مرجع
آخر الزيارات

تحويل زد

355 كلمة•0 مشاهدة•🗒️ منذ يوم
باختصار: في الرياضيات أو علم معالجة الإشارات، فإنّ تحويل Z هو مؤثر رياضي يحوّل إشارة متقطعة، أي متتالية من الأعداد الحقيقية أو المركبة، يحوّلها إلى تمثيل تلك الإشارة في مجال التردد المركّب. في هذه المقالة 5 أقسام: «تعريف»، «التحويل أحادي الجانب» و«التحويل ثنائي الجانب» وغيرها.
المحتويات
  1. تعريف
  2. التحويل أحادي الجانب
  3. التحويل ثنائي الجانب
  4. التحويل العكسي
  5. نطاق التقارب

بدايةً، في الرياضيات أو علم معالجة الإشارات، فإنّ تحويل Z هو مؤثر رياضي يحوّل إشارة متقطعة، أي متتالية من الأعداد الحقيقية أو المركبة، يحوّلها إلى تمثيل تلك الإشارة في مجال التردد المركّب. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.

إضافةً إلى ذلك، ويمثل تحويل زد للإشارات المتقطعة المقابلة لتحويل لابلاس أو تحويل فورييه؛ ففي حين تحول عملية لابلاس أو فورييه دالة بمتغير متصل (مثل الزمن) إلى دالة فيها المتغير هو التردد فإن تحويل زد يحول مجموعة (ممكن أن تكون لانهائية) من العينات (أي إشارة متقطعة) إلى دالة متغيرها هو التردد المركب. وفعلاً، فبالإمكان صياغة قوانين رياضية تصل بين مؤثرات التحويل المختلفة إذا فرضنا أن الإشارة المتقطعة هي استعيان للدالة المستمرّة بتردد استعيان ما.

من جهة ثانية، وكان راغاتسيني وزادة هما اللذان صاغا تحويل زد بهذا الاسم في عام 1952.

تعريف

كذلك، مثل الكثير من التحويلات التكاملية، فبالإمكان تعريف تحويل زد بصيغتين: أحادية أو ثنائية الجانب.

التحويل أحادي الجانب

.

وعلى صعيد آخر، عادة ما يستعمل هذا التحويل في استعمالات معالجة الإشارة عندما تكون الإشارة سببية، أي أنّ معرفة فقط لـ.

التحويل ثنائي الجانب

حيث A هو مقدار العدد z و هو طوره بالراديان.

وعلى صعيد آخر، يرمز لتحويل زد ثنائي الجانب بالنسبة للإشارة المتقطعة بالرمز ، ويعرف كالتالي:

حيث n هو عدد صحيح وz هو عدد مركب ما:

،

،

التحويل العكسي

تحويل زد العكسي معرّف كالتالي:

وفي السياق ذاته، بحيث C هو مسار دائري بعكس عقارب الساعة يحوي نقطة الأصل ومتواجد كليًا داخل منطقة التقارب. على المسار C أن يحيط جميع أقطاب الدالة .

علاوةً على ذلك، وبالفعل فإذا كانت دائرة الوحدة في نطاق التقارب، فإنّ قيم تحويل زد للإشارة على طول دائرة الوحدة مساوية لقيم تحويل فورييه بالزمن المنقطع.

،

وفي هذا الصدد، في الحالة الخاصة التي يكون فيها مسار التكامل C هو دائرة الوحدة (وبشرط أن تكون دائرة الوحدة تابعة لنطاق التقارب)، فبالإمكان تبسيط المعادلة أعلاه لتصبح ما يعرف بتحويل فورييه العكسي بالزمن المتقطع (DTFT):

.

نطاق التقارب

  • انظر كذلك
  • تحويل لابلاس
  • تحويل فورييه
  • تحويل فورييه المنقطع
  • نظام ذو طور أدنى

وعلى صعيد آخر، إنّ نطاق التقارب، ويرمز له بـROC، هو المحل الهندسي لجميع النطاق في مستوى الأعداد المركبة التي يتقارب فيها حساب تحويل زد لقيمة نهائية:

  • مثال 1 (نطاق تقارب خالِ)
  • إذا نظرنا إلى الإشارة في المجال نرى أنّ:
  • .

وفي هذا الصدد، من هنا فنرى أنّه لأي قيمة كانت، لن يتقارب المجموع المطلوب في تحويل زد لقيمة نهائية، أي أنّ نطاق التقارب لهذه الإشارة خالٍ.

ما رأيك في هذه المقالة؟

📝 هل في هذه المقالة خطأ؟

إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.