随机信号分析[常建平李海林版]课后习题答案及解析.doc

.WORD完美.格式编辑. .技术资料.专业整理. 由于百度文库格式转换的原因，不能整理在一个word文档里面，下面是三四章的答案。给大家造成的不便，敬请谅解 随机信号分析　第三章习题答案 、随机过程 X(t)=A+cos(t+B)，其中A是均值为2，方差为1的高斯变量，B是（0，2p）上均匀分布的随机变量，且A和B独立。求 （1）证明X(t)是平稳过程。 （2）X(t)是各态历经过程吗？给出理由。 （3）画出该随机过程的一个样本函数。 （1） （2） 3-1 已知平稳过程的功率谱密度为，求： = 1 \* GB3 ①该过程的平均功率？ = 2 \* GB3 ②取值在范围内的平均功率？ 解 3-7如图3.10所示，系统的输入为平稳过程，系统的输出为。证明：输出的功率谱密度为 3-9 已知平稳过程和相互独立，它们的均值至少有一个为零，功率谱密度分别为 令新的随机过程 = 1 \* GB3 ①证明和联合平稳； = 2 \* GB3 ②求的功率谱密度？ = 3 \* GB3 ③求和的互谱密度？ = 4 \* GB3 ④求和的互相关函数？ ⑤求和的互相关函数 解: 3-11 已知可微平稳过程的自相关函数为，其导数为。求互谱密度和功率谱密度？ Ⅰ.平稳过程 维纳－辛钦定理 Ⅱ.2-17 已知平稳过程的均方可导，。证明的互相关函数和的自相关函数分别为 Ⅲ.傅立叶变换的微分性质 3-17 已知平稳过程的物理功率谱密度为， = 1 \* GB3 ①求的功率谱密度和自相关函数？画出的图形。 = 2 \* GB3 ②判断过程是白噪声还是色噪声？给出理由 白噪声的定义 若平稳随机过程的均值为零，功率谱密度在整个频率轴上均匀分布，满足 MACROBUTTON MTPlaceRef \* MERGEFORMAT SEQ MTEqn \h \* MERGEFORMAT (3- SEQ MTEqn \c \* Arabic \* MERGEFORMAT 70) 其中为正实常数，则称此过程为白噪声过程，简称白噪声。 随机信号分析　第四章习题答案 4-4设有限时间积分器的单位冲激响应 h(t)=U(t)－U(t－0.5) 它的输入是功率谱密度为 的白噪声，试求系统输出的总平均功率、交流平均功率和输入输出互相关函数 白噪声 白噪声 4-5 已知系统的单位冲激响应，其输入平稳信号的自相关函数为，求系统输出的直流功率和输出信号的自相关函数？ 分析：直流功率＝直流分量的平方 解: 输入平稳 输出的直流分量 输出的直流功率 4-7 已知如图4.21 所示的线性系统，系统输入信号是物理谱密度为的白噪声，求： = 1 \* GB3 ①系统的传递函数？ = 2 \* GB3 ②输出的均方值？其中  4-11 已知系统的输入为单位谱密度的白噪声，输出的功率谱密度为 求此稳定系统的单位冲激响应？ 解： 4-12 已知系统输入信号的功率谱密度为 设计一稳定的线性系统，使得系统的输出为单位谱密度的白噪声？ 解： 4-14 功率谱密度为的白噪声作用于的低通网络上，等效噪声带宽为。若在电阻上的输出平均功率为。求的值？ 书P162 ， 解：对于低通情况 或者调用公式  图4.24 习题4-18 4-18 如图4.24所示的线性系统，系统输入是零均值，物理谱密度为1的白噪声，且。 = 1 \* GB3 ①判断和分别服从什么分布？给出理由。 = 2 \* GB3 ②证明是严平稳过程。 = 3 \* GB3 ③求和的互相关函数，的功率谱密度？ = 4 \* GB3 ④写出的一维概率密度表达式？ = 5 \* GB3 ⑤判断同一时刻，和是否独立？给出理由。 解： = 1 \* GB3 ①是白噪声 （白噪声带宽无限，由定义）， 线性系统，系统传递函数， 是个低通线性系统（带宽有限） 由4.5节结论2若系统输入信号的等效噪声带宽远大于系统的带宽，则输出接近于高斯分布可知，为高斯过程。 由4.5节结论1可知，为高斯过程。 和服从高斯分布 = 2 \* GB3 ②证明是严平稳过程 证：是白噪声（宽平稳过程），通过线性系统的输出也是宽平稳过程（4.2.2结论1）。 对于高斯过程，宽平稳和严平稳等价。 = 3 \* GB3 ③求和的互相关函数，的功率谱密度 习题3-7 的结论 ④求一维概率密度表达式 ，则易得 思考1：上述随机