1. Ch動董ng 2: BI畉N 畛I Z V 畛NG D畛NG VO
H畛 TH畛NG XLTH R畛I R畉C
2.1 BI畉N 畛I Z
2.2 CC TNH CH畉T BI畉N 畛I Z
2.3 BI畉N 畛I Z NG働畛C
2.4 HM TRUY畛N 畉T C畛A H畛 XLTH R畛I R畉C
2.5 GI畉I PTSP DNG BI畉N 畛I Z 1 PHA
2. N畉u x(n) nh但n qu畉 th狸 : (*) (**)
K箪 hi畛u:
x(n) X(z) hay X(z) = Z{x(n)}
X(z) x(n) hay x(n) = Z-1{X(z)}
2.1 BI畉N 畛I Z
2.1.1 畛NH NGH懲A BI畉N 畛I Z:
0n
n
znxzX )()(
常 Z
常
1
Z
Bi畛u th畛c (*) c嘆n g畛i l bi畉n 畛i Z hai ph鱈a
Bi畉n 畛i Z c畛a d達y x(n):
Bi畉n 畛i Z 1 ph鱈a d達y x(n):
(*)
(**)
Trong 坦 Z bi畉n s畛 ph畛c
ワ
n
n
znxzX )()(
3. Mi畛n h畛i t畛 c畛a bi畉n 畛i Z - ROC (Region Of Convergence)
l t畉p h畛p t畉t c畉 c叩c gi叩 tr畛 Z n畉m trong m畉t ph畉ng ph畛c sao
cho X(z) h畛i t畛.
5.1.2 MI畛N H畛I T畛 C畛A BI畉N 畛I Z (ROC)
緒
)2()1()0()(
0
xxxnx
n
1)(lim
1
ワ
n
n
nx
00
Im(Z)
Re(z)
Rx+
Rx-
畛 t狸m ROC c畛a X(z) ta 叩p d畛ng
ti棚u chu畉n Cauchy
Ti棚u chu畉n Cauchy:
M畛t chu畛i c坦 d畉ng:
h畛i t畛 n畉u:
4. V鱈 d畛 5.1.1: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
Gi畉i:
n
n
az
0
1
1
1
1
)(
az
zX
azaz
nn
n
常種
駈
ワ
1lim
1
1
ワ
n
n
znxzX )()(
ワ
n
nn
znua )(
0
.
n
nn
za
)()( nuanx n
0
ROC
Im(z)
Re(z)
/a/
Theo ti棚u chu畉n Cauchy,
X(z) s畉 h畛i t畛:
N畉u:
V畉y: a
az
zX
Z:ROC;
1
1
)( 1
5. )1()( nuanx n
m
m
za
1
1
az 種1lim
1
1
種
駈
ワ
n
n
n
za
ワ
n
n
znxzX )()(
ワ
n
nn
znua )1(
ワ
1
.
