通信系统——随机过程

每个样本点是一个时间的函数(叫样本函数),整个样本空间叫随机过程。

有些随机现象不能用一个或几个随机变量来刻画,要用一族无穷多个随机变量来描述,这就是随机过程。

随机过程研究的对象是随时间演变的随机现象,对事物的全过程的观察得到一个时间t的函数。但对同一个事物独立地重复进行多次观察所得的结果是不同的。

随机变量每一次试验的结果是一个数,而随机过程每一次实验的结果是一个函数。

平稳过程是一类统计特性不随时间推移而变化的随机过程。

严平稳随机过程的有限维分布不随时间推移而发生改变。

用定义去证明随机过程的平稳性不好证,一般假设稳定的信号源会产生稳定的随机过程。一般随机过程会用X(t)来表示。

严平稳过程的一维分布函数与t无关,所以对于不同的t,它的期望是相同的,是一个常数。

若对任意的时间t所对应的随机变量的二阶矩存在,则称随机过程X(t)为二阶矩过程。

随机过程里自相关函数是用来测量同一个随机过程,两个不同时刻所对应的随机变量的相关程度。随机过程的自相关也叫做二阶矩。严平稳随机过程的自相关只和两个时间采样点的间隔有关。
两个随机过程是独立的,可由累积分布函数得到。

分析一般的随机过程时,只关心一阶矩和二阶矩,定义了广义(宽)平稳随机过程(WSS)。

广义平稳过程有两点要求:一是均值为常数,二是自相关函数只和时间采样点的时间间隔有关。

严平稳过程与宽平稳过程的关系,严平稳过程不一定是宽平稳,这是因为严平稳不要求一,二阶矩存在,但对二阶矩过程,严平稳必定是宽平稳。反过来,宽平稳不一定是严平稳。

对广义平稳,自相关函数关于时间间隔是偶函数。自相关函数的最大值在时延差为0的时候。

WSS的功率谱密度PSD与自相关函数是一对傅里叶变换对。

功率谱PSD的由来是当自相关函数的时间间隔tao为0的时候,随机过程的期望功率等于S(f)在无穷区间上的积分。

白噪声定义为0均值的广义平稳随机过程,且PSD在所有频率上都为常数。

白噪声随机过程的均值为0,PSD为常数,其中N0叫做单边白噪声功率谱密度,由于PSD为常数,由傅里叶关系得到自相关函数是一个在0处的冲激。可以看出白噪声是最随机的噪声。

一个WSS经过一个LTI滤波器,输出还是一个WSS,功率谱密度是频域响应模值的平方乘以PSD。

一个零均值,PSD为N0/2的白高斯噪声通过理想带通滤波器,中心频率fc,带宽是2B,会产生一个窄带过程。同相分量与正交分量的功率谱分别是N0.

随机过程的遍历性:如均值的遍历性:所有实现函数的时间平均值相等,而且等于该随机过程的均值。类似的有n阶矩的遍历性,自相关函数的遍历性。

当一个随机过程对所有阶的矩和自相关都是遍历的,那么这个随机过程是遍历的。

一个遍历过程一定是稳定的。但稳定的过程可能是遍历的,也可能不是遍历的。

噪声过程在通信系统里被模拟成高斯过程,由高斯过程可以得到高斯变量。

高斯随机过程进入一个LTI系统,输出还是一个高斯随机过程。

高斯随机过程有一些特殊的性质:高斯随机变量的不相关性等价于独立。高斯过程的线性积分为是一个高斯变量。高斯过程是广义平稳的,则它是平稳的。一个高斯过程完全由它的均值函数和协方差函数决定。一个高斯过程对于均值和自相关函数都是遍历的,那么这个高斯过程也是遍历的。

一般稳定的物理过程会产生稳态的随机过程。

稳态过程的一维分布是只有一个时间点,只有一个随机变量,所以稳态随机过程的一维分布和时间无关。稳态随机过程的二维分布只和观察的时间间隔有关。

时间: 2024-10-26 11:09:07

通信系统——随机过程的相关文章

随机过程

原来一直不太清楚随机过程是怎么回事,它和随机信号和随机变量又有哪些关联?今天就来介绍一下, 随机过程的基本特征主要体下载以下两个方面: 1.它是一个时间的函数 2.在某一个固定的观察时刻,全部样本在t时刻的取值是一个不含时间t变化的随机变量. 用通俗的话来讲,随机过程是指整个过程在时间上是随机的,是一个高斯过程:但是固定在某一个时刻点,它也是随机的,也是一个高斯过程. 随机过程中的任一个实现都经历了随机过程的所有可能的的状态.

