假设我有具有均匀分布的独立随机数. 假设我对这些数字进行离散傅立叶变换。每个频率系数的概率分布是多少?
每个频率系数是加权和具有相同分布的独立随机数。如果它是一个未加权的总和,那么分布可能会趋向于正态分布,因为增加。
但是因为它是一个加权和......我唯一看起来相关的事实是,一些随机变量之和的 PDF 应该等于各个变量的 PDF 的卷积。(显然,假设它们都是独立的。)我不确定如果你对几个不相等的均匀分布进行卷积,你会得到什么......
假设我有具有均匀分布的独立随机数. 假设我对这些数字进行离散傅立叶变换。每个频率系数的概率分布是多少?
每个频率系数是加权和具有相同分布的独立随机数。如果它是一个未加权的总和,那么分布可能会趋向于正态分布,因为增加。
但是因为它是一个加权和......我唯一看起来相关的事实是,一些随机变量之和的 PDF 应该等于各个变量的 PDF 的卷积。(显然,假设它们都是独立的。)我不确定如果你对几个不相等的均匀分布进行卷积,你会得到什么......
随机序列的复数傅立叶系数在复平面中形成二维正态分布(围绕零旋转的高斯分布)。当取复频谱的幅度时,在每个幅度(到原点的距离)概率密度将是,乘以高斯,得到(最多一些常数). 顺便说一句,这不取决于原始随机分布的形状(我猜来自中心极限定理)。我在 Matlab randn(...)(正态分布)、rand(...)(均匀分布)或rand(...)>.5(仅零和一)中尝试过。魔法!
您可以在Brillinger, DR Time Series Analysis and Theory的第 4 章中找到该主题,特别是定理 4.4.2。我认为在您的情况下,答案是傅立叶系数将具有渐近复杂的正态分布,正如@micork 的响应中所指出的那样。这将是相当普遍的情况,关键假设是原始时间序列中的依赖性足够温和(有关精确条件,请参见 op. cit. Assumption 2.6.1)。