n
nn
za
1
0
1
m
m
za
1)(
0
1
n
m
zazX 1
1
1
az
0
ROC
Im(z)
Re(z)
/a/
V鱈 d畛 5.1.1: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
Gi畉i:
Theo ti棚u chu畉n Cauchy,
X(z) s畉 h畛i t畛:
N畉u:
6. 5.2 CC TNH CH畉T BI畉N 畛I Z
a) Tuy畉n t鱈nh
RROC:)()( 222 緒常 zXnx Z
RROC:)()( 111 緒常 zXnx Z
)()()()( 22112211 zXazXanxanxa Z
常
)1()()( nubnuanx nn ba
Gi畉i:
N畉u:
Th狸:
V鱈 d畛 5.2.1: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
v畛i
ROC ch畛a R1 R2
7. p d畛ng t鱈nh ch畉t tuy畉n t鱈nh, ta 動畛c:
1
1
1
)(
常
az
nua Zn
1
1
1
)1(
常
bz
nub Zn
bzR :2
常 Znn
nubnua )1()( 11
1
1
1
1
bzaz
0
ROC
Im(z)
Re(z)/a/
0
ROC
Im(z)
Re(z)
/b/
azR :1
bzaRRR 種種 :21
0
ROC
Im(z)
Re(z)
/b/
/a/
Theo v鱈 d畛 5.1.1 v 5.1.2, ta c坦:
8. b) D畛ch theo th畛i gian
a
az
nua Zn
常
z:ROC;
1
1
)( 1
)1()( nuanx n
)1()( nuanx n
)1(. 1
nuaa n
az
az
azZ
常
:
1 1
1
RROC:)()( 緒常 zXnx Z
R'ROC:)()( 0
0 緒常
zXZnnx nZ
R
R
R'
tr畛 gi叩 tr畛 z=0, khi n0>0
tr畛 gi叩 tr畛 z=, khi n0<0
V鱈 d畛 5.2.2: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
N畉u:
Th狸:
V畛i:
Gi畉i:
Theo v鱈 d畛 5.1.1:
V畉y:
9. c) Nh但n v畛i hm m滴 an
)()(1 nuanx n
aR'
az
azXnuanxa Znn
緒常
z:;1
1
1
1
)()()(
RROC:)()( 緒常 zXnx Z
RROC:)()( 1
azaXnxa Zn
緒常
)()(2 nunx
1
)()()()(
ワ
ワ緒常 znuzXnunx
n
Z
Gi畉i:
N畉u:
Th狸:
V鱈 d畛 5.2.3: X辿t bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
v
1:;
1
1
1
zR
z
10. d) 畉o hm X(z) theo z
)()( nunang n
a
az
zXnuanx Zn
緒常
z:ROC;
1
1
)()()( 1
RROC:)()( 緒常 zXnx Z
RROC:)( 緒常
dz
dX(z)
znxn Z
dz
zdX
zzGnnxng Z )(
)()()( 緒常 az
az
az
:
)1( 21
1
Gi畉i:
Theo v鱈 d畛 5.1.1:
N畉u:
Th狸:
V鱈 d畛 5.2.4: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
11. e) 畉o bi畉n s畛
N畉u:
Th狸:
)(1)( nuany
n
a
az
zXnuanx Zn
緒常
z:ROC;
1
1
)()()( 1
RROC:)()( 緒常 zXnx Z
RXnx Z
1ROC:)(z)( -1
緒常
)()()(1)( nxnuanuany nn
緒緒緒
a/1z:ROC;
az1
1
za1
1
)z(X)z(Y 11
1
緒
V鱈 d畛 5.2.5: T狸m bi畉n 畛i Z & ROC c畛a:
Gi畉i: Theo v鱈 d畛 5.1.1:
p d畛ng t鱈nh ch畉t 畉o bi畉n s畛:
12. f) Li棚n hi畛p ph畛c
RROC:)()( 緒常 zXnx Z
RXnx Z
緒常 ROC:(z*)*)(*
g) T鱈ch 2 d達y
RRROC:d)(
2
1
)()( 21
1
1121 緒
常
c
Z z
XXnxnx
h) 畛nh l箪 gi叩 tr畛 畉u
N畉u x(n) nh但n qu畉 th狸: X(z))0(
ワ
Z
Limx
RROC:)()( 222 緒常 zXnx Z
RROC:)()( 111 緒常 zXnx Z
N畉u:
Th狸:
N畉u:
Th狸:
13. V鱈 d畛 5.2.5: T狸m x(0), bi畉t X(z)=e1/z v x(n) nh但n qu畉
Gi畉i:
X(z)lim)0(
ワ
Z
x
i) T畛ng ch畉p 2 d達y
RROC:)()( 222 緒常 zXnx Z
RROC:)()( 111 緒常 zXnx Z
)()()(*)( 2121 zXzXnxnx Z
常 ;ROC c坦 ch畛a R1 R2
1elim 1/z
緒
ワZ
Th狸:
N畉u:
Theo 畛nh l箪 gi叩 tr畛 畉u:
19.
