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随机过程及应用:预备知识:特征函数.ppt

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特征函数

预备知识5特征函数

一.特征函数的定义及例子

设X,Y是实随机变量,复随机变量

Z=X+jY

的数学期望定义为

特别

特征函数

X是实随机

变量

求随机变

量函数的

数学期望

注1)costx和sintx均为有界函数,故

总存在.

2)是实变量t的函数.

特征函数

为X的特征函数.当X是连续型随机变量,

0102030405

定义5.1设X是定义在关于X的分布函数的富当X是离散型随机变量,

(Ω,F,P)上的随机变里埃-司蒂阶变换则

量,称

特征函数

Ex.1单点分布

01Ex.2两点分布

02Ex.3二项分布

03Ex.4泊松分布

特征函数

Ex.5指数分布

特征函数

Ex.6均匀分布

01Ex.7正态分布N(a,σ2)

02特别对正态分布N(0,1),有

特征函数

证明

特征函数

二.特征函数性质

性质5.1随机变量X的特

A

征函数满足:

B证

许瓦茨不等式(6.1.3)C

特征函数

a,b是常数.

性质5.2随机变量X的特征函

数为则Y=aX+b的特

征函数是

特征函数

解设X~N(0,1),

有Y=σX+a,且

010203

Ex.8设η~N(a,σ2),证

求其特征函数.

特征函数

性质5.4特

征函数是非使时,对t一致地有

负定的函数,

即对任意正

整数n,任意

性质5.3随机变量X的特征函

复数z1,

数在R上一致连续.

z2,…,zn,

一般,

特征函数

注以上性质中一致连续性,非负定性是

本质性的.

特征函数

定理5.1(波赫纳—辛钦)函数为

特征函数的充分必要条件是在R上一致

连续,非负定且

下定理给出了特征函数与矩的关系

定理5.2若随机变量X的n

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