С 2010 года · Более 2 млн запусков инструментов в месяц
С 2010 года
Добавить в Chrome

Моя Панель Инструментов

Автоматический Режим

Сохранённых инструментов пока нет.

Премиум-версия
Похожие инструменты
Калькулятор быстрого преобразования Фурье FFTКалькулятор обратного преобразования ЛапласаКалькулятор преобразования ЛапласаКалькулятор свертки
Домашняя страница > Математика > Математический анализ

Калькулятор Z-преобразования

Вычисляйте односторонние Z-преобразования и причинные обратные Z-преобразования калькулятором Z-преобразования MiniWebtool. Введите формулу последовательности, конечный список значений или рациональную функцию X(z), чтобы получить преобразование, область сходимости, полюса и нули, таблицу значений и наглядный анализ на z-плоскости.

Нужна помощь с инструментом? Спросите ИИ

В Gemini вставьте скопированный вопрос в чат. Его также можно скопировать ниже.

Посмотреть вопрос

3 бесплатных использования в деньБез регистрацииМгновенный результат
Калькулятор Z-преобразованияПопробуйте — бесплатно ▼
Z-преобразование: Σ x[n] z⁻ⁿ переводит 0,5ⁿ в z/(z − 0,5), при |z| > 0,5

Введите ниже формулу последовательности, список отсчётов или рациональную X(z), чтобы получить преобразование, область сходимости, полюсы и нули, с пошаговым решением.

x[0]
q
q²
X(z)
Отсчеты последовательности становятся степенями \(z^{-1}\). Используйте обозначение q, прямое \(z^{-1}\) или обычные дроби в z-области. Калькулятор сообщает каузальную ROC и строит картину полюсов и нулей.
Быстрые примеры
Примеры для прямого: 0.5^n, n*0.8^n, cos(pi/4*n) или 1, 2, 3.
Отображаемые члены x[n].
Используйте q как сокращение для z^-1. Все обратные результаты являются каузальными односторонними разложениями.

Embed Калькулятор Z-преобразования Widget

О Калькулятор Z-преобразования

Калькулятор Z-преобразования преобразует дискретные временные последовательности в \(X(z)\) и разлагает рациональные преобразования обратно в каузальные отсчеты. Он предназначен для цифровой обработки сигналов, систем управления, рекуррентных соотношений, разностных уравнений и анализа фильтров, где картина полюсов и нулей и область сходимости так же важны, как и алгебраическая формула.

Коротко

Калькулятор Z-преобразования преобразует дискретную последовательность в одностороннее Z-преобразование X(z) и раскладывает рациональное X(z) обратно в причинные отсчеты. Также он выводит область сходимости, полюса и нули.

Калькулятор Z-преобразования: основные возможности
ФункцияЧто даётПодходит для
Прямое преобразованиеПринимает константы, a^n, n*a^n, n^2*a^n, синусы и косинусы, затухающие синусоиды, u[n], delta[n-k] или конечный список отсчетов, например 1, 2, 3.Сигналы из учебников и короткие списки коэффициентов КИХ-фильтров
Обратное преобразованиеВведите рациональное X(z) с z, z^-1 или q = z^-1, например z/(z-0.8). Коэффициент q^n отображается как x[n].Восстановление отсчетов по передаточной функции
Область сходимости, полюса и нулиВыводит причинную область сходимости вне самого удаленного полюса, а также полюса и нули.Проверка устойчивости и сходимости причинных систем
График z-плоскостиНули отмечаются кружками, полюса — крестиками, а единичная окружность — пунктирной линией.Быстрый просмотр положений полюсов и нулей
Количество отсчетовВыберите от 4 до 40 отсчетов для отображения в таблице и на столбчатой диаграмме.Просмотр первых членов последовательности
Примеры предустановокКнопки загружают примеры: геометрическое затухание, линейно нарастающая последовательность с весами, последовательность косинуса, один полюс и отклик с двумя полюсами.Изучение синтаксиса ввода на рабочем примере

Формула Z-преобразования

$$X(z)=\mathcal{Z}\{x[n]\}=\sum_{n=0}^{\infty}x[n]z^{-n}$$

Этот инструмент по умолчанию использует одностороннее соглашение. Для обратных преобразований он переписывает входные данные как рациональную функцию от \(q=z^{-1}\), разлагает \(X(q)=N(q)/D(q)\) и считывает коэффициент при \(q^n\) как \(x[n]\).

