Conner's profile☆ Conner Wang ☆PhotosBlogListsMore ![]() | Help |
|
December 13 各种优秀英语学习策略彻底评析[转载]
December 09 随机过程各态历经性的检验[随机过程作业]随机过程的均值函数和相关函数是很重要的。确定随机过程X(t)的数字特征,就需要预先确定X(t)一族样本函数或一维、二维分布函数,但这实际上是不易办到的。 所谓各态历经,是指可以从过程的一个样本函数中获得它的各种统计特性;具有这一特性的随机过程称为具有各态历经性的随机过程。 基本概念及原理:设 ●如果下列均方极限存在:
则称<X(t)>为 ●如果对于固定τ,下列均方极限存在:
则称<X(t)X(t+τ)> 为 ◆如果以概率1成立 <X(t)> = mx 则称 ◆如果对于任意的实数τ,以概率1成立 <X(t)X(t+τ)> = Rx(τ) 则称 ◆如果 这里,我们使用类似于处理随机变量的方法,通过统计实验,对一个过程进行大量重复的实验,以便得到很多的样本函数,由所取得的数据,求出这些数字特征的统计平均(集合平均)。然后随便选一条样本函数,计算出这条样本函数的时间平均。最后比较统计平均和时间平均来检验平稳随机过程的各态历经性。 检验步骤:1.求统计平均: 对平稳随机过程 对固定的t,其均值函数: 对固定的τ,其相关函数: 为了精确,n需要取相当大。 2.求时间平均: 假设平稳随机过程的一个样本函数为 考虑 3.检 验: 分别求出平稳随机过程的统计平均m (t),R (τ)和时间平均m’(t),R’(τ)后,分别绘制出它们的曲线,比较它们的近似性,来检验随机过程是否具有各态历经性。 编程解决问题 检验随机相位正弦波
的各态历经性, 1.其中A=5,ω=20π,Θ~U(0,2π)。 2.将上题中条件改为A~U(2,5),A与Θ不相关,其它条件不变,再次检验其各态历经性。 本程序是在Visual C++ 6.0中实现的。 程序界面如下: 关键源代码如下: //申请times*1200大小的数组来存储times个样本的信息,每个样本占用1200个元素 sp=new double[times*1200]; m1=new double[1200]; memset(m1, 0,1200*sizeof(double)); m2=0; r1=new double[600]; memset(r1, 0, 600*sizeof(double)); r2=new double[600]; memset(r2,0, 600*sizeof(double)); //采样间隔,时间1.2,共12个周期,采样长度1200 double interval=1.2/1200; int i=0; int j=0; //根据选项初始化随机序列 if (0==radio) { //生成times个样本函数 for (i=0; i<times; i++) { //产生一个(0,2π)之间的随机数 double thet=double(rand())/(double(RAND_MAX)+1)*2*PI; for (j=0; j<1200; j++) { sp[1200*i+j]=5*cos(20*PI*interval*j+thet); } } } else { for (i=0; i<times; i++) { //产生一个(0,2π)之间随机数 double thet=double(rand())/(double(RAND_MAX)+1)*2*PI; //产生一个(2,5)之间的随机数 double a=double(rand())/(double(RAND_MAX)+1)*3+2; for (j=0; j<1200; j++) { sp[1200*i+j]=a*cos(20*PI*interval*j+thet); } } } //用统计平均的方法计算均值函数 for (i=0; i<1200; i++) { for (j=0; j<times; j++) { m1[i]+=sp[1200*j+i]; } m1[i]/=times; } //用统计平均的方法计算相关函数 for (i=0; i<600; i++) { for (j=0; j<times; j++) { r1[i]+=sp[1200*j]*sp[1200*j+i]; } r1[i]/=times; } //计算任意一条(这里取第一条)样本函数的时间均值 for (i=0; i<1200; i++) { m2+=sp[i]; } m2/=1200; //计算任意一条(这里取第一条)样本函数的相关函数 for (i=0; i<600; i++) { for (j=0; j<1200-i; j++) { r2[i]+=sp[j]*sp[j+i]; } r2[i]/=1200-i; } 1.当A=5,ω=20π,Θ~U(0,2π)时,检验结果如下图:
2.当将上题中条件改为A~U(2,5),A与Θ不相关,其它条件不变时,检验结果如下图:
参考文献: [1] 张卓奎,陈慧婵。随机过程。西安:西安电子科技大学出版社,2003 [2] 何迎晖,钱伟民。随机过程简明教程。上海:同济大学出版社,2004 [3] 陈良均,朱庆棠。随机过程及应用。北京:高等教育出版社,2003 [4] 刘家焜,王家生,张玉环。应用概率统计。北京:科学出版社,2004 [5] 盛骤,谢式千,潘承毅。概率论与数理统计。北京:高等教育出版社,1989 [6] 苏海岛,黎连业等。C语言数值计算常用程序。北京:警官教育出版社,1996 |
|
|