Z trasformare la seguente quantità?
Salve a tutti, dovrei trasformare la seguente successione:
$ Zu[cos(npi/2)^4] $
Il libro porta che il risultato deve essere $ z^2/(z^2-1) $ ma non riesco a trovarmi. Ho provato a fare i seguenti calcoli:
$ Zu[cos(npi/2)^4]=1/16Zu[(e^(jnpi/2)+e^(-jnpi/2))^4]=1/16Zu[(e^(jnpi)+e^(-jnpi)+2)^2] $
Sviluppando il quadrato di questo trinomio ottengo:
$ Zu[e^(2npi)]+Zu[e^(-j2npi)]+6Zu[1]+4Zu[e^-(jnpi)]+4Zu[(e^(jnpi)] $ e applicando la proprietà di riscalamento mi viene un termine z che non dovrebbe esserci e la trasformata di uno.
$ Zu[cos(npi/2)^4] $
Il libro porta che il risultato deve essere $ z^2/(z^2-1) $ ma non riesco a trovarmi. Ho provato a fare i seguenti calcoli:
$ Zu[cos(npi/2)^4]=1/16Zu[(e^(jnpi/2)+e^(-jnpi/2))^4]=1/16Zu[(e^(jnpi)+e^(-jnpi)+2)^2] $
Sviluppando il quadrato di questo trinomio ottengo:
$ Zu[e^(2npi)]+Zu[e^(-j2npi)]+6Zu[1]+4Zu[e^-(jnpi)]+4Zu[(e^(jnpi)] $ e applicando la proprietà di riscalamento mi viene un termine z che non dovrebbe esserci e la trasformata di uno.
Risposte
Ciao Omi,
Confermo il risultato del libro:
$ Z_u [cos^4(npi/2)] = z^2/(z^2 - 1) $
Vedo un errore nell'elevamento al quadrato del trinomio:
$ (A + B + C)^2 = A^2 + B^2 + C^2 + 2AB + 2AC + 2BC $
Nel caso in esame $A = e^{j n \pi} $, $B = e^{- j n \pi} $ e $C = 2 $, per cui si ha:
$ (e^(j n \pi)+e^(-j n \pi)+2)^2 = e^(2 j \pi n) + e^(- 2 j \pi n) + 4 + 2 + 4 e^(j \pi n) + 4 e^(-j \pi n) = $
$ = 4 e^(-j \pi n) + 4 e^(j \pi n) + e^(- 2 j \pi n) + e^(2 j \pi n) + 6 $
"Omi":
Il libro porta che il risultato deve essere $z^2/(z^2−1) $
Confermo il risultato del libro:
$ Z_u [cos^4(npi/2)] = z^2/(z^2 - 1) $
Vedo un errore nell'elevamento al quadrato del trinomio:
$ (A + B + C)^2 = A^2 + B^2 + C^2 + 2AB + 2AC + 2BC $
Nel caso in esame $A = e^{j n \pi} $, $B = e^{- j n \pi} $ e $C = 2 $, per cui si ha:
$ (e^(j n \pi)+e^(-j n \pi)+2)^2 = e^(2 j \pi n) + e^(- 2 j \pi n) + 4 + 2 + 4 e^(j \pi n) + 4 e^(-j \pi n) = $
$ = 4 e^(-j \pi n) + 4 e^(j \pi n) + e^(- 2 j \pi n) + e^(2 j \pi n) + 6 $
Mi trovo pillo anche col quadrato di trinomio, il problema poi è trasformando quella quantità mi viene che essendo :
$ 4Zu[e^(jpi)]=4Zu[e^(-jpi)]=z/(z+1) $ ed $ Zu[e^(j2pi)]=Zu[e^(-j2pi)]=z/(z-1) $ e $ Zu[6]=6*delta (n) $
Non mi trovo facendo le somme..
$ 4Zu[e^(jpi)]=4Zu[e^(-jpi)]=z/(z+1) $ ed $ Zu[e^(j2pi)]=Zu[e^(-j2pi)]=z/(z-1) $ e $ Zu[6]=6*delta (n) $
Non mi trovo facendo le somme..

A me risulta quanto segue:
$Z_u [4 e^(-j \pi n) + 4 e^(j \pi n) + e^(- 2 j \pi n) + e^(2 j \pi n) + 6] = Z_u [8 cos(\pi n) + 2 cos(2 \pi n) + 6 ] = $
$ = 8 (z(z + 1))/(z^2 + 2z + 1) + 2 (z(z - 1))/(z^2 - 2z + 1) + (6z)/(z - 1) = (8z)/(z + 1) + (2z)/(z - 1) + (6z)/(z - 1) = $
$ = (8z)/(z + 1) + (8z)/(z - 1) = (8z^2 - 8z + 8z^2 + 8z)/((z + 1)(z - 1)) = (16z^2)/(z^2 - 1) $
Moltiplicando per il fattore $1/16 $ che compare davanti a $Z_u $ si ottiene proprio il risultato riportato sul tuo libro.



Siccome mi e' capitato sotto agli occhi questo esercizio, durante una ricerca che ho fatto, vorrei comunque far notare una scorciatoia che rende meno faticoso questo esercizio (spero), ed evita fastidiosi errori di calcolo.
Si noti come in questo modo, l'esponente "4" diventa in pratica ininfluente.
La sequenza $cos^4 (n \pi /2 )$ e' piu' semplicemente $1, 0, 1, 0, 1, 0, ...$
La sequenza e' altresi' ottenibile prendendo il classico gradino ed operando una espansione temporale con scala $2$.
Ovvero $Z{u[n]} = 1/(1- z^{-1})$.
Con il riscalamento o espansione temporale (https://it.wikipedia.org/wiki/Trasformata_zeta#Propriet%C3%A0),
$Z{cos^4 (n \pi /2 )} = Z{u[n]}(z^2) = 1/(1- z^{-2}) = z^2 / (z^2 -1)$
Si noti come in questo modo, l'esponente "4" diventa in pratica ininfluente.
La sequenza $cos^4 (n \pi /2 )$ e' piu' semplicemente $1, 0, 1, 0, 1, 0, ...$
La sequenza e' altresi' ottenibile prendendo il classico gradino ed operando una espansione temporale con scala $2$.
Ovvero $Z{u[n]} = 1/(1- z^{-1})$.
Con il riscalamento o espansione temporale (https://it.wikipedia.org/wiki/Trasformata_zeta#Propriet%C3%A0),
$Z{cos^4 (n \pi /2 )} = Z{u[n]}(z^2) = 1/(1- z^{-2}) = z^2 / (z^2 -1)$