确定性正弦波的方差

信息处理 信号分析
2022-02-04 09:45:44

我已经读过确定性信号的方差为 0,因为它是确定性的并且不会随时间变化。

在这个解释中,我正在考虑一个波,其中每个 t 的值是一个变量(当我们进行测量时它将是一个随机变量,但我不知道在这里叫什么,所以只是变量)。我们可以为有限数量的变量采样值,但这与我的问题无关。sin(t)sin(t)

我非常了解单个变量的方差为零。处的正弦波值,给出。由于每次尝试测量它时都是常数,因此由以下公式给出的方差也为零: 我知道这是零,因为每次计算 x 时现在,假设您有一个确定性信号()。的平方和t=1x=sin(1)sin(1)

var(x)=E[(xx¯)(xx¯)T]
x=x¯sin(x)02π02π这不是零。更重要的是,这提供了信号的能量。这是否意味着确定性信号的方差已定义并且不必为零。是否甚至为整个信号定义了方差,或者这个概念是否仅对单个随机变量有效。

2个回答

为了帮助您更好地了解它,您可以查看更大的图片 其中 在这种情况下,我们可以假设 其中期望超过实现而不是超过时间,因此因此方差为 时,我们说我们有一个确定性信号,因此的方差为零。

y(t)=x(t)+ϵ
ϵiid(0,σ2)
E(y(t))=E(x(t))+E(ϵ)
E()E(x(t))=x(t)E(y(t))=x(t)
var(y(t))=E(y(t)E(y(t)))2=E(ϵ2)=var(ϵ)=σ2
σ=0y(t)

如果是确定性的,则其方差为零。请注意,的平均值(定义为期望值)只是简单地等于x(t)x(t)x(t)

(1)μx(t)=E{x(t)}=x(t)

其中最后一个等式来自是确定性的事实。我们得到方差x(t)(1)

(2)E{[x(t)μx(t)]2}=E{[x(t)x(t)]2}=0