Огибающая и фаза узкополосного случайного процесса.


Случайный процесс y(t) = Um(t) cos ( w0t+j(t) ) называется узкополосным, если его ширина спектра значительно меньше, чем средняя частота w0.

Um(t) - огибающая случайного процесса (случайная амплитуда) на рис.11.9;

j(t) - фаза случайного процесса.

Для нормального случайного процесса фаза j(t) распределена равномерно (см. выше).

u(t) Um(t)

 

Рис.11.9.


t

 

 


Огибающая нормального случайного процесса Um(t) распределена по закону Релея:

; Um ³ 0

W(Um)


з-н Релея

з-н Райса Рис.11.10.

 


0 Um

 

Если узкополосный случайный процесс есть сумма нормального шума и гармонического колебания с амплитудой А, то его огибающая распределена по обобщенному закону Релея (закон Райса):

закон Райса.

I0(.) - функция Бесселя от мнимого аргумента.

 

11.6.ФПВ и ФРВ для дискретных случайных процессов.

 

Дискретные случайные процессы принимают с определенной вероятностью значения, отличающиеся одно от другого на конечную величину. Вероятность таких значений – число не равное 0.

Рассмотрим реализацию дискретного случайного процесса.

 

 

x(t)

а

T1

Т2 t Рис.11.11

b

 

T1+T2=T

Для эргодического стационарного случайного процесса усреднение по множеству реализаций эквивалентно усреднению по времени одной реализации.

T1/T - вероятность того, что случайный процесс принимает

значение а.

T2/T - вероятность того, что случайный процесс принимает

значение b.

 
 

ФПВзаданного случайного процесса в соответствии с полученным выражением показана на рис.11.12:

 
 

W(x)

Рис.11.12.

b 0 a x

 

ФРВ для случайного процесса принимающего 2 значения x=a и x=b имеет вид:

 

 

 

F(x)

 

1

 

T2/T1

Рис.11.13.

 

t

b a

 

Вычислим среднее значение двоичного дискретного случайного процесса, принимающего 2 значения:

x=a c вероятностью T1/T, x=b c вероятностью T2/T

 

11.7.Нелинейные безынерционные преобразования случайного процесса.

 

Нелинейное преобразование:

y(t)=f[x(t)] – называется безынерционным, если y(tk) в момент времени tk зависит только от x(tk).

ФПВ для процесса y на выходе:

Пусть характеристика нелинейного элемента может быть аппроксимирована линейно-ломаными.

 

y

 

Рис.11.14

b

 

-a a x

-b

 

 

Это нелинейное устройство называется ограничителем.

Пусть на входе ограничителя действует нормальный случайный процесс с нулевым средним m1x=0.

ФПВ процесса x нарисована на рис.11.15 (верхний рисунок).

Рассчитаем ФПВ процесса y:

1. Пусть у=kx (k>1)

Подставим в W(x) вместо x, y/k, тогда

На интервале ФПВ для у будет нормальной, со средним значением m1y=0, но дисперсия y, т.е. .

 

 

W(x)

 

 

 


x

-a a


W(y)

 

 

Рис.11.15.

 

       
   


-ka 0 ka y

 

 

2. Пусть:

Выражаем x через у, т.е.

Это нормальная ФПВ со средним значением b и дисперсией

 

 

3.Пусть:

 

Это нормальная ФПВ, m1= -b и дисперсия .

ФПВ процесса y дана на рис.11.15 (нижний рисунок).



Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 1772;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.019 сек.