1、三、例1.4.2与例1.5.5的融合四、定理2.5.3P76五、习题0.8六、例3.2.22010一、 习题0.4(附加条件给出两个新随机变量表达式,间接说明老师给出证法不够合理)二、 例1.2.1三、 例2.1.4四、 例2.2.2五、 习题2.6六、 习题3.3引理1.3.1 解法纠正许瓦兹不等式证明:例1.4.2 解法详解已知随机过程的均值为零,相关函数为为常数。求其积分过程的均值函数和相关函数。解:不妨设同理当时(此处书上印刷有误)例1.5.5解法同上例1.5.6 解法详解普松过程公式推导:例2.1.2 解法详解设为零均值正交增量过程且,令,试证明为平稳过程。同理可解出其他情况,整理得
2、:例2.1.3 印刷有误例2.2.2 解法详解设为平稳正态过程,且为已知,求作用于平方滤波器时,输出过程的统计性质。例2.2.3 解法详解 例2.3.1解法纠正此处老师解释为常值函数默认为例2.3.1,例2.3.2 解法详解,为狄拉克函数,为而产生 定理2.5.1 印刷有误,解法详解定理2.5.2 解法详解为平稳随机过程,以下步骤同定理2.5.1定理2.5.3 印刷有误多处连续错误,可直接覆盖充分性:将(2.5.18)式展开,有定理2.5.4 解法详解即证剩余步骤同定理2.5.3充分性证明。定理2.5.5 解法详解记为平稳随机序列,中心相关函数为,记进一步假设为平稳随机序列,记则成立的充要条件
3、是必要性:“”:印刷出错(3.2.4)(3.2.5)(3.2.21)(3.4.39)例3.2.3 解法详解书后习题概率论(第0章):1. 设随机变量的联合密度函数为试证两两独立,但不相互独立。两两独立;不相互独立。2. 设服从普松分布,参数为,试求()()的分布。();()。3. 设为相互独立且均服从正态分布的随机变量,试求的分布密度函数。为相互独立服从柯西分布。4. 设为相互独立且均服从正态分布的随机变量,试证与相互独立。设,解得,5. 设随机变量X分布函数为试求特征函数试求特征函数。 6. 如果随机变量的密度函数为,试求特征函数。7. 设有如下特征函数:试求分布密度函数。1) 2)3)8.
4、 设随机变量均服从柯西分布,其密度函数为,且,试证对特征函数有,但并不独立。对,并不独立。9. 设是上的连续、单调上升函数,且,试证的充要条件是,其中为随机变量序列。设对使,由于,对于该,必,当时有,对,必,当时有10. 设为独立随机变量序列,密度函数为试问是否服从强大数定理。服从强大数定理;服从强大数定理。11. 设为独立随机变量序列且,试证服从大数定律但不服从强大数定律。大数定律:对,必,使,必使,于是当时,服从大数定律;强大数定律:不服从强大数定律。12. 设为随机变量序列且方差有界,即,如果相关系数满足,试证明服从大数定理。对第二项,当项数不超过,由于,对第三项,当项数不超过,由于,服
5、从大数定理。13. 设为正态分布函数列,并且收敛于分布函数,试证是正态分布函数。即证和存在连续且,必使,所以存在且;取积分线路为,且在积分路径上有,故,所以存在且。14. 取,为中所有波雷尔点集所构成的代数,为勒贝格测度,则为一概率空间,令一般地,把分成个等长区间,令现定义则为随机变量序列,试证依概率收敛于零但不几乎处处收敛于零。当有,;对,必使,即,不几乎处处收敛于零。15. 对于14题中所叙述的随机变量序列试证虽然不成立但却有。当有,不成立。第一章:1. 设为普松过程,试求有限维分布函数族。设,因为普松过程是马尔科夫过程,2. 设为随机过程,其中为随机变量且分布函数为已知,求有限维分布函数
