信号检测与估计第二章习题.docx

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1、信号检测与估计第二章习题2-2平稳随机过程工通过传输函数为().)的线性时不变系统,输出为 y(0,证明:Sy(w) = H*(jw)Syx(w)证明:由于x(t)为一平稳随机过程,则通过线性时不变系统后的输出功率谱密度S ()=(.) S丫 (W).其中5, (w)为输入功率谱密度。又知 Sa(w) = H(,w)Sx(w则S (卬)=-7r5vv(w) 7 H(Jw)声一2Sy(w)=(jw) -1H (力v)S.vx(w) = (Jw),H*(Jw)lSyx(w) = Hjw)Syx(w)得证。2-4平稳随机过程x(。通过如图2. 8所示的系统后的输出为y(。,证明: y的功率谱密度函数

2、S),(=2sx(g)(1 +cos以).龙.(+)八 y=+时延 T证:对y= M,) + W-7)两边作Fourier变换,可得丫(助=乂(劭+ 乂(功/画,则H(jeo) =22z=|h()|= 1 + e-jMT= 2(1 +cos W)由输入输出关系式可得Sy 3)=悭(冽S3 = 2(1 + cos 外丁 电 3) 得证公式。2一5设龙(r)与卜(。都为平稳随机过程,通过图2.9的调制系统后,输出为 z(。, (1)求上的自相关函数;(2)当r、(7)= r、(7), r,(7)= 0时,证明: R二(r) = 7?v(r)coscorIcos cot x(t)乂 I sin co

3、t图2.9解:(1) zQ) = x(t) cos cot- y sin cotRz(4/2)= Ez(Gz2)=Ex(4)cos叫 一yg)sincotx(t2)cosa)t2-y&)sin】=Rx (Zj, t2 )cos cot、cos 3t2 + Ry (4/2) sin cotx sin cot2-R1V& W)coscot sin cot2 - R”亿)cos3t2 sin 因为x() y为平稳随机过程,上式二凡(r) cos cos 3t2 + Ry(r) sin 研 sin a)t2一 4*) cos 网 sin a)t2- R*) cos a)t2 sin 皿(2)&=Ry,

4、R冲=0,则40=0可得,R二3 = /?v(r)cos69Z1 coscot2+sin cot sin cot2 = /?v(r)cos69r 2T1均值为零、方差为b;的白噪声序列“()通过图2. 12的离散系统,其中 九()=(可,均(八)=(九)且|。|1和|6 z(n) = bz(n-1)+ y(n), 得 z(n)-(a + b)z(n-1)+abz(n - 2)= xn),!=,:、= i u1 -(6Z + b)ej + abej2Q (1 - aej )(1 - bej) a-b-aej 1-bej ,h(n)= a anu(n)D ( 则可知 a-b a-b ,又此系统属于

5、AR模型,则&(刈满足递推条件:Rz(帚=m)+(a + b)R二(团-1)-帅段 - 2),由递推条件以 及对称关系Rz 的)二口工(-W可得凡M的显式表示,方法同上题。2)由 S,.(。)=犬 及 Hg= -(a + byjn+abe-j2n可得z()的功率谱密度函数为51(。)=|(阅 $(Q)=卜 - ( + b)ej + ab”j2Q(1 + - 2q cos 0)(1 -h 2/?cosO)1 + ci + 3 + cih + 4qcos Q 2( + /?)(! + ab) cos。2-16.线性时不变系统输入 卜()与输出 卜()的关系为 y(九) = x()+4y(几-l)+b2y(几-2, 这是一个二阶AR模型,卜(九)是零均值、 方差为巴2的白噪声序列。(1)求使卜(9平稳的条件;(2)证明卜5)的功率谱密度为:Sv(69)= 5 2 1 + 42 + . - 2, ( _ d)cos CO - 2b2cos(3)求卜(9的自相关函数。解:(1) y()平稳,则需系统为因果稳定的。系统的传输函数:1-b.z-1-b2z-2 (l-zXl-z-1)极点为:b、 J-;+42 二2为使系统平稳,则需|%21 0,n0则输出的自相关函数Ry=b(f)+b Ry( 1)+b2Ry (n - 2)

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