因此,我试图确定是否要以$ z $插入余弦部分,还是严格意义上是$ h [n] $的一部分。 (数字a位于打开的单元盘中)

我的意思是我很确定这都是$ h [n] $的一部分,但是执行z变换后,我得到了这个有理函数

$$ \ frac {1-a \ cos(2 \ pi \ frac {f_0} {F_s})z ^ {-1}} {1-2a \ cos(2 \ pi \ frac { f_0} {F_s})z ^ {-1} + a ^ 2z ^ {-2}} $$

那么事情就是我应该评估极点和零点,如果您只是忽略余弦部分,您会得到一个非常好的有理表达式,该因式分解并简化为$ \ displaystyle \ frac {z} {za} $。

所以这让我开始想,也许我没有正确地理解事物,余弦部分应该以$ z $或其他价格插入。谁能为我澄清一下?

评论

提示:使用欧拉的恒等式将$ \ cos(2 \ pi n / F_0 f_0)$表示为两个复指数函数的和,然后将所得的几何级数求和。阅读我对其他问题的回答可能有助于弄清楚什么是几何级数。

我做了所有这些,这就是我得到上面的理性表达的方式。自从我发布了这篇文章以来,我实际上已经能够分解它并获得极点和零点,尽管如此,还是谢谢您的帮助。实际上,您能为我提供一个坚实的方法,并告诉我用a = 0.8,F_s = 128和f_0 = 32绘制该系统的频率响应所需的matlab代码吗?谢谢。

您是否在半径$ | a | $的圆上的位置上得到了两个复共轭极?就MATLAB而言,由于我不熟悉MATLAB语法,很抱歉无法为您提供帮助。请稍等,我相信会有其他人帮助您。

是的,这就是我的所在。

@Zaubertrank“ freqz”非常适合在Matlab中进行滤波器性能分析。

#1 楼

时域信号(或脉冲响应)

$$ h(n)= a ^ {n} \ cos n \ theta_0,\ quad
\ theta_0 = 2 \ pi \ frac { f_0} {f_s},\; n \ ge 0 $$

很常见:它是阻尼的正弦函数(假定$ | a | <1 $)频繁出现,因为它是二阶线性时间的一种可能响应-不变系统。因此,对于您的疑问,余弦部分必定是时域信号的一部分。极点和零点可以通过重写$ H(z)$来找到:

$$ \ begin {align} H(z)&= \ frac {1-az ^ {-1} \ cos \ theta_0} {1-2az ^ {-1} \ cos \ theta_0 + a ^ 2z ^ {-2}} \\&=
\ frac {z(za \ cos \ theta_0)} {z ^ 2 -2az \ cos \ theta_0 + a ^ 2} \ end {align} \ tag {1} $$

从(1)可以很容易地确定$ H(z)$的零:
$$ z_ {0,0} = 0 \ quad z_ {0,1} = a \ cos \ theta_0 $$

为了确定极点,我们写$ H(z) $作为部分分数扩展:

$$ H(z)= \ frac {1} {2} \ left [\ frac {1} {1-ae ^ {j \ theta_0} z ^ {-1}}
+ \ frac {1} {1-ae ^ {-j \ theta_0} z ^ {-1}} \ right] \ tag {2} $$

从(2)中我们看到极点是由
$$ z _ {\ infty,0} = ae ^ {j \ theta_0} \ quad z _ {\ infty,1} = ae ^ {-j \ theta_0} $$
我们有复共轭极点,因为$ h(n)$是实值。假设$ h(n)$是脉冲响应,我们可以从极点看到,如果$ | a | <1 $,则系统是稳定的,因为这时极点位于复平面的单位圆内。

#2 楼

$ x(n)= a ^ ncos(nθ)u(n)... $的Z变换将是:

希望它对您有帮助

评论


$ \ begingroup $
您介意将其放入TeX中而不是图片中吗?
$ \ endgroup $
–jojek♦
15年6月24日在10:02