Θεωρία Στοχαστικών Σηµάτων: Στοχαστικές διεργασίες, Περιγραφή εργοδικών στοχαστικών διεργασιών

Σχετικά έγγραφα
Βέλτιστα Ψηφιακά Φίλτρα: Φίλτρα Wiener, Ευθεία και αντίστροφη γραµµική πρόβλεψη

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών. Χρόνου (Ι)

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Οαλγόριθµος Least Mean Square (LMS)

HMY 799 1: Αναγνώριση Συστημάτων

2.1 Έννοια του στοχαστικού σήµατος. Θεωρούµε ένα µονοδιάστατο γραµµικό δυναµικό σύστηµα που περιγράφεται από τις σχέσεις:

Ακαδηµαϊκό Έτος , Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Άσκηση 1: Λύση: Για το άθροισμα ισχύει: κι επειδή οι μέσες τιμές των Χ και Υ είναι 0: Έτσι η διασπορά της Ζ=Χ+Υ είναι:

Στοχαστικές Ανελίξεις (2) Αγγελική Αλεξίου

Προσαρµοστικοί αλγόριθµοι στο πεδίο της συχνότητας: ΟταχύςLMS (Fast Least Mean Square - FLMS)

Στοχαστικές Διαδικασίες (έμφαση στις σ.δ. διακριτού χρόνου)

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 3, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις - 3

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις - 2

Εισαγωγή στα Προσαρµοστικά Συστήµατα

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 3, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις - 1

Η Έννοια της τυχαίας ιαδικασίας

Στατιστική είναι το σύνολο των μεθόδων και θεωριών που εφαρμόζονται σε αριθμητικά δεδομένα προκειμένου να ληφθεί κάποια απόφαση σε συνθήκες

X(t) = A cos(2πf c t + Θ) (1) 0, αλλού. 2 cos(2πf cτ) (9)

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις - 3

( x) Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΤΥΧΑΙΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΗΣ - ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΑΣ. Βασικά αξιώµατα και ιδιότητες της πιθανότητας. Σεραφείµ Καραµπογιάς

Στοχαστικές Ανελίξεις (1) Αγγελική Αλεξίου

27-Ιαν-2009 ΗΜΥ (ι) Βασική στατιστική (ιι) Μετατροπές: αναλογικό-σεψηφιακό και ψηφιακό-σε-αναλογικό

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-217: Πιθανότητες - Χειµερινό Εξάµηνο 2015 ιδάσκων : Π. Τσακαλίδης

1.4 Λύσεις αντιστρόφων προβλημάτων.

Οικονομικές εφαρμογές υπολογιστικών πακέτων. Στοχαστικά υποδείγματα

3 ο Μέρος Χαρακτηριστικά τυχαίων μεταβλητών

Επεξεργασία Στοχαστικών Σημάτων

Τμήμα Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης Χειμερινό Διδάσκων: Καθηγητής Παντελής Ν. Μπότσαρης Εργαστήρια/Ασκήσεις: Δρ.

Πιθανότητες & Τυχαία Σήματα. Διγαλάκης Βασίλης

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Ο αναδροµικός αλγόριθµος ελάχιστων τετραγώνων (RLS Recursive Least Squares)

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2015 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΚΑΤΑΝΟΜΈΣ. 8.1 Εισαγωγή. 8.2 Κατανομές Συχνοτήτων (Frequency Distributions) ΚΕΦΑΛΑΙΟ

Αναλογικές και Ψηφιακές Επικοινωνίες

Χρήστος Ξενάκης. Πανεπιστήμιο Πειραιώς, Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων

Στοχαστικές Στρατηγικές

3. Κατανομές πιθανότητας

Βιομαθηματικά BIO-156

Εφαρµογες Της Ψηφιακης Επεξεργασιας Σηµατων. Εκτιµηση Συχνοτητων Με ΙδιοΑναλυση του Μητρωου ΑυτοΣυσχετισης

Βιομαθηματικά BIO-156. Τυχαίες μεταβλητές Κατανομές Πιθανοτήτων. Ντίνα Λύκα. Εαρινό Εξάμηνο, 2017

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

X:S X(S) Έστω ότι στρίβουµε ένα αµερόληπτο νόµισµα δύο φορές και ενδιαφερόµαστε για τον αριθµό των Κ που θα εµφανιστούν.

