工程测试技术 第二章信号分析基础 第三讲
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§1.3信号的相关分析所谓相关,是指变量之间的关联性。
¾相关函数、协方差函数、相关系数均是衡量随机过程任意两个时刻上获得的随机变量之间的关联程度的。
♣若是针对一个随机过程,则分别称为自相关函数、自协方差函数、自相关系数。
♣若是对于两个随机过程,则分别称为互相关函数、互协方差函数、互相关系数。
1、协方差{}]][[EY Y EX X E −−定义:为随机变量X与Y的协方差,))(()(]}][{[),cov(EY EX XY E EY Y EX X E Y X −=−−=记为:对于两个随机变量X、Y, 若X、Y相互独立,则{}0]][[=−−EY Y EX X E 协方差(Covariance )在一定程度上反映了X、Y之间的相互关系。
协方差的性质1. ()()cov ,X X D X =()()2.cov ,cov ,X Y Y X =,a ,b 为任意常数。
()()3.cov ,cov ,aX bY ab X Y =,c 为任意常数。
()4.cov ,0c X =()()()12125.cov ,cov ,cov ,X X Y X Y X Y +=+2、相关系数相关系数描述波形的相关程度¾取正值:相似;+1 相同;¾取0:不相似;¾取负值:反相似;-1 相反;DYDX Y X XY),cov(=ρ时,定义0;DX 当0;DY 、为随机变量的相关系数。
1≤XY ρf 1(t)tf 2(t)tT/4T/2f 1(t)与f 1(t)相关系数为+1;(相等)f 1(t)与f 2(t)相关系数为-1;(相反)参与相关分析的两个变量是对等的,不分自变量和因变量,因此相关系数只有一个。
相关系数有正负号反映相关关系的方向,正号反映正相关,负号反映负相关。
计算相关系数的两个变量都是随机变量。
xy1=xy ρxy1−=xy ρxy10≤≤xy ρxy=xy ρ3、互相关函数互相关函数——描述不同时刻,函数之间的关系。