C
n
dzzzX
j
nx 1
)(
2
1
)(
Zci c叩c i畛m c畛c c畛a X(z)zn-1 n畉m trong 動畛ng cong C
Res[X(z)zn-1]z=zci - th畉ng d動 c畛a X(z)zn-1 t畉i i畛m c畛c zci
Trong 坦:
T畛ng c畛ng c叩c th畉ng d動 t畉i t畉t c畉 c叩c i畛m c畛c, ta
動畛c x(n)
ciZZ
n
i
zzXs
ワ 1
)(Re
V鱈 d畛 5.3.1: T狸m bi畉n 畛i Z ng動畛c c畛a:
)2(
)(
z
z
zX
(*)
Gi畉i:
C
n
dzzzX
j
nx 1
)(
2
1
)(
C
n
dzz
z
z
j
1
)2(2
1
)2(
Re
z
z
s
n
Thay X(z) vo (*), ta 動畛c
20. n0:
)2(
)( 1
緒
z
z
zzX
n
n
c坦 1 i畛m c畛c 董n Zc1=2
Th畉ng d動 t畉i Zc1=2:
2
)2(
Res
Z
n
z
z
2
)2(
)2(
Z
n
z
z
z n
2
n<0: n
n
zz
zzX
)2(
1
)( 1 Zc1=2 董n,
Zc2=0 b畛i m
m
zz )2(
1
V畛i: Zc1=2
2
)2(
1
Res
Z
m
zz m
2
1
2
)2(
)2(
1
Z
m
z
zz
Ch畛n C l 動畛ng cong kh辿p k鱈n n畉m b棚n ngoi v嘆ng
tr嘆n c坦 b叩n k鱈nh l 2
0
ROC
Im(z)
Re(z)2
C
21.
m
m
m
m )2(
)1()!1(
)!1(
1 1
m
2
1
V畉y, v畛i n<0:
)2(
Res
z
z n
0
2
1
2
1
緒 mm
suy ra 0:2)( 鰹 nnx n
hay )(2)( nunx n
V畛i: Zc2=0 b畛i m:
0
)2(
1
Res
Z
m
zz 0
1
1
)2(
1
)!1(
1
Z
m
mm
m
z
zzdz
d
m
22. 5.3.3 PH働NG PHP KHAI TRI畛N
THNH CHU畛I LU畛 TH畛A
Gi畉 thi畉t X(z) c坦 th畛 khai tri畛n:
ワ
n
n
n zazX )(
Theo 畛nh ngh挑a bi畉n 畛i Z
ワ
n
n
znxzX )()(
(*)
(**)
畛ng nh畉t (*) & (**), r炭t ra: nanx )(
V鱈 d畛: 5.3.2: T狸m x(n) bi畉t: )321)(1()( 212
zzzzX
Gi畉i:
Khai tri畛n X(z) ta 動畛c:
ワ種 zROC 0:
212
3242)(
zzzzzX
2
2
)(
n
n
znx
Suy ra: ,-2,3}4{1,-2,)(
nx
23. ..............
121 1
z
V鱈 d畛: 5.3.3: T狸m x(n) bi畉t: 2:
21
1
)( 1
z
z
zX
Gi畉i:
Do ROC c畛a X(z) l /z/>2, n棚n x(n) s畉 l d達y nh但n qu畉
v s畉 動畛c khai tri畛n thnh chu畛i c坦 d畉ng:
0
)(
n
n
n zazX 2
2
1
10 zazaa
畛 c坦 d畉ng (*), th畛c hi畛n ph辿p chia a th畛c d動畛i 但y:
(*)
-1
2z-11
2 1
z
1
2
z
z2-2 -221
z
z2 -22
22
2
z
緒
0
2)(
n
nn
zzX
)(20:2)( nunnx nn
削鰹緒
24. ..............
