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 1、平稳随机过程的定义
 (1)严平稳随机过程(狭义平稳随机过程)定义
 若一个随机过程ξ(t)的统计特性与时间起点无关,即时间平移不影响其任何统计特性,则该随机过程为严格意义下的平稳随机过程
 对于任意正整数n和所有实数都满足以下公式:
 fn(x1,x2……,xn;t1,t2……,tn)=fn(x1,x2……,xn;t1+△,t2+△……,tn+△)
 一维概率密度函数与时间t无关,f1(x1,t1)=f1(x1)
 二维分布函数只与时间间隔τ=t2-t1有关,f2(x1,x2;t1,t2)=f2(x1,x2;τ)
 (2)广义平稳随机过程
 两个广义平稳随机过程的满足条件
 ①均值与t无关,为常数a;
 ②自相关函数只与时间间隔τ=t2-t1有关,即R(t1,t1+τ)=R(τ)
 (3)严平稳随机过程一定是广义平稳随机过程,反之则不一定成立。
 (4)在通信系统中所遇到的信号及噪声,大多数可视为平稳的随机过程,以广义平稳随机过程研究。
 2、各态经历性(遍历性)
 (1)平稳过程的统计平均值等于任一次实现的时间平均值,则称为该平稳过程具有各态经历性
 时间均值和时间相关函数
 
 (2)随机过程中的任一次实现都经历了随机过程的所有可能状态,可用一次实现的“时间平均”值代替过程的“统计平均”值,从而简化测量和计算的问题。
 (3)具有各态经历的随机过程一定是平稳过程,反之则不一定成立。
 (4)在通信系统中所遇到的随机信号及噪声,一般均能满足各态经历条件。
 3、平稳过程的自相关函数
 平稳过程ξ(t)的自相关函数为R(τ)=E[ξ(t)ξ(t+τ)]
 主要性质有:
 ①R(0)=E[(ξ(t))^2],表示ξ(t)的平均功率;
 ②R(τ)=R(-τ),表示τ的偶函数;
 ③|R(τ)|≤R(0),表示R(τ)的上界;
 ④R(∞)=(E[ξ(t)])2=a2,表示ξ(t)的直流功率
 ⑤R(0)-R(∞)=σ2,σ2是方差,是平稳过程ξ(t)的交流功率。
 4、平稳过程的功率谱密度
 (1)随机过程的频谱特性使用它的功率谱密度来表述。
 对于任意的确定功率信号f(t),功率谱密度p(f)计算为:
 
 其中FT(f)是f(t)的截断函数fT(t)对应的频谱函数
 对所有的样本的功率谱的统计平均计算,过程的功率谱密度为:
 
 (2)维纳—辛钦定理
 联系频域和时域两种分析方法的基本关系式
 平稳过程的功率谱密度Pξ(f)与其自相关函数R(τ)是一对傅里叶变换关系,即R(τ)<=>Pξ(f)
 
 主要性质有:
 (1)当τ=0时,可得平稳过程的平均功率,此为频域分析方法下的计算公式
 
 而R(0)=E[(ξ(t))^2],表示ξ(t)的平均功率,此为时域分析方法下的计算公式
 (2)各态经历过程的任一样本函数的功率谱密度等于过程的功率谱密度;
 (3)功率谱密度Pξ(f)具有非负性和实偶性,即Pξ(f)≥0,Pξ(-f)=Pξ(f)



















