随机过程数字特征
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随机过程知识点汇总随机过程是指一组随机变量{X(t)},其中t属于某个集合T,每个随机变量X(t)都与一个时刻t相关联。
2.随机过程的分类随机过程可以分为离散时间随机过程和连续时间随机过程。
离散时间随机过程是指在离散的时间点上取值的随机过程,例如随机游走。
连续时间随机过程是指在连续的时间区间上取值的随机过程,例如XXX运动。
3.随机过程的数字特征随机过程的数字特征包括均值函数和自相关函数。
均值函数E[X(t)]描述了随机过程在不同时刻的平均取值。
自相关函数R(t1,t2)描述了随机过程在不同时刻的相关程度。
4.平稳随机过程平稳随机过程是指其均值函数和自相关函数都不随时间变化而变化的随机过程。
弱平稳随机过程的自相关函数只与时间差有关,而不依赖于具体的时间点。
强平稳随机过程的概率分布在时间上是不变的。
5.高斯随机过程高斯随机过程是指其任意有限个随机变量的线性组合都服从正态分布的随机过程。
高斯随机过程的均值函数和自相关函数可以唯一确定该过程。
6.马尔可夫随机过程马尔可夫随机过程是指其在给定当前状态下,未来状态的条件概率分布只依赖于当前状态,而与过去状态无关的随机过程。
马尔可夫性质可以用转移概率矩阵描述,并且可以用马尔可夫链来建模。
7.泊松过程泊松过程是指在一个时间段内随机事件发生的次数服从泊松分布的随机过程。
泊松过程的重要性质是独立增量和平稳增量。
8.随机过程的应用随机过程在金融学、信号处理、通信工程、控制理论等领域有广泛的应用。
例如,布朗运动被广泛应用于金融学中的期权定价,马尔可夫链被应用于自然语言处理中的语言模型。
t)|^2]协方差函数BZs,t)E[(ZsmZs))(ZtmZt))],其中Zs和Zt是Z在时刻s和t的取值。
复随机过程是由实部和虚部构成的随机过程,其均值和方差函数分别由实部和虚部的均值和方差函数计算得到。
协方差函数和相关函数也可以类似地计算得到。
复随机过程在通信系统中有广泛的应用,例如调制解调、信道编解码等。
随机过程的课程要求
随机信号概论
1.随机信号的概念,随机过程的概念,随机过程的n维概率分布,随机过程的一、二维数
字特征,随机过程的核心数字特征。
2.随机过程分类的基本方法,随机过程的一、二维数字特征的工程意义。
3.应用随机过程的基本概念对随机信号建模及有效性判别,随机过程数字特征的计算方
法。
4.能够通过随机过程核心数字特征的分析、计算,判别随机过程数学模型对随机信号建模
的有效性。
平稳随机过程
5.平稳随机过程及其数字特征,平稳随机过程自相关函数的性质,非周期平稳过程的自相
关时间,各态历经过程,随机过程的微积分,两个随机过程联合的统计特性,高斯过程,马尔科夫过程。
6.能够判别随机信号的宽平稳性,应用平稳过程的自相关函数分析随机信号的特征,分析
复随机过程的数字特征。
7.通过判决随机信号的各态历经性识别其工程应用的有效性。
随机信号功率谱密度
8.实随机过程的自功率谱、随机过程的自功率谱分析(维纳-辛钦定理)、功率谱密度函数
的应用及拓展(白噪声)。
9.能够利用维纳-辛钦定理对随机过程进行时频域分析。
随机信号通过线性系统
10.随机信号通过线性物理可实现系统的时域分析,随机信号通过线性物理可实现系统的频
域分析理论及应用。
11.能够应用随机信号时、频域分析理论的对简单的电路传输信号特性展开分析、计算。
随机信号估计
12.时间序列分析的概念。
13.自回归模型,滑动平均模型,自回归-滑动平均模型。
窄带随机过程
14.Hilbert变换,窄带随机过程。
15.信号的解析形式,随机过程的解析形式。
专升本《随机过程》一、(共52题,共151分)1。
描述随机过程的数字特征包括自相关函数。
