拉普拉斯變換,傅立葉變換;Z變換,離散時間傅立葉變換(DTFT);離散傅立葉變換(DFT)之間的關係及理解
頻域與時域之間的關係是:
時域離散——頻域週期;
時域週期——頻域離散;
對於連續時間訊號
1.拉普拉斯變換:
X(s)=∫−∞∞x(t)estdt
對應的是s平面
2.傅立葉變換:
X(jw)=∫−∞∞x(t)ejwtdt
對應的是連續時間訊號的頻譜,因為
X(jw)=X(s)∣s=jw所以頻譜與s平面的虛軸相對應
對於離散時間訊號
3.z變換
X(z)=i=1∑N−1x(n)z−n
對應的是z平面
4.離散時間傅立葉變換(DTFT)
X(ejw)=i=1∑N−1x(n)e−jwn
是離散時間訊號頻譜因為
X(ejw)=X(z)∣z=ejw對應的是z平面的單位圓
5離散傅立葉變換(DFT)
X(k)=i=1∑N−1x(n)WNkn
時域上是將離散訊號進行週期延拓,週期延拓後進行離散時間傅立葉變換
頻域上是對頻譜進行取樣,將連續頻譜離散化
X(k)=X(z)∣z=WN−k=e−jN2π=X(ejw)∣w=N2πk
對應的是z平面單位圓上等N分點
對應的是在頻譜上做間隔為
wN=N2π的取樣
z變換和拉普拉斯變換的關係:
令
z=est
s=σ+jΩ
z表達為
z=rejw
則
r=eσt
w=Ωt
可見,s平面左半平面對應z平面的單位圓內,s平面虛軸對應z平面的單位圓上。
以上是我對這些變化的理解,歡迎來交流。
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