随机信号课后习题答案

发布 2022-09-03 02:12:28 阅读 4744

第一次作业:练习一之题。

1.1 离散随机变量x由0,1,2,3四个样本组成,相当于四元通信中的四个电平,四个样本的取值概率顺序为1/2,1/4,1/8,和1/8。求随机变量的数学期望和方差。

解: 1.2 设连续随机变量x的概率分布函数为。

求(1)系数a;(2)x取值在(0.5,1)内的概率。解: 由

得 1.3 试确定下列各式是否为连续随机变量的概率分布函数,如果是概率分布函数,求其概率密度。

解:(1)当时,对于,有,是单调非减函数;

成立;也成立。

所以,是连续随机变量的概率分布函数。求得,

在a>0时,对于,有,是单调非减函数;

欲使和成立,必须使a=1。

所以,在a=1时,是连续随机变量的概率分布函数。

同理, 欲满足,也必须使a=1。所以,

上式可改写为。

对于,不成立。

所以,不是连续随机变量的概率分布函数。

当时,不满足,所以不是连续随机变量的概率分布函数。

第二次作业:练习一之题。

1.4 随机变量x在[α,上均匀分布,求它的数学期望和方差。

解:因x在[α,上均匀分布。

1.5 设随机变量x的概率密度为,求y=5x+1的概率密度函数。

解:反函数x = h(y) =y-1)/5

h′(y) =1/5 1≤y≤6

fy (y) =fx (h(y))|h′(y)∣=1 ×1/5 = 1/5

于是有 1.6 设随机变量上均匀分布,且互相独立。若,求。

1)n=2时,随机变量y的概率密度。

2)n=3时,随机变量y的概率密度。

解: n=2时,

同理,n=3时,

1.7 设随机变量x的数学期望和方差分别为m和,求随机变量的数学期望、方差及x和y的相关矩。

解:数学期望:

方差: 相关矩:

第三次作业:练习一之题。

1.9随机变量x和y分别在[0,a]和[0,]上均匀分布,且互相独立。对于,证明:

证:rv. x和y分别在[0,a]和[0,]上均匀分布。

有和。因为rv. x和y相互独立。

命题得证。1.10 已知二维随机变量()的联合概率密度为,随机变量()与随机变量()的关系由下式唯一确定。

证明:()的联合概率密度为。

证:做由到的二维变换。

1.11 随机变量x,y的联合概率密度为。

求:(1)系数a;(2)x,y的数学期望;(3)x,y的方差;(4)x,y的相关矩及相关系数。解:

同理。4)相关矩。

协方差。相关系数。

第四次作业:练习一之题。

1.12 求随机变量x的特征函数,已知随机变量x的概率密度。

解: 利用傅氏变换:

1.13 已知随机变量x服从柯西分布,求他的特征函数。

解: 利用傅氏变换:

1.14 求概率密度为的随机变量x的特征函数。

解: 利用傅氏变换:

1.15 已知相互独立的随机变量x1,x2,x3,…,xn的特征函数,求x1,x2,x3,…,xn线性组合的特征函数。ai和c是常数。

解:互相独立随机变量之和的特征函数等于各随机变量特征函数之积。

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