方差函数.均值函数以及()(2分) A.协方差函数 B。
样本函数; C.特征函数标准答案:A2. 对于维纳过程以下说法正确的是() (2分)A.是平稳过程 B。
是正交增量过程;C。
是马尔科夫过程。
标准答案:B3。
对于非齐次泊松过程,以下说法正确的是() (2分)A.单位时间内事件发生的平均次数是随时间变化的函数;B。
单位时间内事件发生的时刻是随时间变化的函数;C。
单位时间内事件发生的平均时间间隔是随时间变化的函数;。
标准答案:A4. 高斯过程如果是宽平稳的,那么它必是()(2分)A.独立增量过程; B。
遍历;C。
各态历经; D。
严平稳标准答案:D5. 随机过程是正交增量过程的充要条件是() (2分)A.,都有;B。
,都有;C.,都有.D.,都有;标准答案:D6. 高斯过程通过线性系统后输出为,那么它必是() (2分)A。
严平稳; B。
高斯过程; C。
各态历经 D。
以上均不对标准答案:B7。
假设是参数为的泊松过程,那么复合泊松过程的方差函数可以表示为() (2分) A。
B.;C.D.标准答案:A8. 若是相互独立的随机变量,那么的特征函数描述,正确的是()(2分)A.;B。
;C。
;D.以上均不对。
标准答案:B9. 讨论某随机过程的各态历经性,前提条件是该随机过程必须() (2分)A.严平稳;B.宽平稳;C。
非平稳 D.正交增量过程。
标准答案:B10。
以下条件可以作为判断马尔科夫链遍历的充分条件() (2分)A.,存在整数,使得;B。
,存在整数,使得;C。
,存在整数,使得D。
以上均不对标准答案:B11。
随机过程一般可以理解为二元函数,变量分别为()(3分)A。
随机变量;B.随机模型;C。
时间;D.某常数标准答案:A,C12。
以下哪些自相关函数能够作为平稳过程的自相关函数() (3分)A。
;B.;C.;D.。
标准答案:B,D13。
第一章一、理解通信系统的基本概念,组成、分类,数字通信的优点、缺点。
二、掌握信息量的计算。
信源熵的三、性能指标:有效性和可靠性掌握 信息传输速率,码元传输速率,以及之间的转换关系。
根据已知条件会计算码元传输速率与信息传输速率。
掌握误码率定义,会计算误码率意义与计算。
什么情况下信源熵取最大值。
重要公式:信息量: 平均信息量(信源熵) 最大熵:等概时: 信息速率和码元速率的关系误码率: 1、如果二进制独立等概信号,码元宽度为0.5ms,求RB 和Rb ;四制独立等概信号,码元宽度为0.5ms,求RB 和Rb 。
2、某系统经长期测定,其误码率Pe=10-5,系统码元速率为1200B ,问在多长时间内可能收到360个错误码元。
3.某离散信源集由四个独立符号所组成,它们出现的概率分别为1/2、1/4、3/16、1/16,则信源熵是 。
若该信源每秒钟发送2000个符号,则码元传输速率为 ,信息传输速率为 。
4.已知:0,1,2,3码等概率出现的四进制数字信号,每秒传输2000个符号,则码元传输速率为 ,信息传输速率为 。
在半小时内共接收到116个错误码元,试计算系统Pe 的值 。
1.了解随机过程的定义:无穷多个样本函数的集合。
随机过程的数字特征:数学期望,方差,相关函数。
2.了解狭义平稳随机过程定义:任意N 维分布都与时间起点无关。
知道什么样的随机过程是广义(宽)平稳随机过程。
1、平稳随机过程的一维时间无关,二维分布只与时间间隔有关2、自相关函数与功率谱密度满足互为傅里叶变换关系3、宽平稳不一定是严平稳,严平稳一定是宽平稳4、平稳随机过程的平均功率,直流功率,交流功率与自相关函数的关系。
5、平稳随机过程的特性---各态历经性(时间平均代替统计平均)6.均值为零,方差为 窄带平稳高斯过程,它的同相分量和正交分量同样是平稳高斯过程,且均值为相等都为0,方差相等都为 ,在同一时刻上得到的同相分量和正交分量是互不相关的或统计独立的。