Στοχαστικές Μέθοδοι στους Υδατικούς Πόρους Τυχαίες μεταβλητές, στοχαστικές ανελίξεις και χρονοσειρές

ΨΗΦΙΑΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή. Εµµανουήλ Ζ. Ψαράκης Πολυτεχνική Σχολή Τµήµα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

Στοχαστικές Μέθοδοι στους Υδατικούς Πόρους Φασματική ανάλυση χρονοσειρών

Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής. Πιθανότητες. Δρ. Αγγελίδης Π. Βασίλειος

E(X(t)) = 1 k + k sin(2π) + k cos(2π) = 1 k + k 0 + k 1 = 1

Περιεχόµενα διαλέξεων 2ης εβδοµάδας

Στοχαστικά Σήματα και Τηλεπικοινωνιές

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Επισκόπηση Αναλυτικών Τεχνικών Θεωρίας Πιθανοτήτων για Εφαρμογή σε Ουρές Αναμονής M/G/1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΙΡΑΙΩΣ ΤΜΗΜΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΑΣΦΑΛΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ Εξετάσεις στο μάθημα ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ Ι

Περιεχόμενα. σελ. Πρόλογος 1 ης Έκδοσης... ix Πρόλογος 2 ης Έκδοσης... xi Εισαγωγή... xiii

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2005

ΑΠΟ ΤΟ ΔΕΙΓΜΑ ΣΤΟΝ ΠΛΗΘΥΣΜΟ

ειγµατοληπτική κατανοµή

Εφαρµογές Προσαρµοστικών Συστηµάτων: Καταστολή ηχούς, Ισοστάθµιση καναλιού και ανίχνευση συµβόλων

3. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ ΚΑΤΑΝΟΜΩΝ

Τυχαία μεταβλητή (τ.μ.)

Προσαρµοστικοί Αλγόριθµοι Υλοποίησης Βέλτιστων Ψηφιακών Φίλτρων: Παραλλαγές του αλγόριθµου Least Mean Square (LMS)

Σχολή Εφαρµοσµένων Μαθηµατικών και Φυσικών Επιστηµών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Στοχαστικές Ανελίξεις. Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή. Κοκολάκης Γεώργιος

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΩΣΤΟΥ ΛΑΘΟΥΣ ΣΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΤΗΣ Γ ΓΕΝΙΚΗΣ ΙΑΦΟΡΙΚΟΣ ΛΟΓΙΣΜΟΣ

Στατιστική Περιγραφή Φυσικού Μεγέθους - Πιθανότητες

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΤΩΝ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ. Κεφάλαιο 8. Συνεχείς Κατανομές Πιθανοτήτων Η Κανονική Κατανομή

F είναι ίσος µε ν. i ÏÅÖÅ ( ) h 3,f 3.

Χρονικές σειρές 2 Ο μάθημα: Εισαγωγή στις χρονοσειρές

HMY 795: Αναγνώριση Προτύπων

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Επισκόπηση Γνώσεων Πιθανοτήτων (2/2) Διαδικασία Γεννήσεων Θανάτων Η Ουρά Μ/Μ/1

Βασικές έννοιες θεωρίας πιθανοτήτων

Stochastic Signals Class Estimation Theory. Andreas Polydoros University of Athens Dept. of Physics Electronics Laboratory

Να εξετάσετε αν είναι συναρτήσεις πυκνότητας πιθανότητας, κι αν είναι να υπολογίσετε τη συνάρτηση κατανομής πιθανότητας F x (x).

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Παπάνα Αγγελική

ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ & ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1o Τμήμα (Α - Κ): Αμφιθέατρο 4, Νέα Κτίρια ΣΗΜΜΥ Θεωρία Πιθανοτήτων & Στοχαστικές Ανελίξεις

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ

Συστήματα Επικοινωνιών

Μέρος ΙΙ. Τυχαίες Μεταβλητές

Μ8 Η µερική παράγωγος

P (A B) = P (AB) P (B) P (A B) = P (A) P (A B) = P (A) P (B)

Σ ΤΑΤ Ι Σ Τ Ι Κ Η. Statisticum collegium Iii

F x h F x f x h f x g x h g x h h h. lim lim lim f x

Στατιστική Ι-Θεωρητικές Κατανομές ΙΙ

17/10/2016. Στατιστική Ι. 3 η Διάλεξη

Δρ. Χάϊδω Δριτσάκη. MSc Τραπεζική & Χρηματοοικονομική


Περιεχόμενα. 1. Ειδικές συναρτήσεις. 2. Μιγαδικές Συναρτήσεις. 3. Η Έννοια του Τελεστή. Κεφάλαιο - Ενότητα

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2004

Περιεχόμενα της Ενότητας. Συνεχείς Τυχαίες Μεταβλητές. Συνεχείς Κατανομές Πιθανότητας. Συνεχείς Κατανομές Πιθανότητας.

