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역 z 변환

작성자한창호|작성시간16.02.10|조회수3,803 목록 댓글 0

1. z 변환 표현법


z 다항식의 분수식



분모와 분자를 인수분해하며면 극점-영점 식으로 표현할 수 있다.


위 식을 z^-n으로 각각 나누면 다음식으로 표현할 수 있다.


2. 직접 나눗셈 법



위 식을 직접 나누어 계산한다.



구해진 X(z)에서 x(k)를 구하면 다음과 같다.


3. 차분 방정식 방법


지연 이동 정리를 이용하여, 차분 방정식의 형태로 바꾼 후, 이 방정식에 초기 값을 부여하여,  역 z 변환을 구한다.




따라서 x(k)는 다음과 같이 구할 수 있다.



이때 위 식을 ARMA (Auto-Regressive, Moving Averae) 형식이라 한다. 외쪽 항은 자가 발전, 오른쪽 항은 이동 평균 이라 한다.



예제 3.4)  X(z)가 다음과 같이 피보나치 수열이 주어졌을 때 차등 방정식 방법을 이용하여 x(k)를 구해보자.


위 식으로 부터 차등 방정식을 얻을 수 있다.

위 식에서 하나씩 값을 대입하여 구할 수 있다.



예) Step 함수의 역 z 변환을 구하시오.


예) Ramp 함수의 역 z 변환을 구하시오.


예) parabolic함수의 역z변환을 차분방정식으로 푸시오



4. C 프로그램으로 구해보자.


(1) 다음과 같은 2차 Z변환 식이 주어 졌을 때 역 z변환으로 x(k)의 값을 구해보자.



차등방정식은 다음과 같이 구할 수 있다.


x(k)값을 구해보면

위 식을 프로그램으로 구현해 보자.





(2) 문제 3.3 (3) 을 풀어보시오.



풀이)


(i)  x(0) =0
(ii)  x(1)=10
(iii) x(2)=17
(iv) x(3)=18.4
(v) x(4)= 18.68
……


(3) 문) 3차 z변환식이 주어졌을 때 역 변환을 구해보자.



풀이)


(i) k=0 ; x(0) =0
(ii) k=1; x(1)=10
(iii) x(2)=17
(iv) x(3)=18.4
(v) x(4)= 18.68
……



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