通信原理简答题答案1(个人整理)通信原理第六版课后思考题第1章绪论1、何谓数字信号何谓模拟信号两者的根本区别是什么答:数字信号:电信号的参量仅可能取有限个值;模拟信号:电信号的参量取值连续;两者的根本区别在于电信号的参量取值是有限个值还是连续的。
2、画出模拟通信系统的一般模型。
3、何谓数字通信数字通信有哪些优缺点答:数字通信即通过数字信号传输的通信,相对模拟通信,有以下特点:1)传输的信号是离散式的或数字的;2)强调已调参数与基带信号之间的一一对应;3)抗干扰能力强,因为信号可以再生,从而消除噪声积累;4)传输差错可以控制;5)便于使用现代数字信号处理技术对数字信号进行处理;6)便于加密,可靠性高;7)便于实现各种信息的综合传输3、画出数字通信系统的一般模型。
答:4、按调制方式,通信系统如何分类答:分为基带传输和频带传输5、按传输信号的特征,通信系统如何分类答:按信道中传输的是模拟信号还是数字信号,可以分为模拟通信系统和数字通信系统6、按传输信号的复用方式,通信系统如何分类答:频分复用(FDM),时分复用(TDM),码分复用(CDM)7、通信系统的主要性能指标是什么第3章随机过程1、随机过程的数字特征主要有哪些它们分别表征随机过程的哪些特征答:均值:表示随机过程的n个样本函数曲线的摆动中心。
方差:表示随机过程在时刻t相对于均值a(t)的偏离程度。
相关函数:表示随机过程在任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度。
2、何谓严平稳何谓广义平稳它们之间的关系如何答:严平稳:随机过程(t)的任意有限维分布函数与时间起点无关。
广义平稳:1)均值与t无关,为常数a。
2)自相关函数只与时间间隔=-有关。
严平稳随机过程一定是广义平稳的,反之则不一定成立。
4、平稳过程的自相关函数有哪些性质它与功率谱的关系如何答:自相关函数性质:(1)R(0)=E[]——的平均功率。
(2)R()=R(-)——的偶函数。
(3)——R()的上界。
实验二 随机过程的模拟与数字特征实验目的1. 学习利用MATLAB 模拟产生随机过程的方法。
2. 熟悉和掌握特征估计的基本方法及其MATLAB 实现。
实验原理1.正态分布白噪声序列的产生MATLAB 提供了许多产生各种分布白噪声序列的函数,其中产生正态分布白噪声序列的函数为randn 。
函数:randn用法:x = randn(m,n)功能:产生m ×n 的标准正态分布随机数矩阵。
如果要产生服从),(2σμN 分布的随机序列,则可以由标准正态随机序列产生。
如果)1,0(~N X ,则),(~σμσμN X +。
2.相关函数估计MATLAB 提供了函数xcorr 用于自相关函数的估计。
函数:xcorr用法:c = xcorr(x,y)c = xcorr(x)c = xcorr(x,y,'opition') c = xcorr(x,'opition')功能:xcorr(x,y)计算)(n X 与)(n Y 的互相关,xcorr(x)计算)(n X 的自相关。
option 选项可以设定为: 'biased' 有偏估计。
'unbiased' 无偏估计。
'coeff' m = 0时的相关函数值归一化为1。
'none' 不做归一化处理。
3.功率谱估计对于平稳随机序列)(n X ,如果它的相关函数满足∞<∑+∞-∞=m Xm R)( (2.1)那么它的功率谱定义为自相关函数)(m R X 的傅里叶变换:∑+∞-∞=-=m jm XX e m RS ωω)()( (2.2)功率谱表示随机信号频域的统计特性,有着重要的物理意义。
我们实际所能得到的随机信号的长度总是有限的,用有限长度的信号所得的功率谱只是真实功率谱的估计,称为谱估计或谱分析。
功率谱估计的方法有很多种,这里我们介绍基于傅里叶分析的两种通用谱估计方法。