Поддерживаемые входные данные

Прямой режим: списки конечных отсчетов, такие как 1, 2, 3, константы, a^n, n*a^n, n^2*a^n, синусоиды, такие как cos(pi/4*n), затухающие синусоиды, u[n] и delta[n-k].
Обратный режим: рациональные выражения от \(z\), \(z^{-1}\) или \(q\). Примеры включают 1/(1 - 0.5*z^-1), z/(z - 0.8) и (1 + 2*q)/(1 - 0.75*q + 0.125*q^2).
Визуальный вывод: график на z-плоскости отмечает нули символом ○, полюса символом ×, а единичную окружность — пунктирной кривой, чтобы было легче проверить стабильность и частотные характеристики.

Как пользоваться

  1. Выберите направление преобразования. Выберите прямое Z-преобразование для последовательности x[n] или обратное Z-преобразование для рационального X(z).
  2. Введите последовательность или преобразование. Для прямых преобразований введите формулу, такую как 0.5^n, n*0.8^n, cos(pi/4*n) или список конечных отсчетов. Для обратных преобразований введите рациональное выражение, такое как 1/(1 - 0.5*z^-1).
  3. Установите количество отсчетов. Выберите, сколько отсчетов x[n] отображать в таблице и на гистограмме.
  4. Нажмите Вычислить. Калькулятор вернет выражение Z-преобразования, каузальную область сходимости (ROC), полюса, нули, первые отсчеты и примечания к вычислениям.
  5. Изучите z-плоскость. Используйте диаграмму z-плоскости для проверки расположения полюсов, нулей и привязки к единичной окружности.

Общие пары Z-преобразования

Калькулятор Z-преобразования: Общие пары Z-преобразования
ПоследовательностьZ-преобразованиеКаузальная ROC
\(a^n u[n]\)\(\frac{1}{1-az^{-1}}\)\(|z|>|a|\)
\(n a^n u[n]\)\(\frac{az^{-1}}{(1-az^{-1})^2}\)\(|z|>|a|\)
\(\cos(\omega n)u[n]\)\(\frac{1-\cos(\omega)z^{-1}}{1-2\cos(\omega)z^{-1}+z^{-2}}\)\(|z|>1\)
\(\sin(\omega n)u[n]\)\(\frac{\sin(\omega)z^{-1}}{1-2\cos(\omega)z^{-1}+z^{-2}}\)\(|z|>1\)

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Что такое Z-преобразование?

Z-преобразование преобразует дискретную временную последовательность x[n] в функцию комплексной области X(z) = Σ x[n]z^-n. Оно является дискретным аналогом преобразования Лапласа и широко используется в цифровых фильтрах, анализе сигналов, системах управления и рекуррентных соотношениях.

Что такое область сходимости?

Область сходимости (ROC) — это набор значений z, для которых бесконечная сумма Z-преобразования сходится. Для правосторонних каузальных последовательностей ROC находится вне самого внешнего полюса, поэтому она имеет вид |z| больше радиуса полюса.

Какое обратное Z-преобразование возвращает этот калькулятор?

Этот калькулятор возвращает каузальное одностороннее обратное Z-преобразование. Он разлагает X(z) в степенной ряд по q = z^-1, так что коэффициент при q^n является отображаемым отсчетом x[n].

Можно ли вводить такие выражения, как z/(z-a)?

Да. Парсер принимает выражения в z-области, такие как z/(z-0.5), а также обозначение q, где q = z^-1, и прямое обозначение z^-1, например 1/(1 - 0.5*z^-1).

Какие формулы последовательностей поддерживаются для прямых преобразований?

Прямой режим поддерживает списки конечных отсчетов и распространенные правосторонние формулы, включая константы, a^n, n*a^n, n^2*a^n, sin(ωn), cos(ωn), затухающие синусоиды, u[n] и delta[n-k].

Ссылки

Ссылайтесь на этот контент, страницу или инструмент так:

"Калькулятор Z-преобразования" на сайте https://ru.miniWebtool.com/калькулятор-z-преобразования/ от MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

Команда miniwebtool. Обновлено: 24 апр. 2026 г.

Обсудите инструмент с любимым ИИ

В Gemini вставьте скопированный вопрос в чат. Его также можно скопировать ниже.

Посмотреть вопрос

Математический анализ:

Решение по математикеЧто вы хотите решить?

Решение по математике

Примеры
Примеры выражений

Выберите пример, измените числа и решите. log — логарифм по основанию 10, ln — натуральный.

Числа и делители

Дроби и деление

Степени, корни и логарифмы

Алгебра и уравнения

Математический анализ

Геометрия и тригонометрия

Популярные и обновлённые инструменты:

Калькулятор поверхности вращенияКалькулятор средней скорости измененияКалькулятор пределовСмотреть все →
Домашняя страница > Математика > Математический анализ > Калькулятор Z-преобразования