随机信号作为功率信号

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2021-12-29 00:33:56

为什么将随机信号视为功率信号(即具有无限能量和有限平均功率的信号)?

这有意义吗?即使我们知道现实生活中的信号(通常具有固有的随机性)具有有限的能量,但随机信号具有无限的能量意味着什么!

3个回答

注意条件

(1)|f(t)|2dt<

(即,信号f(t)具有有限能量)在我们尝试对信号进行建模时非常严格,即使显然任何实际发生的信号都必须具有有限能量。将信号建模为随机过程意味着我们忽略条件(1). 模型在一定程度上总是不现实的,但是许多信号可以通过随机过程很好地描述,即使信号具有有限的能量而它们的模型没有。模型的这一方面通常是无关紧要的。

一个可以更好地理解这一事实的例子是(广义)平稳过程的常用模型。这种过程的某些统计特性不会随着时间而改变,因此,这种过程的实现通常不会衰减,因为t±, 和(1)通常不会满足,即使我们只对某个有限时间窗口内该过程的属性感兴趣。但是,可以为此类过程定义功率和功率谱,并且大多数实际有用的过程具有有限的功率(或者可以很容易地使其具有有限的功率)。

我觉得很简单。

我们想对随机物理现象进行建模以进行分析。一种方法是通过随机过程对其进行建模X(t),即随机变量的时间序列{X(tk)=X(t=tk),tkR}.

随机变量X(tk)与具有一些有限矩的概率分布函数 (PDF) 相关联(在典型情况下,一阶和二阶矩等效于均值和方差),再次用于分析目的。

随机变量的结果X(tk)可以是无限的,即使概率非常低,(通常)使随机过程的实现能量X(t)在任何时间窗版本中都是无限的X(t).

权力呢?

P=limT1TT+T|x(t)|2dt

例如,可以通过假设的遍历性和有限矩来有限地定义PX(t)

人们认为这种模型是合理的,并尝试使用它,发现它适合许多有用的过程。这样模型就保留了。

除了 Marcus Müller 的评论,如果信号具有有限的能量,那么信号值必须在足够长的时间后达到零,但对于随机信号,您的信号通常没有这样的限制。