La transformée en est un outil analogue à la transformée de
Laplace, utilisée dans l'analyse des signaux et des systèmes à
temps continu. On peut généraliser le lien établi par la formule (109). Soit la transformée de Laplace inverse,
permetttant de déduire de
définie dans une bande parallèle à l'axe imaginaire dans le plan
complexe autour d'un axe d'abscisse
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Aux instants d'échantillonnage
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Soit la transformée en du signal échantillonné
(pour simplifier nous supposerons que est nul pour les
temps négatifs
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Dans un domaine où la somme sur converge
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Pour calculer cette intégrale, on utilise le théorème des résidus.
Si est causale et d'énergie finie, elle a tous ses pôles à
partie réelle négative et vaut
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Ce qui donne la façon de calculer la transformée en d'un
signal échantillonné, connaissant la transformée de Laplace du
signal à temps continu à partir duquel il a été créé.
On peut remarquer que si est une fraction rationnelle,
est aussi une fraction rationnelle. Si est un pôle de
, alors
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est un pôle de .
En automatique ou en traitement du signal, un pôle complexe dans
le plan de Laplace correspond à une résonnance caractérisée par
son abscisse () qui en donne l'amortissement, et son
ordonnée qui en donne la fréquence. Dans la transformation
qui fait passer du plan de Laplace au plan ``'', la résonance
est conservée et ses caractéristiques sont transformées:
caractérise l'amortissement (amortissement faible
lorsque est très proche de un, amortissement
important lorsque
est proche de zéro. La fréquence
est maintenant caractérisée par un angle
,
représentation cohérente avec celle de la transformée de Fourier:
l'angle correspond à la fréquence et aux fréquences
multiples de la fréquence d'échantillonnage, l'angle au
quart de la fréquence d'échantillonnage, l'angle à la moitié
de la fréquence d'échantillonnage.
Si on suppose que tous les pôles de sont dans une bande de
fréquence
, il y a une relation bijective
entre les pôles de et ceux de . Cependant cette
relation n'est pas vérifiée dans le cas des zéros, qui peuvent
être modifiés. Il est possible d'établir la formule permettant de
calculer la transformée de Laplace d'un signal à temps continu à
partir de la transformée en . En supposant que les pôles de
sont encore dans l'intervalle
, ces pôles se
déduisent de ceux de
par
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où la détermination de la partie imaginaire du logarithme est dans l'intervalle .
Figure 31:
Mise en correspondance du plan complexe dans le cas de la transformée en
et de la transformée de Laplace (``''); la périodicité liée à la rotation dans le plan
se traduit par une répétition verticale de la bande horizontale
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