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数字信号处理第二讲
离散信号的DTFT与z变换 第二讲 二、DTFT的主要性质 序列的Fourier变换的对称性质 定义:共轭对称序列: 对称性质 序列 Fourier变换 实数序列的对称性质 序列 Fourier变换 三、z变换的定义及收敛域 1)z变换的定义 序列x(n)的z变换定义为: 2)z变换的收敛域与零极点 对于任意给定序列x(n),使其z变换X(z)收敛的所有z值 的集合称为X(z)的收敛域。级数收敛的充要条件是满足绝 对可和 有限长序列 右边序列 因果序列 的右边序列, Roc: 因果序列的z变换必在 处收敛 在 处收敛的z变换, 其序列必为因果序列 左边序列 双边序列 作业:P35 1.6,(1)(3) 1.7,(1)(3)(5) 1.12,(2) * * 教学目的: 使学生掌握DTFT的定义和性质; 回顾z变换和逆z变换的知识; 使学生了解z变换与傅里叶变换的关系; 教学难点: DTFT的性质; z变换与傅里叶变换的关系; 教学重点: DTFT的定义和性质; z变换与傅里叶变换的关系; 一、 离散信号的DTFT变换 离散信号(数字序列)的DTFT定义 数字序列的IDTFT变换定义 DTFT中的级数求和不一定总是收敛的,若x(n)绝对可和,则该级数绝对收敛(充分条件)。 另外,平方可和序列的DTFT也存在,要强调的是平方可和序列不一定满足绝对可和的条件。 值得指出: (1)由于 ,所以 是以2π为周期的周期函数。 (2)DTFT 正是周期函数 的付氏级数展开,而x(n)是付氏级数的系数。这一概念在以后滤波器设计中有用。 例1: 求 的傅里叶变换 解: 例2: 求 的傅里叶变换并讨论其收敛性 即: w j ae - - = 1 1 例3: 已知 求 n n e e nj d e d e e H h c n j n j n j n j j LP LP c c c c p w p w p w p w w w w w w p p w ) sin( ) ( 2 1 2 1 ) ( 2 1 = - = = = - - - ò ò 共轭反对称序列: 任意序列可表示成xe(n)和xo(n)之和: 其中: 同样,x(n) 的Fourier变换 也可分解成: 其中: 实数序列的Fourier变换满足共轭对称性 实部是ω的偶函数 虚部是ω的奇函数 幅度是ω的偶函数 幅角是ω的奇函数 z 是复变量,所在的复平面称为z平面 已知函数X(z)及其收敛域,反过来求序列x(n)的变换称为逆z变换,常用Z-1[x(z)]表示。 若 则逆z变换为: 逆z变换是一个对X(z)zn-1进行的围线积分,积分路径C是一条在X(z)收敛环域(Rx-,Rx+)以内反时针方向绕原点一周的单围线。 2)逆z变换 直接计算围线积分比较麻烦,一般不采用此法求z反变换,求解逆z变换的常用方法有: l? 幂级数 l? 留数定律法 l? 部分分式法 常用序列z变换(可直接使用) 四、z变换的性质 z变换的许多重要性质在数字信号处理中常常要用到。
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