1111
221 zz
V鱈 d畛: 5.3.4: T狸m x(n) bi畉t: 2:
21
1
)( 1
z
z
zX
Gi畉i:
Do ROC c畛a X(z) l /z/<2, n棚n x(n) s畉 l d達y ph畉n nh但n
qu畉 v s畉 動畛c khai tri畛n thnh chu畛i c坦 d畉ng:
1
)(
n
n
n zazX
3
3
2
2
1
1 zazaza
畛 c坦 d畉ng (**), th畛c hi畛n ph辿p chia a th畛c d動畛i 但y:
(**)
1z2-1 -11
2 11
z
22
2 z
z2-2 2-211
z
z2 2-2
33
2 z
緒
1
2)(
n
nn
zzX
)1(20:2)( 削種緒 nunnx nn
25. 5.3.4 PH働NG PHP PHN TCH THNH
T畛NG CC PHN TH畛C T畛I GI畉N
X辿t X(z) l ph但n th畛c h畛u t畛 c坦 d畉ng:
)(
)(
)(
zB
zD
zX
01
1
1
01
1
1
...
...
bzbzbzb
dzdzdzd
N
N
N
N
K
K
K
K
0, NKv畛i:
N畉u K>N, th畛c hi畛n ph辿p chia a th畛c, ta 動畛c:
)(
)(
)(
zB
zD
zX
)(
)(
)(
zB
zA
zC
01
1
1
01
1
1
...
...
)(
bzbzbzb
azazaza
zC N
N
N
N
M
M
M
M
Ta 動畛c C(z) l a th畛c v ph但n th畛c A(z)/B(z) c坦 b畉c MN
N畉u KN, th狸 X(z) c坦 d畉ng gi畛ng ph但n th畛c A(z)/B(z)
Vi畛c l畉y bi畉n 畛i Z ng動畛c a th畛c C(z) l 董n gi畉n, v畉n
畛 ph畛c t畉p l t狸m bi畉n 畛i Z ng動畛c A(z)/B(z) c坦 b畉c MN
26. X辿t X(z)/z l ph但n th畛c h畛u t畛 c坦 b畉c MN :
)(
)()(
zB
zA
z
zX
X辿t 辿n c叩c i畛m c畛c c畛a X(z)/z, hay nghi畛m c畛a B(z) l
董n, b畛i v ph畛c li棚n hi畛p
01
1
1
01
1
1
...
...
bzbzbzb
azazaza
N
N
N
N
M
M
M
M
a) X辿t X(z)/z c坦 c叩c i畛m c畛c 董n: Zc1, Zc2, Zc3,. ZcN,
)(
)()(
zB
zA
z
zX
)())((
)(
21 cNccN zzzzzzb
zA
Theo l箪 thuy畉t hm h畛u t畛, X(z)/z ph但n t鱈ch thnh:
)(
)()(
zB
zA
z
zX
)()()( 2
2
1
1
cN
N
cc zz
K
zz
K
zz
K
N
i ci
i
zz
K
1 )(
V畛i h畛 s畛 Ki x叩c 畛nh b畛i:
ciZZ
cii zz
z
zX
K
)(
)(
hay
ciZZ
i
zB
zA
K
)('
)(
27. Suy ra X(z) c坦 bi畛u th畛c:
)1()1()1(
)( 11
2
2
1
1
1
zz
K
zz
K
zz
K
zX
cN
N
cc
N
1i
1
ci
i
)zz1(
K
)1(
)( 1
zz
K
zX
ci
i
i
N畉u ROC: /z/ > /zci/ )()()( nuzKnx n
ciii 緒
N畉u ROC: /z/ < /zci/ )1()()( 緒 nuzKnx n
ciii
V畉y:
N
i
i nxnx
1
)()(
X辿t:
28. V鱈 d畛: 5.3.5: T狸m x(n) bi畉t:
