Z-Transformation

Gast #671631
Ich hab Probleme mit der Aufgabe (siehe Anhang).

Wie berechnet man aus der Abbildung x(k) die Z-Transformierte x(z)?

Ich hab folgendes herausbekommen:

x(k)=-2S(k+4)+2S(k+2)+3s(k-3)+kS(k+2)-kS(k-3)

(S=Zeichen für Sprung)
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#671936
Hallo Hannes,

such dir unbedingt die Rechenregeln und Korrespondenztabellen der 
Z-Transformation an.

Korrespondenz Nr.2: x(kTa)=S(kTa)    -->   X(z)=1/(1-z^-1)
(S=Zeichen Einheitssprung;Ta=Abtastzeit)

Linearitätssatz:    x1(kTa)+x2(kTa)  -->   X(z)=X1(z)+X2(z)

Verschiebungssatz:  x[(k-m)Ta]       -->   X(z)=X(z)*z^-m

Bsp: x(kTa) = S[(k-3)Ta]     -->    X(z)=(z^-3)/(1-z^-1)

Nach dem Prinzip kannst du aus einer aufgestellten Abtastfolge die 
Billineartransformierte erhalten.

Gruß Alexander
Gast #672253
Laut Lösung sieht das ganze dann so aus wie in der Abbildung 
dargestellt.
Das kann doch nicht sein.


Die Lösung müsste doch so aussehen:
x(k)=-2S(k+4)+2S(k+2)+k[S(k+2)-S(k-3)]+3S(k-3)

(S=Zeichen für Sprung)

Warum beginnt die Rampe bei S(k+1) ???
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#672518
>>Die Lösung müsste doch so aussehen:
>>x(k)=-2S(k+4)+2S(k+2)+k[S(k+2)-S(k-3)]+3S(k-3)

Deine Lösung ist m.E. auch ok. Man kann die Folge für k=-2 entweder dem 
konstanten Stück zuordnen oder der Rampe. Dasgleiche gilt für k=3.

Cheers
Detlef
Gast #674703
Also ich bin noch immer unsicher, wie nun die korrekte Lösung dazu 
aussehen könnte.

Version 1:
x(k)=-2S(k+4)+2S(k+2)+k[S(k+2)-S(k-3)]+3S(k-3)

Version 2:
x(k)=-2S(k+4)+2S(k+1)+k[S(k+1)-S(k-3)]+3S(k-3)
Gast #675764
Im Anhang befindet sich noch eine weitere Aufgabe zur Z- Transformation.
Die angegebene Lösung müsste doch auch falsch sein. Ich zerbreche mir 
schon seit einer Stunde den Kopf. Die Lösung verstehe ich überhaupt 
nicht.
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Gast #675820
Sag mal Hannes du brauchst doch nur einzusetzen in deine Lösung und in
die Lösung von deinem Bild um zu sehen das beide falsch sind.

z.b: k=8, h(k) = (k-1)sprung(k-1)-(k-1)sprung(k-6) -->
          h(8) = 7 sprung (7) - 7 sprung (2) = 7-7 =0

sollte aber 1 sein


und die Bild Lösung

h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9)

h(8)=7s(7)-7s(2)-5s(2)+(-1)s(-1)=7-7-5+0=-5 und nicht 1

Ich weiss nicht aus welcher Quelle deine Bildlösung stammt aber sie ist 
falsch. Und selbst wenn du die richtige Lösung findest müsstest du
die Multiplikationen (k*Sprung) im Zeitbereich im Z-Bereich falten und
das schaut auch nicht gerade unkompliziert aus.
Gast #675842
So wie du gerechnet hast, das ist doch nicht richtig.

h(8) = 7 sprung (7) - 7 sprung (2) = 7-7 =0

Das hab ich jetzt noch nie so gesehen.