Απλή Γραμμική Παλινδρόμηση και Συσχέτιση 19/5/2017

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ 1 Τί λέγεται πληθυσμός τι άτομα και τι μεταβλητή ενός πληθυσμού 2. Ποιες μεταβλητές λέγονται ποιοτικές ή κατηγορικές; 3.

Μαθηµατικά & Στοιχεία Στατιστικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2001

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Εισαγωγή στα Σήµατα Εισαγωγή στα Συστήµατα Ανάπτυγµα - Μετασχηµατισµός Fourier Μετασχηµατισµός Z

1 και Ρ(Β) = τότε η Ρ (Α Β) είναι ίση µε: 2 δ και Ρ(Α Β) = 4

Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου

Μαθηµατικά & Στοιχεία Στατιστικης Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2001 ÈÅÌÅËÉÏ

h(t τ k ) X (t) = X (t) = (shot noise). 3/28 4/28

Χρονικές σειρές 6 Ο μάθημα: Αυτοπαλίνδρομα μοντέλα (2)

ΜΑΘΗΜΑ 3ο. Βασικές έννοιες

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Συναρτήσεις Συσχέτισης

Transcript:

ΒΕΣ 6 Προσαρµοστικά Συστήµατα στις Τηλεπικοινωνίες Θεωρία Στοχαστικών Σηµάτων: Στοχαστικές διεργασίες, Περιγραφή εργοδικών στοχαστικών διεργασιών Βιβλιογραφία Ενότητας Benvento []: Κεφάλαιo Widrow [985]: Chapter Haykin []: Chapter Sayed [3]: Chapter Borojeny [999]: Chapter

.8.6.4. Discrete signal exp(-.**( Εισαγωγή 3 4 5 6 7 8 9 Για τα περισσότερα σήµατα που απαντώνται στην πράξη δεν µπορεί να υπάρξει επακριβής µαθηµατική περιγραφή. Ένα διακριτό σήµα γιατοοποίουπάρχει µαθηµατική περιγραφή είναι το.n e ( (( είναι η βηµατική ακολουθία) Πως µπορεί όµως να περιγραφεί µαθηµατικά το σήµα ενός καρδιογραφήµατος ή της οµιλίας; Όταν ένα σήµα δεν µπορεί να περιγραφεί µαθηµατικά και παίρνει διάφορες µορφές (το σήµα οµιλίας διαφέρει από οµιλητή σε οµιλητή και ανάλογα µε το τι λέει ο οµιλητής) το αντιµετωπίζουµε ως τυχαίο (στοχαστικό) µε στατιστικές µεθόδους Στοχαστικές διεργασίες Ένα στοχαστικό διακριτό σήµα X( {) ) } (περισσότερο συχνά αποκαλούµενο στοχαστική διεργασία) είναι ένα σύνολο από τυχαίες µεταβλητές i) (i οι οποίες είναι εν γένει αλληλοεξαρτώµενες. Ένα διακριτό σήµα του οποίου τα δείγµατα µπορούν να πάρουν τυχαίες τιµές είναι µια στοχαστική διεργασία Κάθε τυχαία µεταβλητή i) χαρακτηρίζεται από µια συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας f( και τη αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας F( οι οποίες σχετίζονται µε τις παρακάτω σχέσεις: F( f ( F( p( X i f ( y( dy( i) i) όπου p( X i είναι η πιθανότητα το X i να πάρει τιµή µικρότερη ή ίση µε τηνi) i)

Τυχαίες µεταβλητές.3 Probability density fnction f( for a random variable i) Cmlative density fnction F( for a random variable i).5..8.5.6..4.5...4.6.8..4..4.6.8..4 Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας (αριστερά) και αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας (δεξιά) για µια τυχαία µεταβλητή i). Η συγκεκριµένη τυχαία µεταβλητή ακολουθεί Γκαουσιανή κατανοµή µε µέση τιµή µ(.8 και τυπική απόκλιση σ(.4 Από κοινού συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας Σε µια στοχαστική διεργασία X( {) ) } οι τυχαίες µεταβλητές (δείγµατα) i), δεν είναι (εν γένει) µεταξύ τους ανεξάρτητες αλλά σχετίζονται µε την από κοινού συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας f(), ),, ) και την από κοινού αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας F(), ),, ) F( ), ),, ) p( X ), X ),, X n ) n F( ), ),, ) f ( ), ),, ) ) ) ) Το σήµα Χ r ( {) X, ) X,, X n } αποτελεί µια πραγµάτωση (r realizatio της στοχαστικής διεργασίας Χ( Για παράδειγµαταδείγµατα ενός τµήµατος οµιλίας αποτελούν µια πραγµάτωση της στοχαστικής διεργασίας «οµιλία» 3

