DSP 101
M4 · L4
الوحدة 4 — تحويل Z
طرق الـ inverse Z-transform

تلات طرق منهجية عشان ترجّع الـ sequence الزمنية من تمثيلها في الـ z-domain: الـ partial fractions (الكسور الجزئية)، والقسمة الطويلة، والـ contour integral (تكامل المنحنى المغلق).

1 / 9
DSP 101
M4 · L4
الدافع
من الـ z-domain للـ time domain

التصميم بيتعمل في الـ z-domain. والتنفيذ بيحصل في الـ time domain. والتحويل العكسي هو الكوبري — بيرجّع h[n] من مواصفات الـ poles والـ zeros أو بيحل الـ difference equations.

ملاحظة مهمة
الـ ROC ضرورية — نفس الصيغة الجبرية بتقابل sequences مختلفة لـ ROCs مختلفة.
2 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة الأولى
الـ partial fraction expansion

فكّك X(z)/z لحدود من الدرجة الأولى. كل residue A_k = (z − p_k)X(z)/z عند z = p_k. والـ ROC بتحدّد الـ causality بتاعة كل حد.

التفكيك
X(z) = \sum_{k=1}^{N} \frac{A_k\,z}{z - p_k}
3 / 9
DSP 101
M4 · L4
قواعد الـ ROC
الـ causality من الـ ROC

نفس الـ pole بيدّي sequences مختلفة حسب الـ ROC اللي اخترتها.

|z|>|p|
causal: aⁿu[n]
|z|<|p|
non-causal: −aⁿu[−n−1]
4 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة التانية
القسمة الطويلة والـ power series

اقسم البسط على المقام بقوى z⁻¹ بتزيد. كل معامل في الناتج هو sample زمنية على طول: معامل z⁻ⁿ بيساوي x[n].

أحسن حاجة لـ
الـ samples الأولانية، والـ polynomials الصعب تتحلّل، والتأكيد على نتايج الـ partial fractions.
5 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة التالتة
الـ contour integral

التعريف الرسمي: x[n] = (1/2πj) ∮ X(z) zn−1 dz. وبنظرية الـ residues، بيساوي مجموع residues X(z)zn−1 عند الـ poles اللي جوه المنحنى C — نفس نتيجة الـ partial fractions.

الفكرة العملية
الـ ROC بتحدّد أنهي poles جوه C، وده بيفسّر ليه ROCs مختلفة بتدّي sequences مختلفة.
6 / 9
DSP 101
M4 · L4
مثال محلول
poles conjugate ← damped sinusoid

H(z) = z²/(z² − 0.9z + 0.81) ليه poles عند 0.9e±jπ/3. والـ impulse response هو damped sinusoid: h[n] = (0.9)ncos(nπ/3) u[n].

النمط العام
poles conjugate عند نص قطر r وزاوية θ ← rⁿcos(nθ + φ)u[n]. نص القطر = سرعة الخمود؛ الزاوية = frequency التذبذب.
7 / 9
DSP 101
اختبار سريع

شوف إيه اللي ثبت

أربع أسئلة من الدرس ده. جاوب عشان تشوف السبب — الشرح بيظهر سواء جاوبت صح أو غلط. ونتيجتك مش بتتحفظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

8 / 9
DSP 101
M4 · L4
أهم المفاهيم
اتعلّمت إيه؟
  • الـ ROC ضرورية — نفس صيغة X(z) بتدّي x[n] مختلفة
  • الـ partial fractions: فكّك لحدود من الدرجة الأولى واقرا من الجدول
  • القسمة الطويلة: معاملات الـ power series = samples زمنية على طول
  • الـ contour integral: التعريف الرسمي = مجموع الـ residues = الـ partial fractions
  • poles conjugate عند (r, ±θ) ← rⁿcos(nθ + φ)u[n]
  • |z| > |p| ← causal؛ |z| < |p| ← non-causal
الوحدة 4 خلصت
دلوقتي معاك أدوات تحويل Z كلها. والوحدة 5 بتطبّقها على تصميم الـ filters الرقمية.
اقرا المقالة كاملة ←
9 / 9
1 / 8 صامت