Der Sprung bei k=7 und K=2 kann man doch nicht so einfach addieren.
Gast #675848
Ich hab mir nochmals intensiv gedanken gemacht. Die angegebene Lösung
h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9) müsste eigentlich 
doch stimmen.
Gast #675857
Danke! Das kenn ich schon. Ich hab auch die ganzen Korrespondenzen 
(Sprung, Rampe usw.). Mir geht es eigentlich nur um die 
Z-Transformation. Wie würde deine Lösung dazu aussehen?
Gast #675859
Ich hab da noch was vergessen. Bevor die Z-Transformation erfolgt, muss 
dieses gegebene Signal h(k) durch Sprung, Rampe usw. beschrieben werden.
h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9)
Aus dieser Gleichung kann man die Z-Transformation mit Hilfe den 
Korrespondenzen bilden. Desshalb muss auch die obige Gleichung h(k) auch 
stimmen. Da bin ich mir halt noch unsicher ob diese Gleichung auch so 
stimmt.
Gast #678443
Da du nicht in der Lage bist diese Sprungfunktion
h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9)
aufzuzeichnen (volle Linie) habe ich das erledigt.


Wie du siehst stimmt sie nicht mit deiner Angabe überein.
Deshalb ist deine Lösung falsch und nicht richtig.

Trotzdem solltest du in Zukunft selbst versuchen
Wege zu finden um Ergebnisse zu verifizieren und zu verstehen.
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Gast #680790
>> Die Lösung von der 2. Aufgabe müsste eigentlich doch stimmen:
>> h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9)

Dann beschreibe uns doch mal wie zu deiner Meinung kommst.
Zeichne deine h(k) einmal auf (mit den einzelnen Thermen).
Da du der Meinung bist es sei richtig kannst du es uns doch
erklären.
Gast #681014
Die Rampe beginnt ja bei k=1 und endet bei k=5.
Diesen Abschnitt beschreibe ich mit: (k-1)Sprung(k-1)-(k-1)Sprung(k-6).
Dann beginnt die Abwärtsrampe bei k=5 und endet bei k=9.
Diesen Abschnitt beschreibe ich mit: -(k-3)Sprung(k-6)+(k-9)Sprung(k-9).
Gast #681625
>>Die Rampe beginnt ja bei k=1 und endet bei k=5.
>>Diesen Abschnitt beschreibe ich mit: (k-1)Sprung(k-1)-(k-1)Sprung(k-6).

Das ist richtig nur gehört statt -(k-1)Sprung(k-6)  --> 
-(k-1)Sprung(k-x)
wobei x kleiner als 6 und grösser gleich 5 ist --> das ist deshalb weil
sprung(k-6) zum Zeitpunkt k=6 Null ist und nicht eins (wie du sicher 
vermutest--> schau noch mal 
http://de.wikipedia.org/wiki/Heaviside-Funktion)

Die Abwärtsrampe lautet  (k-9)S(k-4) - (k-9)S(k-8)
nach deiner Logik (k-9)S(k-5) - (k-9)S(k-9)

Also die Lösung (k-1)S(k-1)-(k-1)S(k-5)+(k-9)S(k-4)-(k-9)S(k-8)
oder wenn du annimmenst das S(0)=1 und nicht S(0)=0 dann

(k-1)S(k-1)-(k-1)S(k-6)+(k-9)S(k-5)-(k-9)S(k-9)
Gast #681660
Ich hab aus h(k) H(z)(grün) erzeugt dieses mit einem Differenzier
und einem Abtasthalteglied (0 Ordnung) in G(z) umgewandelt. Von diesem
so erzeugten G(z) (die differenzierte Sprungantwort h ist die
Impulsantwort g) habe ich die Sprungantwort mit Matlab dargestellt. Wie
du siehst stimmt sie mit deiner grafischen Sprungantwort überein.

Die untere Sprungantwort ist die gleiche wie die Obere. Da wurde nur die
Summe als Polynom dargestellt.
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Gast #685213
Die Lösung kann ich nicht nachvollziehen. Mit Simulink bekomme ich dies 
nicht so hin. Wie könnte man auf anderer weise die Gleichung h(k) 
simulieren?
#685666
Der Gast der dir geantwortet hat bin jetzt ich, da ich jetzt als Tommi 
angemeldet bin nur zu deiner Info.
Ich habe dir mit Simulink deine vermeintliche Lösung 
h(k)=(k-1)s(k-1)-(k-1)s(k-6)-(k-3)s(k-6)+(k-9)s(k-9)
duchrechnen lassen. Und wie schon erwartet zeigt auch Simulink
das selbe Ergenis wie das aus meinen gescannten Bild (17.10.2007 15:22).
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