Πραγµατώσεις στοχαστικών διεργασιών ean vales of random variables (n) Three realizations of the stochastic process X(.8.8.6.4..6.4. -. -.4 -.6 -. -.8 -.4-3 4 5 6 7 8 9 -.6 Μέσες τιµές των τυχαίων i) µεταβλητών µιας στοχαστικής διεργασίας X( (ή αλλιώς συνάρτηση µέσης τιµής της διεργασίας Χ() -.8-3 4 5 6 7 8 9 Τρεις πραγµατώσεις της στοχαστικής διεργασίας X( Περιγραφή στοχαστικών διεργασιών Μια στοχαστική διεργασία X( µπορεί να περιγραφεί σε ικανό βαθµό µε τη βοήθεια τριών συναρτήσεων: Της συνάρτησης µέσης τιµής µ( Ε[X(] (E[ ] δηλώνει την αναµενόµενη τιµή) Τηςσυνάρτησηςαυτοσυχέτισης r(n,n-k) Ε[X(X*(n-k)], k,±, ±, (* δηλώνει µιγαδικό συζυγή) Τηςσυνάρτησηςαυτοσυµµεταβλητότητας c(n,n-k) Ε[(X(-µ()(X(n-k)-µ(n-κ))*], k,±, ±, 4

Στάσιµες Στοχαστικές ιεργασίες Μια στοχαστική διεργασία X( είναι στάσιµη όταν τα στατιστικά χαρακτηριστικά της δεν µεταβάλλονται µε τοχρόνο. ηλαδή: f(), ),, ) f(+k), +k),, n+k)) για n,, και k Μια στοχαστική διεργασία X( είναι υπό την ευρεία έννοια στάσιµη όταν οι συναρτήσεις µέσης τιµής, αυτοσυσχέτισης και αυτοσυµµεταβλητότητας έχουν τη µορφή: µ( µ n r(n,n-k) r(k) n c(n,n-k) c(k) n Για µια στάσιµηυπότηνευρείαέννοιαδιεργασίαηποσότητα r () E[ ] ισούται µε τη µέση τετραγωνική τιµή της διεργασίας και η ποσότητα c () E[ µ ( ] ισούται µε τη διασπορά της διεργασίας Εκτίµηση συναρτήσεων µέσης τιµής και αυτοσυσχέτισης Οι συναρτήσεις µέσης τιµής µ( και αυτοσυσχέτισης r(n,n-k) µιας στοχαστικής διαδικασίας Χ( βασίζονται στον τελεστή Ε[ ] ο οποίος δηλώνει αναµενόµενη τιµή. Εποµένως για την εκτίµηση τους χρειαζόµαστε ένα σύνολο από πραγµατώσεις X r ({x r (),x r (),..,x r (}, r,, µ( r r( n, n k) για n,, X r ( r * x ( x ( n k) r r mean fnction estimation of mean fnction based on 4 realizations.8.6.4. -. -.4 -.6 -.8-3 4 5 6 7 8 9 5

Εκτίµηση συναρτήσεων µέσης τιµής και αυτοσυσχέτισης (ΙΙ) Για µια υπό την ευρεία έννοια στάσιµη διεργασία X( οι συναρτήσεις της µέσης τιµής µ( (η οποία είναι σταθερή και ίση µε µ) και της αυτοσυσχέτισης r(k) µπορούν να υπολογιστούν από µία και µόνο πραγµάτωση X r ( {x r () x r () x r (} βασιζόµενη σε χρονικούς µέσους όρους: ˆ( µ N) N rˆ( k, N) N N i xr ( n i) : εκτίµηση της συνάρτησης µέσης τιµής µε Ν δείγµατα N i xr( n i) xr ( n i k) k N- : εκτίµηση της συνάρτησης αυτοσυσχέτισης µε Ν δείγµατα Εργοδικές Στοχαστικές ιεργασίες Μια υπό την ευρεία έννοια στάσιµη στοχαστική διεργασία X( είναι εργοδική όταν οι συναρτήσεις µέσης τιµής και αυτοσυσχέτισης µπορούν να εκτιµηθούν από µια πραγµάτωση X r ( {x r () x r () x r (} βασιζόµενη σε χρονικούς µέσους όρους. Συγκεκριµένα για να είναι η Χ( εργοδική κατά µέση τιµή πρέπει: lim Ν [( µ ˆ( µ N) ) ] ΓιαναείναιηΧ( εργοδική κατά αυτοσυσχέτιση πρέπει: lim Ν [( r ( k) rˆ( k, N) ) ], k << N 6