65
52
)( 2
2
zz
zz
zX
Gi畉i:
v畛i c叩c mi畛n h畛i t畛: a) /z/>3, b) /z/<2, c) 2</z/<3
)3)(2(
52
zz
z
)3()2(
21
z
K
z
K
65
52)(
2
zz
z
z
zX
V畛i c叩c h畛 s畛 動畛c t鱈nh b畛i:
2
1 )2(
)(
Z
z
z
zX
K 1
)3(
52
2
Z
z
z
3
2 )3(
)(
Z
z
z
zX
K 1
)2(
52
3
Z
z
z
)3(
1
)2(
1)(
zzz
zX
)31(
1
)21(
1
)( 11
緒
zz
zX
29. V畛i c叩c mi畛n h畛i t畛:
)31(
1
)21(
1
)( 11
zz
zX
a) /z/ > 3 : )(3)(2)( nununx nn
b) /z/ < 2 : )1(3)1(2)( nununx nn
c) 2</z/<3 : )1n(u3)n(u2)n(x nn
30. b) X辿t X(z)/z c坦 i畛m c畛c Zc1 b畛i r v c叩c i畛m c畛c 董n:
Zc(r+1),,ZcN,
)(
)()(
zB
zA
z
zX
)()()(
)(
)1(1 cNrc
r
cN zzzzzzb
zA
Theo l箪 thuy畉t hm h畛u t畛, X(z)/z ph但n t鱈ch thnh:
r
c
r
cc zz
K
zz
K
zz
K
z
zX
)()()(
)(
1
2
1
2
1
1
ワ
緒
N
rl cl
l
r
i
i
i
zz
K
zz
K
11 1 )()(
V畛i h畛 s畛 Ki x叩c 畛nh b畛i:
1cZZ
r
1c)ir(
)ir(
i )zz(
z
)z(X
dz
d
)!ir(
1
K
削
hay clZZ
cll zz
z
zX
K
)(
)(
)()( )1(
1
cN
N
rc
r
zz
K
zz
K
31. V畉y ta c坦 bi畛u th畛c bi畉n 畛i Z ng動畛c l:
V畛i gi畉 thi畉t ROC c畛a X(z): /z/ > max{ /zci/ }: i=1N,
bi畉n 畛i Z ng動畛c c畛a thnh ph畉n Ki/(z-zci)r s畉 l:
)(
)!1(
)2)...(1( 1
1
nu
i
ainnn
az
z in
Z
i
常
)()()(
)!1(
)2)...(1(
)(
1
1
1
nuzKnu
i
ainnn
Knx
N
rl
n
cll
inr
i
i ワ
V鱈 d畛: 5.3.6: T狸m x(n) bi畉t:
)1()2(
452
)( 2
23
zz
zzz
zX 2: zROC
Gi畉i:
)1()2(
452)(
2
2
zz
zz
z
zX
)1()2()2(
3
2
21
z
K
z
K
z
K
32. V畉y X(z)/z c坦 bi畛u th畛c l:
V畛i c叩c h畛 s畛 動畛c t鱈nh b畛i:
)1(
1
)2(
2
)2(
1)(
2
zzzz
zX
1
)1(
452
2
2
緒
Z
z
zz
dz
d
2
2
)12(
)12(
1 )2(
)(
)!12(
1
削
Z
z
z
zX
dz
d
K
2
)1(
452
2
2
Z
z
zz
2
2
)22(
)22(
2 )2(
)(
)!22(
1
削
Z
z
z
zX
dz
d
K
1
3 )1(
)(
Z
z
z
zX
K 1
)2(
452
1
2
2
Z
z
zz
)1(
1
)21(
2
)21(
1
)( 121
1
1
緒
zz
z
z
zX 2: zROC
)()(2)(2)( nununnunx nn
緒
33. c) X辿t X(z)/z c坦 c畉p i畛m c畛c Zc1 v Z*c1 ph畛c li棚n hi畛p,
