LTI系统输出的高阶矩

信息处理 线性系统 高斯 随机
2022-01-24 04:50:34

假设一个非常简单的 LTI 系统。认为x是带方差的白色高斯独立同分布σ2.

在此处输入图像描述

输出方差很容易获得。例如,对于连续时间系统:

Var(y)=E(y2)=σ20|H(s)|2ds

但是,我对高阶时刻感兴趣,例如,E(y4). 这是如何获得的(首先是否有封闭形式的解决方案)?

PS:请注意E(y4)σ40|H(s)|4ds.

1个回答

对于输入过程的情况{X(t)}是具有双边功率谱密度的高斯白噪声N02, 输出过程{Y(t)}是一个严格平稳的零均值高斯过程,其中所有随机变量具有相同的方差N02|H(f)|2df 几乎如你所说。但这里的关键是Y是具有已知方差的零均值高斯随机变量,并且已知如果YN(0,σY2)然后

E[Yn]={σYn(n1)×(n3)×(n5)××3×1,n even,0,n odd.

现在,如果输入过程只是白噪声(不一定是高斯白噪声),那么输出过程不一定是高斯的,虽然均值和方差如上所述,但我们不能说Y(t)的,并且无法推断出关于Y(t)这是我们可以用于高斯输出过程的方式。

如果输入过程是一个零均值 WSS 高斯过程(这也是一个严格平稳的过程)但不一定是一个白噪声过程,那么{Y(t)}也是具有方差的零均值 WSS 高斯过程(因此也是严格平稳的)

σY2=SX(f)|H)f)|2df
在哪里SX(f)是输入过程的功率谱密度,因此我们再次开展业务并且可以使用
E[Yn]={σYn(n1)×(n3)×(n5)××3×1,n even,0,n odd.