本章深入探讨了连续时间系统的拉普拉斯变换(S域)和离散时间系统的Z变换之间的关系,并详细介绍了利用Z变换进行离散系统分析的方法。
四、s域与z域的关系
在离散时间系统分析中,我们有如下关系:\( z = e^{sT} \) 式中 \( T \) 为取样周期。如果将 \( s \) 表示成直角坐标形式 \( s = \sigma + j\omega \),并将 \( z \) 表示为极坐标形式 \( z = re^{j\theta} = e^{\sigma T} ,\theta = \omega T\),由上式可看出:
- 当在s平面上的左半平面(\( \sigma < 0 \))时,在z平面上对应的是单位圆内部(|z|<1)
- 在s平面上的右半平面(\( \sigma > 0 \)),则在z平面上表现为单位圆外部(|z|>1)
- 当 \( s \) 平面中的j\(\omega\)轴(\( \sigma = 0 \))时,映射到 \( z \) 平面的单位圆上(|z|=1)
- 在s平面实轴上的点(\( \omega = 0 \)),在 \( z \) 平面上表现为正实轴上的点(\(\theta=0\))
- s平面上的原点(\( \sigma = 0, \omega = 0 \))则对应于z平面上 \( z = 1 \) 的点(\( r = 1, \theta = 0 \))。