LinkedIn 即时通信系统的优化

前言 LinkedIn 的即时通信系统目前单台机器可以处理数十万的持久连接,这是不断调优的结果. 最近,他们在官网博客中发布了优化过程,介绍了即时通信系统的技术选型.调优的重点.基础技术构成 即时通信技术的基本要求就是server能够向client推送数据,需要通过持久连接实现,而不是传统的"请求-响应"模式. 对于这个需求,LinkedIn 选择了 Server-sent events (SSE)来实现. SSE 特点是简单.兼容性好,client只需要和server建立一个普通的H

通信原理实践(五)——2PSK 与2DPSK 通信系统

一.一些Matlab函数 二.2PSK调制解调,性能分析 1.2PSK调制 (1)图示 (2)Matlab代码 function [ s_t ,bb_t,bits] = psk2_module( nSym ,Rb,fs,fc,Ac ) %UNTITLED7 此处显示有关此函数的摘要 % 此处显示详细说明 %nSym = 300; % 信息长度 %Rb = 200; % 信息速率 %fs = 48e3; % 采样率 %fc = 4e3; % 载波频率 %Ac = 1; % 载波幅度 %s_t %

通信算法之六:通信系统算法设计、链路理论预算、与实际链路运算

1. 通信系统,链路理论预算 [C/ I] = [Eb/No] + [R] +[log2M] - [log2SF] 2.通信系统,链路实际预算 信道环境: AWGN SNR BER <详细资料,及相应MATLAB代码,咨询qq:1279682290 >

滤波器专题——随机过程基础

作者:桂. 时间:2017-03-09  21:15:34 链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/6527961.html 声明:欢迎转载,不过记得注明出处哦~ 未完待续... [读书笔记01] 前言 这几天打算学一学滤波器的相关原理,看的书籍是西蒙.赫金的<自适应滤波器原理>第四版,记录的内容为自己的学习总结,本文主要分为以下四部分: 1)随机过程.确定过程 2)均值.方差.分布函数与概率密度 3)不相关与独立性 4)平稳性与遍历性 内容中不当的地方,

城市轨道交通信号与通信系统

绪论 单元1信号机与转辙机 单元1.1信号机 单元1.2转辙机 实训1.1手信号 实训1.2手摇道岔 复习与思考 单元2继电器.轨道电路.计轴器和应答器 单元2.1继电器 单元2.2轨道电路 单元2.3计轴器和应答器 实训轨道电路对信号灯的控制 复习与思考 单元3联锁系统 单元3.1联锁概述 单元3.2 6502电气集中联锁 单元3.3计算机联锁 单元3.4联锁系统的控制 实训控制台的操作 复习与思考 单元4列车自动控制系统 单元4.1列车自动控制系统概述 单元4.2列车自动防护(ATP)系统 

通信算法之九:通信系统的链路级仿真思路

一.物理层基带仿真 通信系统的链路级仿真主要可以分成5个部分. 1.系统参数 2.发送机算法 3.信道模型 4.接收机算法 5.统计性能 其中主要组成部分很明显是中间三部分,即发送,信道,接收.但系统参数和统计性能这两部分的适当设计会大大简化仿真, 提升仿真的意义. 二.链路预算 1. 民用通信链路预算模板 2.卫星通信链路预算模板 三.数字中频算法 1.DUC 2.DDC [详细资料,及相应MATLAB代码,咨询qq:1279682290]

c#编写的基于Socket的异步通信系统封装DLL--SanNiuSignal.DLL

SanNiuSignal是一个基于异步socket的完全免费DLL:它里面封装了Client,Server以及UDP:有了这个DLL:用户不用去关心心跳:粘包 :组包:发送文件等繁琐的事情:大家只要简单的几步就能实现强大的通信系统:能帮助到大家是本人觉得最幸福的事情,也希望大家 在用的过程中找出DLL中不足的地方:好改正:此DLL的苹果版和java版正在努力开发中......交流QQ:365368248:此演示源码下载地址:http://pan.baidu.com/s/1eQw1npw 里面包括

数据通信系统

数据通信系统的基本模型:计算机终端---编码器---信号变换器------信道-----信号变换器---编码器---计算机终端数据通信系统的基本概念:1.数据:分为模拟数据和数字数据两种2.信息:以某种格式组织起来的数据3.信号:是数据的具体物理表现.分为模拟信号和数字信号两种.4.信道:传输信息时信号沿发端到接收端的通路5.通信和数据通信6.数据通信网7.码元和码字8.数据分组 数据通信的技术指标:延迟.抖动.吞吐量和丢包率. 传输介质:1.双绞线2.同轴电缆3.光钎 2.6.2无线传播1.无