6、族。3. 设为二阶矩过程,试证自相关函数在任意处连续等价于在任意处连续。充分性显然;在连续,必要性得证。4. 设二阶矩过程的均值函数为零,相关函数为为常数,试分析均方意义下的连续性,可积性和可微性。均方连续;为二阶矩过程,均方可积;均方可微。5. 设为正态随机过程且,试证对任意,有备注:(1)参见O211.6-42/L80,P7(2)参见O211.6-44/Z85-2,P100详细步骤参见:O211.6-42/L80,P17O211.6-44/Z85-2,P1146. 随机过程的切比雪夫不等式。设为实值均方可微随机过程,记,。试证:()()()于是,随机过程的切比雪夫不等式为:同理:()由()
7、得:()由()得:()由()、()得:7. 试证明普松过程均方连续,均方可积,但不均方可微。对的分析就等同于对的分析。均方可积;不均方可微。8. 设为一阶滑动合序列,其中是相互独立服从正态分布的随机变量序列为常数,试问该过程是否为正态过程,平稳过程,马尔科夫过程及独立增量过程?,为的线性组合;为正态过程;,为常数;且,只与时间差有关;为平稳过程;,只与最近时刻有关;为马尔科夫过程;不为独立增量过程。9. 设为随机过程的自相关函数,试证也是自相关函数,其中为任意实数。为的自相关函数。10. 设为正态随机变量序列,它均方收敛于随机变量,试证是正态随机变量。,;是正态随机变量。11. 设为正态随机过
8、程,且及存在,试证及也是随机过程。正态过程的线性组合为正态过程为的线性组合是随机过程;是随机过程。12. 设为平稳随机过程,且自相关函数及二维密度函数均为已知。()试证()求出()证明:由切比雪夫不等式则,()解:13. 设为随机过程,对任意其一维分布密度函数为正态分布,现规定,试求函数使得在上具有均匀分布。参见O211.6-44/Z85-2,P6814. 设是具有密度的随机变量,现构成如下微分方程:,试求其解过程的均值函数,相关函数及的一维密度函数。15. 设是独立同分布随机变量序列且,又设为实数列,且,试证明必均方收敛。,即均方收敛。第二章:1. 判断下列函数能否成为平稳随机过程的自相关函
9、数,若是的话,进一步判断所对应的平稳过程是否均方连续?均方可积?均方可微?平稳随机过程的自相关函数性质:图见下页,结果自理。2. 设为均方连续平稳过程,相关函数与功率谱密度函数均为已知,取实常数,定义,试证明为均方连续平稳过程,并求,。均值为常数;相关函数只与有关;为均方连续平稳过程。3. 设和是平稳且平稳相依的随机过程,均为已知。试求一阶预报中的值,及二阶预报中的及值,以使用目标函数为最小,其中为常数。4. 设为正态过程,且,则它是平稳马尔科夫过程的充要条件是:,其中是标准中心自相关函数。平稳马尔科夫过程性质:老师未给出出处,知道就好。“”该过程必平稳;该过程是平稳马尔科夫过程。5. 设为正
10、态过程,且,则它是均方连续的平稳马尔科夫过程的充要条件是自相关函数满足。连续,6. 设为零均值次均方可微的平稳过程,试证对任意,阶导数过程仍为平均过程。的阶导数过程仍为平均过程。7. 设为实平稳过程,其功率谱密度函数为连续函数,试证对任意正整数及任意,矩阵是正定的。矩阵是正定的。8. 设为实平稳过程,其功率谱密度函数为已知且假定导数过程存在,试证明:均为平稳过程,并求功率谱密度函数,其中为单位阶跃函数。卷积公式:9. 设为零均值白噪声过程,记()解:()证明:()证明:10. 设为平稳随机过程,试证明在任意处可作台劳展开:的充要条件是其自相关函数在处可作台劳展开:11. 设平稳过程的功率谱密度函数为试证必为解析过程,即对任意有第三章1. 设单输入、单输出线性系统的传递函数为,单位脉冲响应函数为即,系统输入量为零均值实平稳过程且自相关函数为已知,试证明:3. 系统如图所示其中,设系统输入是零均值白噪声且,试求系统输出的均方误差。4. 设为零均值实平稳过程,其功率谱密度函数为,为其希尔伯特变换,令,试求平稳过程的自相关函数及功率谱密度函数。由公式(3.4.13)得由