6. Transformata Zet

6.5. Obliczanie widma DTFT z transformaty Zet

Znając transformatę Zet sygnału (ciągu próbek), można otrzymać transformatę Fouriera tego  sygnału przez podstawienie równania okręgu o promieniu jednostkowym (wzór 60): z=e^{j2πfT}=cos(2πfT)+j\ sin(2πfT). W Tabeli 2 podano wartości zmiennej z dla kilku częstotliwości z zakresu od zera do połowy częstotliwości próbkowania. 
Przed wykonaniem tej czynności należy sprawdzić, czy transformata Zet X(z)=Z[\{x_n\}]=\sum_nx_nz^{-n} jest zbieżna dla wartości z leżących na okręgu o promieniu jednostkowym, tzn. dla \left|z\right|=1. Transformata Zet ciągu eksponencjalnego (rys.45) jest zbieżna do \frac{z}{z-a} dla \left|z\right|>|a| , patrz wzór (76).  Jeśli \left|a\right|, wówczas transformata Zet jest zbieżna na okręgu jednostkowym i można obliczyć DTFT. Jeśli \left|a\right|>1, DTFT nie istnieje, gdyż ciąg eksponencjalny dąży do nieskończoności. 
W praktyce wystarczy sprawdzić warunek (82): jeśli wszystkie bieguny transformaty Zet leżą w kole o promieniu jednostkowym, wówczas DTFT istnieje i można skorzystać z podstawienia z=e^{j2πfT}.
Przykład:  X\left(z\right)=\frac{z}{z+0.5}. Oblicz DTFT i naszkicuj wartość bezwzględną zakresie od 0 do częstotliwości próbkowania f_s=\frac{1}{T}
X(z) ma biegun w punkcie z_1=-0.5, spełnia więc warunek (82).  Po podstawieniu z=e^{j2πfT}=e^{j2πf/fs} otrzymuje się widmo DTFT: 

X_s\left(f\right)=\frac{e^{j2\pi fT}}{e^{j2\pi fT}+0.5}  

Wartości DTFT dla częstotliwości zerowej i równej połowie częstotliwości próbkowania otrzymamy podstawiając odpowiednio z=1\  i\ z=-1 (tablica 2).  Wartość bezwzględną DTFT naszkicowano na rys. 46.

Rysunek 46 Przykład widma DTFT (wartość bezwzględna)