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Z-Transform 계산기

MiniWebtool의 Z-변환 계산기는 단측 Z 변환과 인과적 역 Z 변환을 계산합니다. 수열 공식, 유한 표본 목록 또는 유리식 X(z)를 입력하면 변환 결과, 수렴 영역(ROC), 극점과 영점, 표본 표와 시각적인 z 평면 분석을 제공합니다.

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질문 보기

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Z-Transform 계산기지금 무료로 사용하기 ▼
Z 변환: Σ x[n] z⁻ⁿ 로 0.5ⁿ은 z/(z − 0.5)가 되고, |z| > 0.5에서 성립

아래에 수열 식, 표본값 목록 또는 유리식 X(z)를 입력하면 변환 결과, 수렴 영역, 극과 영점을 단계별로 보여 줍니다.

x[0]
q
q²
X(z)
수열 샘플은 \(z^{-1}\)의 거듭제곱이 됩니다. q 표기법, 직접적인 \(z^{-1}\), 또는 일반적인 z-도메인 분수를 사용하세요. 계산기는 인과적 ROC를 보고하고 극점-영점 그림을 그립니다.
빠른 예제
순방향 예: 0.5^n, n*0.8^n, cos(pi/4*n), 또는 1, 2, 3.
표시될 x[n] 항의 개수.
z^-1의 약어로 q를 사용할 수 있습니다. 모든 역변환 결과는 인과적 단방향 전개입니다.

Z-Transform 계산기 위젯 삽입

Z-Transform 계산기 정보

Z-변환 계산기는 이산 시간 수열을 \(X(z)\)로 변환하고, 유리 변환식을 다시 인과적 샘플로 전개합니다. 이 도구는 극점-영점 그림과 수렴 영역이 대수적 공식만큼이나 중요한 디지털 신호 처리, 제어 시스템, 점화식 관계, 차분 방정식 및 필터 분석을 위해 설계되었습니다.

한눈에 보기

Z-Transform 계산기는 이산 시간 수열을 한쪽 Z 변환 X(z)로 변환하고 유리식 X(z)를 인과 수열 표본으로 전개합니다. 수렴 영역, 극점과 영점도 제공합니다.

Z-Transform 계산기: 주요 기능 한눈에 보기
기능제공 내용추천 대상
정방향 변환상수, a^n, n*a^n, n^2*a^n, 사인 및 코사인 항, 감쇠 정현파, u[n], delta[n-k] 또는 1, 2, 3 같은 유한 표본 목록을 입력할 수 있습니다.교과서 신호와 짧은 FIR 필터 계수 목록
역변환z, z^-1 또는 q = z^-1을 사용해 z/(z-0.8) 같은 유리식 X(z)를 입력합니다. q^n의 계수는 x[n]으로 표시됩니다.전달 함수에서 표본 복원
ROC, 극점 및 영점가장 바깥쪽 극점 외부인 인과적 수렴 영역과 극점 및 영점을 제공합니다.인과 시스템의 안정성과 수렴 확인
z 평면 그래프영점은 원, 극점은 십자 표시, 단위원은 점선 기준 곡선으로 표시합니다.극점과 영점 위치를 한눈에 확인
표본 수표본 표와 막대 차트에 표시할 표본을 4~40개 중에서 선택합니다.수열의 처음 몇 항 살펴보기
예제 사전 설정기하급수적 감쇠, 가중 램프, 코사인 수열, 단일 극점 및 이중 극점 응답 예제를 불러오는 버튼이 있습니다.작동하는 예제로 입력 문법 학습

Z-변환 공식

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

이 도구는 기본적으로 단방향 규칙을 사용합니다. 역변환의 경우, 입력을 \(q=z^{-1}\)의 유리 함수로 다시 쓰고, \(X(q)=N(q)/D(q)\)를 전개하여 \(q^n\)의 계수를 \(x[n]\)으로 읽습니다.

