DSP 101
M4 · L4
الوحدة 4 — تحويل Z
طرق التحويل العكسي لـ Z

ثلاث طرق منهجية لاستردّ المتسلسلة الزمنية من تمثيلها في نطاق Z: الكسور الجزئية، والقسمة الطويلة، وتكامل المنحنى المغلق.

1 / 9
DSP 101
M4 · L4
الدافع
من نطاق Z إلى النطاق الزمني

التصميم يتم في نطاق Z. التنفيذ يجري في النطاق الزمني. التحويل العكسي هو الجسر — يستردّ h[n] من مواصفات الأقطاب والأصفار أو يحلّ معادلات الفروق.

ملاحظة مهمة
منطقة التقارب ضرورية — الصيغة الجبرية الواحدة تقابل متسلسلات مختلفة لمناطق تقارب مختلفة.
2 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة الأولى
التوسّع إلى كسور جزئية

فكّك X(z)/z إلى حدود من الدرجة الأولى. كل بقية A_k = (z − p_k)X(z)/z عند z = p_k. منطقة التقارب تُحدّد سببية كل حدة.

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

القطب ذاته يُعطي متسلسلات مختلفة بحسب منطقة التقارب المختارة.

|z|>|p|
سببي: aⁿu[n]
|z|<|p|
غير سببي: −aⁿu[−n−1]
4 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة الثانية
القسمة الطويلة ومتسلسلة القوى

اقسم البسط على المقام بتصاعد قوى z⁻¹. كل معامل في الحصيلة هو عيّنة زمنية مباشرة: معامل z⁻ⁿ يساوي x[n].

الأفضل لـ
العيّنات الأولى، كثيري الحدود الصعبة التحليل، والتحقق من نتائج الكسور الجزئية.
5 / 9
DSP 101
M4 · L4
الطريقة الثالثة
تكامل المنحنى المغلق

التعريف الرسمي: x[n] = (1/2πj) ∮ X(z) zn−1 dz. بنظرية البواقي، يساوي مجموع بواقي X(z)zn−1 عند الأقطاب داخل المنحنى C — مطابق لنتيجة الكسور الجزئية.

الإدراك التطبيقي
منطقة التقارب تُحدّد الأقطاب الداخلة في C، مما يُفسّر لماذا تُعطي مناطق مختلفة متسلسلات مختلفة.
6 / 9
DSP 101
M4 · L4
مثال محلول
أقطاب مترافقة ← موجة جيبية خامدة

H(z) = z²/(z² − 0.9z + 0.81) له أقطاب عند 0.9e±jπ/3. الاستجابة النبضية موجة جيبية خامدة: h[n] = (0.9)ncos(nπ/3) u[n].

النمط العام
أقطاب مترافقة عند نصف قطر r وزاوية θ ← rⁿcos(nθ + φ)u[n]. نصف القطر = معدّل الخمود؛ الزاوية = تردّد التذبذب.
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 · L4
أبرز المفاهيم
ماذا تعلّمت؟
  • منطقة التقارب ضرورية — الصيغة ذاتها لـ X(z) تُعطي x[n] مختلفة
  • الكسور الجزئية: فكّك إلى حدود أولى واقرأ من الجدول
  • القسمة الطويلة: معاملات متسلسلة القوى = عيّنات زمنية مباشرة
  • تكامل المنحنى: التعريف الرسمي = مجموع البواقي = الكسور الجزئية
  • أقطاب مترافقة عند (r, ±θ) ← rⁿcos(nθ + φ)u[n]
  • |z| > |p| ← سببي؛ |z| < |p| ← غير سببي
اكتملت الوحدة 4
لديك الآن أدوات تحويل Z كاملة. الوحدة 5 تُطبّقها على تصميم المرشّحات الرقمية.
اقرأ المقال كاملًا ←
9 / 9
1 / 8 صامت