傅立葉變換拉普拉斯變換Z變換之間最本質的區別是什麼

2021-03-07 06:22:54 字數 5052 閱讀 8177

1樓:快樂人生

fourier變換

是將連續的時間域訊號轉變到頻率域;

它可以說是laplace變換的特例,laplace變換是fourier變換的推廣,存在條件比fourier變換要寬,是將連續的時間域訊號變換到複頻率域(整個複平面,而fourier變換此時可看成僅在jω軸);

z變換則是連續訊號經過理想取樣之後的離散訊號的laplace變換,再令z=e^st時的變換結果(t為取樣週期),所對應的域為數字複頻率域,此時數字頻率ω=ωt.

2樓:匿名使用者

laplace變換是將時域訊號變換到「複頻域」,與fourier變換的「頻域」有所區別。

ft[f(t)]=從負無窮到正無窮對[f(t)exp(-jwt)]積分

lt[f(t)]=從零到正無窮對[f(t)exp(-st)]積分

(由於實際應用,通常只做單邊laplace變換,即積分從零開始)

具體地,在fourier積分變換中,所乘因子為exp(-jwt),此處,-jwt顯然是為一純虛數;

而在laplace變換中,所乘因子為exp(-st),其中s為一複數:s=d+jw,jw是為虛部,相當於fourier變換中的jwt,而d則是實部,作為衰減因子,這樣就能將許多無法作fourier變換的函式(比如exp(at),a>0)做域變換。

laplace變換主要用於電路分析,作為解微分方程的強有力工具(將微積分運算轉化為乘除運算)。但隨著cad的興起,這一作用已不怎麼受重視了,但關於其收斂域的分析(零極點圖)依然常用。

fourier變換則隨著fft演算法(快速傅立葉變換)的發展已經成為最重要的數學工具應用於數字訊號處理領域。

而z變換,簡單地說,就是離散訊號(也可以叫做序列)的laplace變換,可由抽樣訊號的laplace變換匯出(如果你想要更多,我可以導給你看),表示式如下:

zt[f(n)]=從n為負無窮到正無窮對[f(n)z^(-n)]求和

其所變換的域稱之為「z域」。

over,**不滿意你繼續問……

3樓:匿名使用者

因為那些訊號是存在相位的,要分析那些訊號是超前還是滯後的,複數的引入方便的解決了這個問題

訊號與系統中講到了三種變換(傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換),他們之間有何聯絡和區別?如何應用?

4樓:匿名使用者

傅立葉變換是在頻域分析,拉氏是對連續訊號的s域分析,z變換是對離散訊號的變換域分析,傅氏是後兩者的基礎,後兩者作用條件比傅氏寬鬆,可以用於不收斂的訊號分析

闡述訊號與系統中三大變換(即傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換)的關係! 請高手解答 !!

5樓:月似當時

拉普拉斯變換是傅立葉變換的擴充套件,傅立葉變換是拉普拉斯變換的特例,z變換是離散的傅立葉變換在複平面上的擴充套件。

傅立葉變換是最基本得變換,由傅立葉級數推匯出。傅立葉級數只適用於週期訊號,把非週期訊號看成周期t趨於無窮的週期訊號,就推匯出傅立葉變換,能很好的處理非週期訊號的頻譜。但是傅立葉變換的弱點是必須原訊號必須絕對可積,因此適用範圍不廣。

拉普拉斯變換是傅立葉變換的推廣,傅立葉變換不適用於指數級增長的函式,而拉氏變換相當於是帶有一個指數收斂因子的傅立葉變換,把頻域推廣到複頻域,能分析的訊號更廣。然而缺點是從拉普拉斯變換的式子中,只能看到變數s,沒有頻率f的概念。

如果說拉普拉斯變換專門分析模擬訊號,那z變換就是專門分析數字訊號,z變換可以把離散卷積變成多項式乘法,對離散數字系統能發揮很好的作用。

z變換看系統頻率響應,就是令z在複頻域的單位圓上跑一圈,即z=e^(j2πf),即可得到頻率響應。由於傅立葉變換的特性「時域離散,則頻域週期」,因此離散訊號的頻譜必定是週期的,就是以這個單位圓為週期,z在單位圓上不停的繞圈,就是週期重複。

擴充套件資料

某些情形下一個實變數函式在實數域中進行一些運算並不容易,但若將實變數函式作拉普拉斯變換,並在複數域中作各種運算,再將運算結果作拉普拉斯反變換來求得實數域中的相應結果,

在經典控制理論中,對控制系統的分析和綜合,都是建立在拉普拉斯變換的基礎上的。引入拉普拉斯變換的一個主要優點,是可採用傳遞函式代替常係數微分方程來描述系統的特性。

這就為採用直觀和簡便的**方法來確定控制系統的整個特性、分析控制系統的運動過程,以及提供控制系統調整的可能性。

6樓:匿名使用者

先說一下三個

變換的定義,寫一下公式(包括逆變換)

然後說關係:

傅立葉變換是最基本得變換,由傅立葉級數推匯出。傅立葉級數只適用於週期訊號,把非週期訊號看成周期t趨於無窮的週期訊號,就推匯出傅立葉變換,能很好的處理非週期訊號的頻譜。但是傅立葉變換的弱點是必須原訊號必須絕對可積,因此適用範圍不廣。

拉普拉斯變換是傅立葉變換的推廣,傅立葉變換不適用於指數級增長的函式,而拉氏變換相當於是帶有一個指數收斂因子的傅立葉變換,把頻域推廣到複頻域,能分析的訊號更廣。然而缺點是從拉普拉斯變換的式子中,只能看到變數s,沒有頻率f的概念,要看幅頻響應和相頻響應,還得令s=j2πf

z變換的本質是離散時間傅立葉變換(dtft),如果說拉普拉斯變換專門分析模擬訊號,那z變換就是專門分析數字訊號,z變換可以把離散卷積變成多項式乘法,對離散數字系統能發揮很好的作用。z變換看系統頻率響應,就是令z在複頻域的單位圓上跑一圈,即z=e^(j2πf),即可得到頻率響應。由於傅立葉變換的特性「時域離散,則頻域週期」,因此離散訊號的頻譜必定是週期的,就是以這個單位圓為週期,z在單位圓上不停的繞圈,就是週期重複。

單位圓0°位置是實際頻率0hz,單位圓180度的實際頻率就是取樣頻率的一般,fs/2.

