在信號處理中,S平面到Z平面的映射是一種重要的概念,它涉及到模擬濾波器到數字濾波器的轉換。這種映射遵循兩個基本原則:
頻率回響的匹配:H(z)的頻率回響應能夠模仿Ha(s)的頻率回響,這意味著s平面的虛軸應映射到z平面的單位圓上。
因果穩定性的保持:Ha(s)的因果穩定性在映射成H(z)後應保持不變,這意味著s平面的左半平面應映射到z平面的單位圓內。
具體來說,S平面上的等頻率線(ω為常數)映射到Z平面上的單位圓上,等衰減率線(ξωn為定值)映射到Z平面上平行於虛軸的直線,而等阻尼比軌跡(cosβ=ξ)映射到Z平面上。此外,S平面主帶左半平面映射到Z平面單位圓內,右半平面映射到Z平面單位圓外。這些映射關係有助於在設計數字濾波器時,從已知的模擬濾波器傳遞函式Ha(s)轉換到數字濾波器傳遞函式H(z)。