S3.1 La transformada Z

S3 · Transformada Z y sistemas discretos

NotaUn poco de historia: de las funciones generatrices a los sistemas muestreados

Según el resumen histórico de la Wikipedia en inglés, la idea de fondo se atribuye a de Moivre (1730, en probabilidad) y Laplace la conocía; Hurewicz y otros la reintrodujeron en 1947 para los sistemas de control con datos muestreados (radar), y Ragazzini y Zadeh, en el grupo de control de la Universidad de Columbia, le dieron el nombre de «transformada z» en 1952. Es una fuente enciclopédica no contrastada con los originales: las atribuciones deben tomarse como orientativas.

Fuente: Wikipedia, «Z-transform», sección «History». Consultado el 25-10-2026.

Definición 1 Transformada Z. Para una secuencia \(x[k]\), \(k\ge0\), \(X(z)=\mathcal Z[x](z)=\displaystyle\sum_{k=0}^{\infty}x[k]\,z^{-k}\), con \(z\in\mathbb C\) en la región donde la serie converge.

La propiedad más útil es el desplazamiento: retrasar la secuencia una muestra, \(x[k-1]\), equivale a multiplicar por \(z^{-1}\) (con condiciones iniciales nulas). Por eso una ecuación en diferencias

\[ y[k]+a_1y[k-1]+\dots+a_py[k-p]=b_0u[k]+b_1u[k-1]+\dots+b_qu[k-q] \]

se convierte en \(A(z)Y(z)=B(z)U(z)\), con función de transferencia discreta \(H(z)=B(z)/A(z)\). Sus polos son las raíces de \(A(z)\); el sistema es estable si todas están dentro del círculo unidad, \(\lvert z_k\rvert<1\). Si no hay numerador (\(B(z)=b_0\)), el modelo es autorregresivo (AR): todo polos.