第一章。
1、有朋自远方来,她乘火车、轮船、汽车或飞机的概率分别是0.3,0.2,0.
1和0.4。如果她乘火车、轮船或者汽车来,迟到的概率分别是0.
25,0.4和0.1,但她乘飞机来则不会迟到。
如果她迟到了,问她最可能搭乘的是哪种交通工具?
解: 迟到,由已知可得
全概率公式:
贝叶斯公式:
综上:坐轮船。
3、设随机变量x服从瑞利分布,其概率密度函数为式中,常数,求期望和方差。
考察: 已知,如何求和?
6、已知随机变量x与y,有,令试求、、、和。
考察随机变量函数的数字特征。
思路: 协方差:
相关系数:11、设随机变量x的均值为3,方差为2。令新的随机变量,问:随机变量x与y是否正交、不相关?为什么?
考察正交、不相关的概念。
0正交,非0不正交。
0不相关,非0相关。
正交。相关。
以上四题都是概率论的标准题。
第二章。1、已知随机信号,其中为常数,随机变量a服从标准高斯分布,求三个时刻的一维概率密度函数。
解:服从标准高斯分布。
一维高斯概率密度函数。
当时, 当时,
当时, 3、随机变量x与y相互统计独立,并且服从分布。它们构成随机信号,试问:(1)信号x(t)的一维概率密度函数;
2) t时刻的随机变量是什么分布,求其均值和方差。
解:(1)服从分布且。
也服从正态分布。
相互统计独立。
2)t时刻,随机变量是高斯分布。
其均值为0,方差为。
4、假定随机正弦幅度信号,其中频率和相位为常数,幅度a是一个服从均匀分布的随机变量,试求t时刻该信号加在1欧姆电阻上的交流功率平均值。
解:t时刻该信号加在1欧姆上的交流功率为。
频率和相位为常数。
a服从[0,1]均匀分布。
5、已知随机信号的均值为,协方差函数为,又知道是确定的时间函数。试求随机信号的均值以及协方差。
解: 是确定信号。
的均值为。其协方差为:
9、设接收机中频放大器的输出随机信号为,其中是均值为零,方差为的高斯噪声随机信号,而为确知信号,求随机信号在任意时刻的一维概率密度函数。
解: 是确知信号。
服从均值为0,方差为的高斯分布。
第三章。3、设与是统计独立的平稳随机信号。求证由它们的乘积构成的随机信号也是平稳的。
证:与是统计独立的平稳随机信号。
同理。由平稳条件可知。
也是平稳的随机信号。
8、设随机信号,其中为常数,、为平稳信号。试求:
1) 的自相关函数;
2)若,,求。
解: (1) ,是平稳的随机信号。
11、已知随机信号,式中,a与b为彼此独立的零均值随机变量。求证x(t)是均值各态历经的,而x2(t)无均值各态历经性。
证:是均值各态历经的。
无均值各态历经性。
第四章。4、若调幅信号波形为,其中,为常量,为具有功率谱密度的低频随机信号,求已知波形的功率谱密度。
解: 其中为确知信号,为随机信号。
分布求、 利用4-10
的功率谱密度为。
利用傅里叶变换的性质。
6、已知随机信号,式中,联合平稳,为常数。
(1)讨论,的均值和自相关函数在什么条件下,才能使随机信号z(t)宽平稳;
(2)利用(1)的结论,用功率谱密度,,表示的功率谱密度;
(3)若,互不相关,求的功率谱密度。
解:无答案。
9、随机信号和是统计独立的平稳信号,均值分别为和,协方差函数分别为和。求的自相关函数与功率谱密度。
思路:先求, 又。同理。
又。p149
第五章。5、若功率谱密度为5w/hz的平稳白噪声作用到冲激响应为的线性系统上,求系统输出的均方值和功率谱密度。
解:思路:先求,再求。
单边指数脉冲
利用 可得。
9、一个均值为,自相关函数为的平稳随机信号通过一个线性系统后的输出信号为,t为延迟时间。
(1)试画出该线性系统的框图;
(2)试求的自相关函数和功率谱密度。解:(1)
5-18 p110
将代入中,可得。
又。10、一个中心频率为、带宽为b的理想带通滤波器如下图所示。假定输入是均值为零、功率谱密度为的高斯白噪声,试求:
(1)滤波器输出噪声的自相关函数;
(2)滤波器输出噪声的平均功率;
(3)输出噪声的一维概率密度函数。
解:先求,再求。
3)y为高斯随机过程。
随机信号作业分析
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