SonofSamlawのブログ

うひょひょ

Z変換、離散系伝達関数と漸化式との関係

 

Z変換で得られた離散系の伝達関数と漸化式との関係を求める。

 

                     

INされる数列をx(i)、OUTされる数列をy(i)とし、そのZ変換をX,Yとする。XとYの関係が、

   

Y=X(a0+a1*z^-1+a2*z^-2+・・・)

        /(1+b1*z^-1+b2*z^-2+・・・)

であるとする。これを変形すると、

Y(1+b1*z^-1+b2*z^-2+・・・)

     =X(a0+a1*z^-1+a2*z^-2+・・・)

ここで、

Y=y(0)+y(1)z^ー1+・・・

X=x(0)+x(1)z^ー1+・・・

とする。

これを整理し、数列の関係で示すと次になる。

Zの同じ次数で整理している

y(i)の列+  b1y(i)z^-1の列 +b2y(i)z^-2の列=    a0x(i)の列  + a1x(i)z^-1の列  + a2x(i)z^-2

y(0)                  0                     0                           a0x(0)             0                       0

y(1)z^-1      b1y(0)z^-1   0                         a0x(1)z^-1     a1x(0)z^-1      0              

y(2)z^-2      b1y(1)z^-2     b2y(0)z^-2             a0x(2)z^-2     a1x(1)z^-2     a2x(0)z^-2

y(3)z^-3      b1y(2)z^-3     b2y(1)z^-3          a0x(3)z^-3    a1x(2)z^-3      a2x(1)z^-3

       ・

       ・

       ・

 この方程式はzが任意で成り立たなければならないから、すべての項を左辺に移したとき、各z^(ーn)の係数=0でなければならない。つまり、任意のiにおいて、

y(i)+b1y(i-1)+b2y(i-2)・・=a0x(i)+a1x((i-1)+a2x(i-2)・・ 

が成り立たなければならない。これは、次の漸化式となる。

y(i)=a0x(i)+a1x((i-1)+a2x(i-2)・・-b1y(i-1)-b2y(i-2)・・

i番目のyはそれ以前のx、yから決定される。