2015随机信号分析2
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2.1 由下式定义的两电平二进制过程X(t)=A or – A,(n-1)T<t<nT 式中电平A 或-A 以等概率独立出现,T 为正常数,以及n=0,正负1,正负2,正负3……(1)、画出一个样变函数的草图;(2)、它属于哪一类随机过程?(3)、求一、二维概率密度函数。
(1)(2) 所以是确定的。
(3)2.2 设有下列离散随机过程:X (t )=CC 为随机变量,可能取值为1,2,3,其出现的概率分别为0.6,0.3,0.1(1) 是确定性随机过程?(2 ) 求任意时刻X(t)的一维概密。
解:(1)是(2) 1X(t)2,p(x,t)0.6(1)0.3(2)0.(3)3x x x δδδ⎧⎪==-+-+-⎨⎪⎩2.3 已知随机过程X(t)为 00),t (Xcos )t (X ωω=是标准高斯随机变量是常熟X ,,求X (t )的一维概率密度。
解:发22x x cos(t)(,)(,)())cos(t)2cos (t)d x p x t F x t p dx ωωω'==- 2.4 利用投掷一枚硬币的实验定义随机过程为X(t)=cos πt,出现正面,2t ,出现反面,假设出现正面和反面的概论各位1/2,试确定X(t)的一维分布函数Fx(x;1/2), Fx(x;1),以及二维发布函数Fx(x1,x2;1/2,1).解: x1 x2X :(t=1/2) 0 1Y (t=1) 1 22.5 随机过程X(t)由四条样本函数组成,如图题 2.6,出现的概论分别为p(§1)=1/8,p(§2)=1/4,p(§3)=3/8,p(§4)=1/4,求E[X(t1)],E[X(t2)],E[X(t1)X(t2)]及联合概率密度函数px(x1,x2;t1,t2)。
解:2.6 随机过程X(t)由如题 2.6图所示的三条样本函数曲线组成,并以等概率出现,试求E[X(2)], E[X(6)], E[X(2)X(6)], Fx(x;2),Fx(x;6),Fx(x1,x2;2,6).解:()A or A A A k -=-=∑∞-∞=,;nT t h )t (X k kX1 x2 x3T1=2 3 4 6E[X(2)]=313)643(31=++ E[X(6)]=314)752(31=++ E[X(2) X(6)]=155(3x54x76x2)33++= [])6x ()4x ()3x (31)x,2(f -+-+-=δδδ2.7随机过程X(t)由三条样本函数构成,cost )3,t (X sint;)2,t (X ;1)1,t (X ===ξξξ ,并以等概率出现,求E (X(t)),和 R(t1,t2)解:2.8 已知随机过程X(t) 的均值为m(t), 协方差函数为C(t1,t2), 又知f(t)是确定的时间函数,试求随机过程Y(t)=X(t)+f(t)的均值及协方差。
第二章随机信号分析随机信号分析确定性信号分析的不同与联系:随机信号分析、确定性信号分析的不同与联系:随机信号分析的主要内容:随机过程的一般表述平稳随机过程高斯过程窄带随机过程正弦波加窄带高斯过程稳随机过过线性系平稳随机过程通过线性系统2010-9-271引言信号:一般是时间的函数确定信号:可以用确定的时间函数表示的信号 周期信号和非周期信号能量信号和功率信号基带信号和频带信号模拟信号和数字信号随机信号:具有随机性,可用统计规律来描述 通信过程中要发送的信号是不可预知的,因此具有随机性,是随机信号,但信号的统计特性具有规律性。
噪声和干扰是随机的信号噪声和干扰是随机的信号;无线信道特性(可理解为系统传递函数)也是随机变2010-9-272化的。
随机过程:与时间有关的函数,但任一时刻的取值不确定(随机变量)随机过程可以看成对应不同随机试验的时间过程的集合。
如n(或无数)台性能完全的接收机输出的噪声波形,每个波形都是一个确定函数,为一个样本函数,各波形又各不相同。
也可看成一个接收机,不同实验输出不同的样本函数。
随机过程是所有样本函数的集合。
2010-9-2731随机过程的一般表述1 随机过程的般表述(1)样本函数:随机过程的具体实现样本空间所有实现构成的全体~()i x t )()t 样本空间:所有实现构成的全体所有样本函数及其统计特性构成了随机过程{}1~(),,),i S x x t =……~()t ξ2010-9-274随机过程是随机变量概念的延伸,即随机变量引入时间变量,成为随机过程。
每一个时刻,对应每个样本函数的取值{i(),,,,}{x(t),i=1,2,…,n}是一个随机变量。
固定时刻t1的随机变量计为ξ(t1)。
随机过程看作是在时间进程中处于不同时刻的随机变量的集合。
2010-9-27511随机过程的n维分布函数或概率密度函数往往不容易或不需要得到,常常用数字特征部分地表述随机过程的主要特征。