Diferencia entre revisiones de «Transformada Z»

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{{referencias|t=20110523}}
{{otros usos|Transformación (desambiguación)}}
En las [[matemáticas]] y [[procesamiento de señales]], la '''Transformadatransformada Z''' convierte una [[señal]] [[número real|real]] o [[número complejo|compleja]] definida en el [[dominio del tiempo]] [[discreto]] en una representación en el [[dominio de la frecuencia]] [[Número complejo|compleja]].
 
El nombre de Transformada Z procede de la [[Variable (matemáticas)|variable]] del dominio, al igual que se podría llamar "Transformada S" a la [[Transformada de Laplace]]. Un nombre más adecuado para la TZ podría haber sido "Transformada de Laurent", ya que está basada en la [[serie de Laurent]]. La TZ es a las señales de tiempo discreto lo mismo que Laplace a las señales de tiempo continuo.
Línea 90:
:<math>\sum_{n=-\infty}^{\infty}x[n]z^{-n} = \sum_{n=0}^{\infty}0.5^nz^{-n} = \sum_{n=0}^{\infty}\left(\frac{0.5}{z}\right)^n = \frac{1}{1 - 0.5z^{-1}}\ </math>
 
La última igualdad se obtiene con la fórmula del sumatorio para series geométricas, y la igualdad sólosolo se conserva si <math>\left|0.5 z^{-1}\right| < 1\ </math>, lo cual puede ser reescrito para definir <math>z\ </math> de modo <math>\left|z\right| > 0.5\ </math>. Por lo tanto, la ROC es <math>\left|z\right| > 0.5\ </math>. En este caso la ROC es el plano complejo exterior al círculo de radio 0,5 con origen en el centro.
 
=== Ejemplo 3 (ROC anticausal) ===
Línea 105:
:<math>= -\sum_{m=1}^{\infty}\left(\frac{z}{0.5}\right)^{m} = -\frac{0.5^{-1}z}{1 - 0.5^{-1}z} = \frac{z}{z - 0.5} = \frac{1}{1 - 0.5z^{-1}}\ </math>
 
De nuevo, usando la fórmula de sumatorio para series geométricas, la iguadad sólosolo se mantiene si <math>\left|0.5^{-1}z\right| < 1\ </math>, de modo que podemos definir <math>z\ </math> como <math>\left|z\right| < 0.5\ </math>.
Aquí, la ROC es <math>\left|z\right| < 0.5\ </math>, es decir, el interior de un círculo centrado en el origen de radio 0,5.
 
=== Conclusión de los ejemplos ===
 
Los ejemplos 2 y 3 muestran claramente que la transformada <math>X(z)\ </math> de <math>x[n]\ </math> es única si y sólosolo si se especifica cuál es la ROC. Dibujando los gráficos de polos y ceros para los casos causal y anticausal, comprobaríamos como la ROC de ambos casos no incluye el polo que está en 0,5. Esto se extiende a los casos con múltiples polos: la ROC '''nunca''' contiene polos.
 
En el ejemplo 2, el sistema causal tiene una ROC que incluye <math>\left| z \right| = \infty\ </math>, mientras que al sistema anticausal del ejemplo 3 le pertenece una ROC que incluye <math>\left| z \right| = 0\ </math>.
Línea 275:
:<math>x[0]=\lim_{z\to \infty}X(z).</math></blockquote>
 
<blockquote>'''[[Teorema de valor final]]''' Si los polos de <math>(z-1)X(z)</math> están dentro del circulocírculo unitario, entonces
:<math>x[\infty]=\lim_{z\to 1}(z-1)X(z).</math></blockquote>