Εργοδικές Στοχαστικές ιεργασίες (ΙΙ).67.66.65 estimation of mean fnction based on time averages mean fnction µ.8.7.6 Original atocorrealation fnction Estimation with 5 samples Estimation with samples Estimation with samples.64.5.4.63.3.6..6..6 -..59 5 5 5 3 35 nmber of samples N -. -5 - -5 - -5 5 5 5 lag k Εκτίµηση συναρτήσεων µέσης τιµής (αριστερά) και αυτοσυσχέτισης (δεξιά) µιας στάσιµης εργοδικής στοχαστικής διεργασίας X( µε βάση µια πραγµάτωση.5 -.5 - -.5 - A realization of the stochastic process X( Άσκηση (Ι) 3 4 5 6 7 8 9. Μια τυχαία µεταβλητή έχει αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας: F( ).6 < < Να βρεθεί η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας f(). Μια στοχαστική διεργασία Χ( απαρτίζεται από τυχαίες µεταβλητές i) οι οποίες ακολουθούν την ανωτέρω κατανοµή (βλέπε σχήµα). Να βρεθεί η συνάρτηση µέσης τιµής της ανωτέρω διεργασίας Να δειχθεί ότι η ανωτέρω διεργασία είναι εργοδική κατά µέση τιµή 7

.5.4.3.. -. -. -.3 -.4 Άσκηση (ΙΙ) A realization of the stochastic process X( (a.4, f 5) -.5 3 4 5 6 7 8 9. Μια στοχαστική διεργασία Χ( απαρτίζεται από τυχαίες µεταβλητές i) a sin(π fi + θ ) όπου a και f είναι γνωστές τιµές και θ είναι τυχαία µεταβλητή µεοµοιόµορφη κατανοµή στο διάστηµα [-π π] Να βρεθούν οι συναρτήσεις µέσης τιµής και αυτοσυσχέτισης της ανωτέρω διεργασίας και να δειχθεί ότι είναι υπό την ευρεία έννοια στάσιµη Πίνακας αυτοσυσχέτισης Στη πράξη όταν µελετάµε στοχαστικά σήµατα (διεργασίες) αυτό που καταγράφουµε είναι ένα µέρος (απαρτιζόµενο από Μ δείγµατα) µιας πραγµάτωσης της διαδικασίας, το οποίο ονοµάζουµε διάνυσµα παρατήρησης και το συµβολίζουµε µε (. ( [( (n-) (n-+)] T (Τ δηλώνει το ανάστροφο ενός διανύσµατος ή πίνακα). Ορίζουµε ως πίνακα αυτοσυσχέτισης R της στοχαστικής διαδικασίας Χ( από την οποία προέρχεται το διάνυσµα παρατήρησης ( την ποσότητα: R E H [ ( ( ] όπου Η δηλώνει το αναστρόφο και συζυγές 8

Πίνακας αυτοσυσχέτισης (ΙΙ) Αν η στοχαστική διαδικασία Χ( είναι υπό την ευρεία έννοια στάσιµη ο πίνακας αυτοσυσχέτισης εκφράζεται ως: R r r () r ( ) ( + ) r () r () r ( + ) r ( ) r ( ) r () Άσκηση (ΙΙI) Atocorrelation fnction for the stochastic process X( αexp(jω+θ(.8.6.4. -. -.4 -.6 - -5 - -5 5 5. Έστω η στοχαστική διεργασία jωn X ( ae + θ n ηοποίααντιστοιχείσεένα ηµιτονοειδές σήµα (αe jωn ) στο οποίο έχει επιδράσει θόρυβος θ µε µέση τιµή µ θ και διασπορά σ θ (ο θόρυβος είναι µια στάσιµη στοχαστική διεργασία). Στο σχήµα δίνεται η συνάρτηση αυτοσυσχέτισης της Χ(. Να υπολογιστεί το πλάτος α και η συχνότητα ω του ηµιτονοειδούς σήµατος 9