信號與系統難點之(雙邊、單邊)Z變換的時移性質

**先說明下爲什麼單獨將Z變換的時移性質拿出來講,主要因爲描述一個離散
系統常常使用差分方程,而利用對差分方程兩邊進行Z變換很容易求得該系
統的系統函數H(Z),恰好在對差分方程Z變換的過程中利用Z變換的時移
性質可以很好的寫出對用的Z變換形式,所以說這就是爲什麼需要如此關注Z
變換的的時移性質。**

對於Z變換我們都知道其有雙邊和單邊之分,而對於雙邊Z變換其時移性質再簡單不過了,此處我們稍微證明下。
在這裏插入圖片描述
所以雙邊Z變換的時移性質如上
然後時移的難點主要是單邊Z變換的時移,所以接下來我們主要關注這點,或許也有些同學對一些書本的證明有所不解,此處我會以我的理解過程來進行介紹,而不是單純的公式證明。
首先我們需要理解什麼是單邊Z變換,其定義如下
在這裏插入圖片描述
也就是x[n]乘上階躍信號的Z變換(此處雙邊單邊一樣)
在這裏插入圖片描述
如上圖,我需要關注畫紅框處,這也意味着單邊Z變換隻對n>=0的x[n]進行Z變換,也就是說無論n<0時的x[n]有無值都把它當作0,那麼相對於雙邊Z變換有什麼關係呢?(我將會通過這點來解釋單邊Z變換的時移性質)
當x[n]只在n>=0有非零值時,雙邊和單邊Z變換一樣;
而當x[n]在n<0也有非零值時,雙邊就和單邊Z變換不一樣,其具體關係體現如下:
假設信號x[k]取值如下,實線表x[n]在n>=0的取值,虛線表x[n]在n<0的取值在這裏插入圖片描述
從上圖我們可以觀察到
在這裏插入圖片描述
看到雙邊Z變換與單邊Z變換之間的關係,那麼我們是否可以通過先求出雙邊Z變換來求單邊Z變換呢?答案是肯定的,而且我們這樣做也更方便我們理解單邊Z變換的時移性質:
對於x[k+m]分析解釋如下
在這裏插入圖片描述
對於x[k-m]分析解釋如下
在這裏插入圖片描述
總而言之,單邊Z變換時移性質的主要體現在信號的一些原先起作用的序列值失效或者原先不起作用的序列值有效,,大家關注這點可能會更好理解!

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