c叩c i畛m c畛c c嘆n l畉i 董n: Zc3,,ZcN,
)(
)()(
zB
zA
z
zX
)())()((
)(
3
*
11 cNcccN zzzzzzzzb
zA
X(z)/z 動畛c ph但n t鱈ch thnh:
)()()()(
)(
3
3
*
1
2
1
1
cN
N
ccc zz
K
zz
K
zz
K
zz
K
z
zX
N
i ci
i
cc zz
K
zz
K
zz
K
z
zX
3
*
1
2
1
1
)()()(
)(
V畛i c叩c h畛 s畛 K1, Ki 動畛c t鱈nh gi畛ng i畛m c畛c 董n:
Ni:)zz(
z
)z(X
K
ciZZ
cii 醐緒
1
34. X辿t :
Do c叩c h畛 s畛 A(z), B(z) l th畛c, n棚n K2=K1
*
)(
*
)(
)(
*
1
1
1
11
cc zz
K
zz
K
z
zX
)1(
*
)1(
)( 1*
1
1
1
1
1
1
緒
zz
K
zz
K
zX
cc
N畉u g畛i:
j
eKK 11
j
cc ezz 11
V gi畉 thi畉t ROC: /z/>max{/zci/}:
)n(uzKzKnx
n*
c
*n
c 11111 緒
)n(u)ncos(zK
n
c 112
)n(uzK)ncos(zK)n(x
N
i
n
cii
n
c
3
112 V畉y:
35. 2:
)1)(22(
)( 2
z
zzz
z
zXV鱈 d畛: 5.3.7: T狸m x(n) bi畉t:
Gi畉i:
)1)(22(
1)(
2
zzzz
zX
)1()1()1(
1
zjzjz
)1()1()1(
3
*
11
z
K
jz
K
jz
K
2
1
)1()1(
1
1
1
jZ
zjz
K
)()()
4
cos()2()( nununnx n
緒
1
)22(
1
1
23
Z
zz
K
)1(
1
)1(1
2/1
)1(1
2/1
)( 111
緒
zzjzj
zX 2z
36. 2.4 HM TRUY畛N 畉T C畛A H畛 TH畛NG TTBB
2.4.1 畛nh ngh挑a hm truy畛n 畉t
h(n)x(n) y(n)=x(n)*h(n)Mi畛n n:
Mi畛n Z: H(z)X(z) Y(z)=X(z)H(z)
Z
h(n) Z H(z): g畛i l hm truy畛n 畉t H(z)=Y(z)/X(z)
2.4.2 Hm truy畛n 畉t 動畛c bi畛u di畛n theo c叩c h畛 s畛 PTSP
ワ
緒
緒
M
r
k
N
k
k rnxbknya
00
)()( ワ
M
r
r
k
N
k
k
k zbzXzazY
00
)()(
Z
)(
)(
)(
zX
zY
zH 緒 ワ
N
k
k
k
M
r
r
r zazb
00
37. V鱈 d畛: 5.4.1: T狸m H(z) v h(n) c畛a h畛 th畛ng nh但n qu畉 cho b畛i:
Gi畉i:
y(n) - 5y(n-1) + 6y(n-2) = 2x(n) - 5x(n-1)
21
1
651
52
)(
)(
)(
緒緒
zz
z
zX
zY
zH
)3()2(
21
z
K
z
K
)31(
1
)21(
1
)( 11
緒
zz
zH
L畉y bi畉n 畛i Z hai v畉 PTSP v 叩p d畛ng t鱈nh ch畉t d畛ch theo t/g:
121
52)(651)(
緒 zzXzzzY
65
52
2
2
zz
zz
)3)(2(
52)(
zz
z
z
zH
Do h畛 th畛ng nh但n qu畉 n棚n: h(n) = ( 2n + 3n ) u(n)
1
2)3(
52
1
緒
zz
z
K 1
3)2(
52
2
緒
zz
z
K