지원되는 입력

순방향 모드: 1, 2, 3과 같은 유한 샘플 리스트, 상수, a^n, n*a^n, n^2*a^n, cos(pi/4*n)과 같은 사인곡선, 감쇠 사인곡선, u[n] 및 delta[n-k].
역변환 모드: \(z\), \(z^{-1}\) 또는 \(q\)에 대한 유리식. 예: 1/(1 - 0.5*z^-1), z/(z - 0.8) 및 (1 + 2*q)/(1 - 0.75*q + 0.125*q^2).
시각적 출력: z-평면 그래프는 영점을 ○로, 극점을 ×로 표시하며, 단위 원을 점선 기준 곡선으로 표시하여 안정성 및 주파수 특성을 쉽게 검사할 수 있게 합니다.

사용 방법

  1. 변환 방향 선택. 수열 x[n]에 대한 순방향 Z-변환 또는 유리식 X(z)에 대한 역 Z-변환 중 하나를 선택합니다.
  2. 수열 또는 변환식 입력. 순방향 변환의 경우 0.5^n, n*0.8^n, cos(pi/4*n)과 같은 공식이나 유한 샘플 리스트를 입력합니다. 역변환의 경우 1/(1 - 0.5*z^-1)과 같은 유리식을 입력합니다.
  3. 샘플 수 설정. 표와 막대 그래프에 표시할 x[n] 샘플의 개수를 선택합니다.
  4. 계산하기 클릭. 계산기가 Z-변환 식, 인과적 ROC, 극점, 영점, 첫 번째 샘플들 및 계산 노트를 반환합니다.
  5. z-평면 검토. z-평면 다이어그램을 사용하여 극점 위치, 영점 위치 및 단위 원 기준선을 확인합니다.

주요 Z-변환 쌍

Z-Transform 계산기: 주요 Z-변환 쌍
수열Z-변환인과적 ROC
\(a^n u[n]\)\(\frac{1}{1-az^{-1}}\)\(|z|>|a|\)
\(n a^n u[n]\)\(\frac{az^{-1}}{(1-az^{-1})^2}\)\(|z|>|a|\)
\(\cos(\omega n)u[n]\)\(\frac{1-\cos(\omega)z^{-1}}{1-2\cos(\omega)z^{-1}+z^{-2}}\)\(|z|>1\)
\(\sin(\omega n)u[n]\)\(\frac{\sin(\omega)z^{-1}}{1-2\cos(\omega)z^{-1}+z^{-2}}\)\(|z|>1\)

자주 묻는 질문(FAQ)

Z-변환이란 무엇인가요?

Z-변환은 이산 시간 수열 x[n]을 복소 도메인 함수 X(z) = Σ x[n]z^-n으로 변환하는 것입니다. 이는 라플라스 변환의 이산 시간 대응물이며 디지털 필터, 신호 분석, 제어 시스템 및 점화식 관계에 널리 사용됩니다.

수렴 영역(ROC)이란 무엇인가요?

수렴 영역 또는 ROC는 무한 Z-변환 합이 수렴하는 z 값의 집합입니다. 우측 인과 수열의 경우 ROC는 가장 바깥쪽 극점의 바깥쪽이므로 |z|가 극점 반경보다 큰 형태를 가집니다.

이 계산기는 어떤 역 Z-변환을 반환하나요?

이 계산기는 인과적 단방향 역 Z-변환을 반환합니다. X(z)를 q = z^-1에 대한 거듭제곱 급수로 전개하여 q^n의 계수가 표시된 x[n] 샘플이 됩니다.

z/(z-a)와 같은 식을 입력할 수 있나요?

네. 파서는 z/(z-0.5)와 같은 z-도메인 식뿐만 아니라 q = z^-1인 q 표기법 및 1/(1 - 0.5*z^-1)과 같은 직접적인 z^-1 표기법을 모두 허용합니다.

순방향 변환에서 지원되는 수열 공식은 무엇인가요?

순방향 모드는 유한 샘플 리스트와 상수, a^n, n*a^n, n^2*a^n, sin(ωn), cos(ωn), 스케일링된 감쇠 사인곡선, u[n], delta[n-k]를 포함한 일반적인 우측 공식을 지원합니다.

참고 문헌

이 콘텐츠, 페이지 또는 도구를 다음과 같이 인용하세요:

"Z-Transform 계산기" - https://MiniWebtool.com/ko/z-변환-계산기/에서 MiniWebtool 인용, https://MiniWebtool.com/

by miniwebtool 팀. 업데이트 날짜: 2026년 4월 24일

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