Matlab的z变化,给出收敛域并绘制零极点图,并使用Matlab符号运算验证结果(a>0)

1.a^(n-m)u(n)
2.a^(n-m)u(n-m)
3.a^(n)u(n-m)
4.n^3 u(n)
5.e^(jan)u(n)

我可以回答该问题。

首先,使用Matlab进行z变换可以使用ztrans函数。例如,对于序列x(n)=a^(n-m)u(n),可以使用以下代码进行z变换:

syms n z a m; x = a^(n-m)*heaviside(n); X = ztrans(x,z);

然后,可以使用residuez函数计算系统的极点和零点,并使用zplane函数绘制零极点图。例如,以下代码可以绘制序列x(n)的零极点图:

numerator = [1]; denominator = [1,-a]; [z,p,k] = residuez(numerator,denominator); zplane(z,p);

关于如何通过z变换来确定收敛域,可以根据参考资料中提到的充要条件进行判断。例如,对于序列x(n)=a^(n-m)u(n),它的Z变换为X(z)=1/(1-az^(-1))。当|a|<1时,级数的每一项有界,因此收敛域为|z|>|a|。可以使用以下Matlab代码进行符号运算验证收敛域:

syms z a; assume(a>0); X = 1/(1-a*z^(-1)); simplify(abs(X)<inf);

最后,以下是五个离散信号的Z变换解析式:

  1. X(z) = 1/(1-az^(-1)) (|a|<1)
  2. X(z) = z^(-m)/(1-az^(-1)) (|a|<1)
  3. X(z) = z^(-m)/(1-az^(-1)) (|z|>|a|)
  4. X(z) = 6/(1-z^(-1))^4 (|z|>1)
  5. X(z) = 1/(1-e^(jan)z^(-1)) (|z|>1)