DSP 101
M4 · L2
الوحدة 4 — تحويل Z
منطقة
التقارب

تحويل Z معرَّف فقط حيث يتقارب مجموعه اللانهائي. منطقة التقارب تُشفِّر نوع الإشارة، وتجعل التحويل العكسي وحيدًا، وتُحدد ما إذا كان النظام مستقرًا.

1 / 9
DSP 101
M4 · L2
الدافع
لماذا تهم ROC

تسلسلان مختلفان تمامًا قد يشتركان في نفس تعبير X(z). بدون منطقة التقارب، يكون التحويل العكسي غامضًا.

|z|
ROC تعتمد على المقدار
∞
حلقة حول الأصل
لا
أقطاب داخل ROC
2 / 9
DSP 101
M4 · L2
التعريف
التقارب المطلق

منطقة التقارب هي مجموعة قيم z التي يكون فيها المجموع منتهيًا. بما أن |z⁻ⁿ| = r⁻ⁿ حيث r = |z|، فإن التقارب يعتمد فقط على مقدار z — مما يجعل منطقة التقارب حلقةً دائرية.

شرط التقارب
\sum_{n=-\infty}^{\infty} |x[n]|\,|z|^{-n} < \infty
3 / 9
DSP 101
M4 · L2
الإشارات السببية
يمينية ← خارجية

في التسلسلات السببية، يستلزم التقارب أن يكون |z| كبيرًا بما يكفي. منطقة التقارب هي خارج دائرة.

مثال
aⁿu[n] ↔ z/(z−a)، ROC: |z| > |a|
  • القطب عند z = a يقع على الحدود، ليس داخل ROC أبدًا
  • FIR السببي: ROC تشمل z = ∞
  • ROC لا تحتوي على أي قطب لـ X(z)
4 / 9
DSP 101
M4 · L2
الإشارات غير السببية
يسارية ← داخلية

في التسلسلات غير السببية، يستلزم التقارب أن يكون |z| صغيرًا بما يكفي. نفس التعبير الكسري X(z)، لكنه تسلسل مختلف كليًا.

الغموض الجوهري
كلٌّ من aⁿu[n] و −aⁿu[−n−1] ينتجان z/(z−a) — فقط ROC تُميّز بينهما.
ROC غير السببية
−aⁿu[−n−1] ↔ z/(z−a)، ROC: |z| < |a|
5 / 9
DSP 101
M4 · L2
الإشارات ثنائية الجانب
ROC الحلقية

التسلسلات ثنائية الجانب يجب أن تتقارب في الاتجاهين معًا — مما يستلزم أن يكون |z| لا كبيرًا جدًا ولا صغيرًا جدًا.

ROC الحلقية
r_1 < |z| < r_2
ROC فارغة
إذا كان r₁ ≥ r₂، فالتقاطع فارغ ولا يوجد تحويل Z.
6 / 9
DSP 101
M4 · L2
استقرار النظام
ROC والاستقرار

النظام مستقر بمفهوم BIBO إذا وفقط إذا كانت دائرة الوحدة داخل منطقة التقارب لـ H(z). في الأنظمة السببية، هذا يعني أن جميع الأقطاب داخل |z| = 1.

|z|=1
في ROC → مستقر
<1
جميع الأقطاب السببية
LHP
↔ داخل الدائرة
7 / 9
DSP 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

8 / 9
DSP 101
M4 · L2
النقاط الرئيسية
ما تعلمته
  • ROC = مجموعة z التي يتقارب فيها X(z) — دائمًا حلقة
  • ROC لا تحتوي على أقطاب X(z) أبدًا
  • يمينية (سببية): ROC = |z| > r₁
  • يسارية (غير سببية): ROC = |z| < r₂
  • ثنائية الجانب: ROC = r₁ < |z| < r₂ (حلقة)
  • نفس تعبير X(z) → إشارات مختلفة تبعًا للـ ROC
  • BIBO مستقر ⟺ دائرة الوحدة داخل ROC ⟺ جميع الأقطاب السببية داخل دائرة الوحدة
اقرأ المقال الكامل ←
9 / 9
1 / 8 كتم الصوت