第一章概率论简介。
1. 教材第9页,例1.3
2. 教材第14页,例1.6
3. 教材第16页,例1.7
4.教材第17页,1.3,5.教材第18页, 1.5,1.10,1.11
第二章随机信号概论。
6. 教材第35页,习题2.1
参***:1)的一个样本函数的草图。
2)时间连续,状态离散,离散型随机过程。
3)一维概率密度函数:
二维概率密度函数:
7. 教材第36页,习题2.5
参***:8. 教材第36页,习题2.10
参***:的概率密度为。
均值: 方差:
自相关函数:
9. 教材第36页,习题2.11(教材附有答案)
10. 教材第33页,例2.3
第三章平稳随机过程。
11. 教材第72页,习题3.5
参***:由于和为统计独立的随机变量,于是有。
由图3.5可看出,不同样本函数的不同,则相应的时间平均自相关函数也不同,不能以概率1成立,因此该随机过程不具有各态历经性。
12. 教材第73页,习题3.8(参***如下),习题3.12(教材附有答案)
参***:和是平稳过程,所以有。
因为和统计独立,于是有。
故。13. 教材第74页,习题3.15(教材附有答案)
14. 教材第67页,例3.8
15. 教材第69页,例3.9
16. 第72页,3.5,3.6,3.10,3.12,3.15,3.16
第四章随机信号的功率谱密度。
17. 教材第109页,习题4.1
参***:a) 显然该有理函数为非负的实偶函数,且满足功率谱密度性质5,是功率谱密度的正确表达式。
b) 该函数不是偶函数,不是功率谱密度的正确表达式。
c) 当时,该函数小于0,不满足非负性,不是功率谱密度的正确表达式。
d) 该函数不是实函数,不是功率谱密度的正确表达式。
18. 教材第110页,习题4.11
参***:对于平稳随机过程,自相关函数是功率谱密度的傅立叶反变换,于是有。
19. 教材第110页,习题4.15(教材附有答案)
20. 教材第89页,例4.6
21. 第109页,4.4,4.5,4.7,4.12.4.17.
22. 教材第111页,习题4.23
参***:可改写成以下形式:
其中,。由于在一个周期内均匀分布,所以和扣除周期归入之后仍然为均匀分布。利用教材第103页例4.8中式(4.8.2)的结论可得的功率谱密度为。
23. 是高斯白噪声(方差),对采样后得到白序列(),对进行fft得到离散频谱。
如将也看作随机序列,则也是白序列。
参***:是方差为的白序列,则有。
综合(1)、(2)和(3)式可得。
根据白序列的定义,并由(4)和(5)式可知,作为一个随机序列也是白序列。这说明白序列经过fft后在频域中仍然是白化的,频谱中每个谱点都是方差相同且相互独立的零均值高斯随机变量。
第五章随机信号通过线性系统。
24. 教材第123页,例5.3。
25.教材第152页,习题5.7,5.8,5.9(教材附有答案)。
26. 教材第154页,习题5.23,5.26,5.27。
27.教材第155页,习题5.28。
第六章窄带随机过程。
28. 第163页,性质6的证明。
29.教材第174页,习题6.2,习题6.6。
30.教材第175页,习题6.10(教材附有答案)。
31.平稳噪声可表示为,其功率谱密度函数如下图所示,当时,1)画出和各自功率谱密度函数和的频谱图;
2)画出互谱功率密度函数的频谱图。
第八章马尔可夫过程。
32.教材第230页,习题8.4。
33.教材第232页,习题8.8。
34.把两个黑球和两个白球放在两个坛子中,每次从每个坛子中随机地取出一个球,然后把被取出的球交换放到坛子中,设表示开始时第一个坛子中的白球数,对于,表示经过n次交换后在第一坛子中的白球数。
1)、说明构成一个齐次马尔可夫,并写出状态空间。
2)、写出一步、二步转移概率矩阵。
35.例:天气预报。
假设明日是否有雨只与今日的天气状况有关,而与以前的天气状况无关。在今日有雨的条件下,明日有雨的概率为0.6,明日无雨的概率为0.
4;在今日无雨的条件下,明日有雨的概率为0.3,明日无雨的概率为0.7;用1表示有雨,用2表示无雨。
1) 求1一4步的转移概率矩阵。
2) 求今日有雨,第2日(后日)有雨的概率。
3) 求今日有雨,第3日无雨的概率。
4) 求今日无雨,求第4日有雨的概率。
解:=0.6
今日有雨,第2日(后日)有雨的概率为。
今日有雨,第3日无雨的概率为。
今日无雨,求第4日有雨的概率为。
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