随机信号、严平稳、宽平稳和遍历性随机信号的通俗讲解

news/2024/11/26 5:29:59/

在信息系统中,信息通常是以某种信号形式存在的。而信号在产生和传输的过程中,不可避免的会受到噪声的干扰。即便有用信号是确定性信号,但是,由于噪声是随机信号,要处理的信号实质上也是随机信号。

 

对于一个随机信号,通常我们用多维概率密度函数来对其进行描述,当维数越多时,对随机信号的描述也越细致。但是,维数越多,问题越复杂,甚至难以解决,因此,我们希望简化对随机信号的描述。

 

如果一个随机信号是一个严平稳过程(多维概率密度函数不随时间起点选择的不同而改变),则可使问题的分析大为简化。例如,假设要测量一个电子元器件的热噪声的统计特性,如果该噪声是严平稳随机信号,则无论在何时进行测量,都能得到相同的结果。但是,要判定一个随机信号是否是严平稳随机信号是很难的,因此,在工程实际中,希望进一步简化对随机信号的描述,将多维统计特性简化为二维统计特性。

 

考虑到二维统计特性,就有了宽平稳随机信号的概念,即随机信号的数学期望为一常数,相关函数只与时间间隔有关,且均方值有限。在工程中所提到的“平稳随机信号”,一般都指宽平稳随机信号。

 

宽平稳的概念虽然进一步简化了对随机信号的描述,但是,它所涉及的数学期望和相关函数是大量的样本函数集合进行集合平均或统计平均的结果。取统计平均所需要的试验工作量很大,处理方法也很复杂,更重要的是,在很多实际的信号处理问题中,我们所能得到的仅是一个样本函数中有限的一段数据。这就促使人们去思考,是否可以根据平稳随机过程的统计特性与计时起点无关这个特点,来找到一种更为简便的描述随机信号的方法。

 

遍历性的概念给我们了一种更为简便的描述随机信号的方式,所谓的遍历,即随机信号的任何一个样本函数都经历了该随机信号的各种可能状态,即用一个样本函数可以代替一族样本函数。这样,我们就可以用时间平均来代替集合平均,这也是在工程实际中常用的处理随机信号的方法。


http://www.ppmy.cn/news/426943.html

相关文章

数理方程的求解——定解问题的介绍

定解问题 1. 泛定方程(描述物理问题的偏微分方程) 2.定解条件 初始条件和边界条件 初始条件 初始条件有几个,要看对时间求导的阶数,如果是一阶,需要一个,n阶需要n个,因为在最后通解的表达式里面…

西工大NOJ数据结构理论——014.求广义表深度(严5.30)

第一下拿到这道题,我的脑袋轰一下就大了。如果说用”括号匹配“来做的话,这其实很简单。但是如果要用广义表来做的话,难度哗哗哗的就涨上来了。为什么呢?首先,要把读入的字符串存到广义表里面去,这里就需要…

逆波兰表达式(严7.38)

Description 一个四则运算算术表达式以有向无环图的邻接表方式存储,每个操作数原子都由单个字母表示。编写程序输出其逆波兰表达式。 Input 输入四则运算算术表达式。 Output 输出其逆波兰表达式。 Sample Input (ab)*c Sample Output abc* 这个题要求是用有向…

一秒教你搞定前端打包上传后路由404的问题!

1、问题描述 前端实现权限管理后,本地路由跳转正常,打包上传线上出现前404找不到路由路径问题 报如下错误: 2、错误原因 打包之后根路径变化,前端没有将获取到的用户菜单权限中的component进行转换,导致上传后路径错误 3、解决…

什么是RISC-V

本文转自什么是RISC-V 向作者致敬。 RISC-V读作RISC Five,也即第五代精简指令处理器 什么是RISC和CISC? RISC(精简指令集计算机,Reduced Instruction Set Computer-RISC)和CISC(复杂指令集计算机,Complex Instruction Set Comp…

汉诺塔(Hanoi)问题归纳总结

一.汉诺塔问题及其递归算法 1.问题阐述 经典汉诺塔: 外文算法书对汉诺塔问题的描述: 2.算法步骤 三阶汉诺塔问题解题步骤 共需7步。 四阶汉诺塔问题解题步骤 共需15步 五阶汉诺塔问题解题步骤 可以清晰的看出分治思想以及递归过程 算法采用了分治的…

第五章 政策问题与议程设定

整体架构 第一节 政策问题的概念、属性与分类 第二节 公共问题的提出 第三节 问题认定与政策议程第一节 政策问题的概念、属性与分类 公共问题的形成或认定及其被纳入政府的政策议程是政策制定过程的起点,也是它的一个十 分重要的环节。美国学者邓恩就特别强调问题构…

【时间序列分析】03.正态时间序列与严平稳序列

文章目录 三、.正态时间序列与严平稳序列1.多元统计基础2.多维正态分布与正态时间序列3.严平稳序列回顾总结 三、.正态时间序列与严平稳序列 1.多元统计基础 首先对多元统计中的基本概念作简要介绍。如果有一个 n n n维随机向量 X ( X 1 , ⋯ , X n ) ′ X(X_1,\cdots,X_n) …