隨機過程習題

2022-10-09 10:03:04 字數 1406 閱讀 3378

一、回答:

1、 什麼是寬平穩隨機過程?

2、 平穩隨機過程自相關函式與功率譜的關係?

3、 窄帶隨機過程的相位服從什麼分布?包絡服從什麼分布?

4、 什麼是白雜訊?性質?

二、計算:

1、隨機過程+,其中是常數,a、b是相互獨立統計的高斯變數,並且e[a]=e[b]=0,e=e=。求:的數學期望和自相關函式?

2、判斷隨機過程是否平穩?其中是常數,a、分別為均勻分布和瑞利分布的隨機變數,且相互獨立。

3、求隨機相位正弦函式的功率譜密度,其中a、是常數,為[0,2]內均勻分布的隨機變數。

4、求用自相關函式及功率譜表示的的自相關函式及譜密度。其中,為[0,2]內均勻分布的隨機變數,是與相互獨立的隨機過程。

5、設隨機過程,其中是常數,與是相互獨立的隨機變數,服從區間上的均勻分布,服從瑞利分布,其概率密度為

試證明為寬平穩過程。

解:(1)

與無關(2)

,所以(3)

只與時間間隔有關,所以為寬平穩過程。

6、 設隨機過程,,為常數,服從區間上的均勻分布。

(1)求的一維概率密度和一維分布函式;

(2)求的均值函式、相關函式和協方差函式。

【理論基礎】

(1),則為密度函式;

(2)為上的均勻分布,概率密度函式,分布函式

,,;(3)引數為的指數分布,概率密度函式,分布函式

,,;(4)的正態分佈,概率密度函式,分布函式,若時,其為標準正態分佈。

【解答】

(1)因為上的均勻分布,為常數,故亦為均勻分布。由的取值範圍可知,為上的均勻分布,因此其一維概率密度,一維分布函式;

(2)根據相關定義,均值函式;

相關函式;

協方差函式(當時為方差函式)

7.設隨機過程x是標準正態分佈的隨機變數。試求數學期望,方差,相關函式,協方差。

解:因為,(1)

所以2)

2)2)

2)8、有隨機過程,依題意n(t)是引數為的poisson過程。

(1)在開門半小時中,無顧客到來的概率為:

(2)在開門半小時中無顧客到來可表示為,在未來半小時仍無顧客到來可表示為,從而所求概率為:

3、某商場為調查顧客到來的客源情況,考察了男女顧客來商場的人數。假設男女顧客來商場的人數分別獨立地服從每分鐘2人與每分鐘3人的泊松過程。

(1) 試求到某時刻時到達商場的總人數的分布;

(2) 在已知時刻以有50人到達的條件下,試求其中恰有30位婦女的概率,平均有多少個女性顧客?

解:設分別為(0,t)時段內到達商場的男顧客數、女顧客數及總人數。

(1) 由已知,為強度的泊松過程,為強度的泊松過程;

故,為強度的泊松過程;於是,

5分)(2)

5分) 一般地,

故平均有女性顧客人

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