为4900,即:
y(n) ~ N(0, 4900)
其中,N(0, 4900)表示均值为0,方差为4900的正态分布。
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