从Z变换的定义式 可以看出,它是一种幂级数求和的形式。显然,这种幂级数和并不是总能收敛。这个式子既不是对所有的序列都能成立的,而且也不是对某序列的所有z值都成立。如果给定了具体的序列 ,则使其Z变换收敛的所有z值集合,称为X(z)的收敛域(ROC)。

  上面给出了Z变换收敛域的定义。不过,这只是定义ROC的理由之一。必须引入ROC还有另外一个重要原因。在讨论这个重要原因之前,我们先来看看下面的一个例子。

  这种说法是不是有点“似曾相识”啊?对的,在前面我们学习信号的拉氏变换时,关于为什么要定义拉氏变换的收敛域,我们也是提出了两条理由。现在讨论Z变换的收敛域,其理由也是相似的

  例4-1:根据上面关于Z变换收敛域的定义,试指出下列序列的收敛域。

   (1)

   (2)

  解:根据高等数学关于等比级数的求和方法,可求得序列 的ZT为

  显然,要让上面的式子成立,可以求出它的ROC为

  同理,按照Z变换的定义,可以求得序列 的ZT为

  其中收敛域为

  由例4-1我们可以看出,两个不同的序列(4.7)和(4.8),却有着相同的Z变换结果,它们仅仅在ROC上有所不同!

  这样一来,序列与Z变换结果之间就不是一一对应的了(如果去掉ROC信息的话),我们也搞不清Z变换结果所对应的序列是什么了。那该怎么办呢?只有一种办法:即将ROC作为Z变换结果的不可或缺的组成部分。

  由此可见,ROC对于序列的Z变换是非常重要的。因此,要描述一个序列的Z变换,必须包括两个部分:(1) Z变换的表达式X(z);(2) Z变换的收敛域ROC。

  另外,由例4-1我们还可以看出Z变换收敛域具有以下一般性的特点:

  (1) Z变换收敛域的一般形式是z平面上以原点为中心的圆环,其表达式为

        (4.11)

  这是因为,在 取特定值时,ROC可以从圆环变成其它形状。大家想想看,可能会有些什么形状?