考試題目看分數多少,壓軸大題的話,就多寫點,自己再細化一下,我上面也只是點到為止,但內容基本上就是這些。

訊號與系統之中,傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換三者之間詳細的聯絡是什麼樣的?

7樓:匿名使用者

先想象一個複平面,拉普拉斯變換在上面,s取虛軸就是傅立葉變換

再想象把虛軸彎成一個圓,2π的週期將他重疊起來,就是極座標下,z變換,極徑=1,也就是單位圓上的變換就是傅立葉變換,z與拉普拉斯的關係自然就是z=e^st

8樓:匿名使用者

只要把傅立葉變換的部分學好了,後面的就很簡單了,我也在準備考呢,關鍵傅立葉這部分很不好學,理解與記憶相結合要,效果會好點可能!

請問拉普拉斯變換,傅立葉變換以及z變換的區別及聯絡

9樓:匿名使用者

fourier變換是將連續的時間域訊號轉變到頻率域;它可以說是laplace變換的特例,laplace變換是fourier變換的推廣,存在條件比fourier變換要寬,是將連續的時間域訊號變換到複頻率域(整個複平面,而fourier變換此時可看成僅在jω軸);z變換則是連續訊號經過理想取樣之後的離散訊號的laplace變換,再令z=e^st時的變換結果(t為取樣週期),所對應的域為數字複頻率域,此時數字頻率ω=ωt。

10樓:菲菲流星

建議你去看鄭君裡的那本《資訊與系統》,

11樓:匿名使用者

訊號處理的書裡有。可以相互變換

12樓:若苦c得凍

建議你去看鄭君裡的那本《資訊與系統》,裡面很詳細地介紹了!

傅立葉變換與拉普拉斯變換和z變換三者之間的關係 50

13樓:匿名使用者

傅立葉變換

跟拉普拉斯變換都是對函式的一種變換操作,將一個函式變換為另一個函式,從而實現類似於微分方程降維的目的從而簡化微分方程進行求解。兩者的用途和目的都差不多,就是變換法則不同,還有傅立葉只可以對自變數範圍是實數域才有效,而拉普拉斯則只對自變數是正實數域才有效,適用範圍不同。

z變換不知道是啥

14樓:匿名使用者

虧你想得出來, 這幾者只有在特殊情況下才有聯絡.

傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換之間最本質的區別是什麼?

15樓:百度使用者

laplace變換是將時域訊號變換到「複頻域」,與fourier變換的「頻域」有所區別。

ft[f(t)]=從負無窮到正無窮對[f(t)exp(-jwt)]積分

lt[f(t)]=從零到正無窮對[f(t)exp(-st)]積分

(由於實際應用,通常只做單邊laplace變換,即積分從零開始)

具體地,在fourier積分變換中,所乘因子為exp(-jwt),此處,-jwt顯然是為一純虛數;

而在laplace變換中,所乘因子為exp(-st),其中s為一複數:s=d+jw,jw是為虛部,相當於fourier變換中的jwt,而d則是實部,作為衰減因子,這樣就能將許多無法作fourier變換的函式(比如exp(at),a>0)做域變換。

laplace變換主要用於電路分析,作為解微分方程的強有力工具(將微積分運算轉化為乘除運算)。但隨著cad的興起,這一作用已不怎麼受重視了,但關於其收斂域的分析(零極點圖)依然常用。

fourier變換則隨著fft演算法(快速傅立葉變換)的發展已經成為最重要的數學工具應用於數字訊號處理領域。

而z變換,簡單地說,就是離散訊號(也可以叫做序列)的laplace變換,可由抽樣訊號的laplace變換匯出(如果你想要更多,我可以導給你看),表示式如下:

zt[f(n)]=從n為負無窮到正無窮對[f(n)z^(-n)]求和

其所變換的域稱之為「z域」。

over,**不滿意你繼續問……

拉氏變換、傅立葉變換和z變換的區別

16樓:匿名使用者

拉氏變換和傅氏變換都是頻域的,z變換是針對離散訊號的,這就是我的理解

17樓:花開時節

z變換是拉式變換的推廣,也叫做取樣拉式變換或離散拉式變換。不需要考慮函式是否被取樣,直接對函式進行z變換。

18樓:匿名使用者

不好說 我現在也快忘了差不多了 但記得出處 看看大學所學的微積分 還有複變函式與積分變換 裡面應該有詳細的講解

19樓:匿名使用者

大兄弟複試也考自動控制原理?

傅立葉變換拉普拉斯變換Z變換在工程應用意義,求舉出例項

只是數學工具,與真實世界有點差別,不過很接近,可以簡化解決一些很難計算的問題。傅氏變換就是將訊號變為正餘弦分量,音響常說的高頻低頻就是傅氏變換的通俗說法。拉氏變換擴大了傅氏變換的應用範圍 z變換就是將拉氏變換擴充套件到數字系統,音訊處理就是用z變換處理壓縮的。更麻煩的還有小波變換,用來處理影象訊號 ...

傅立葉變換和拉普拉斯變換是數學中的哪一門課學的大學

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