帮助解释自相关图

信息处理 离散信号 信号分析 自相关 互相关 时间序列
2022-02-23 18:47:10

我想检查时间序列是否(a)随机(b)独立。对于这些,我使用自相关(AC)。自相关是指时间序列与其过去和未来值的相关性。

如果随机变量是独立的,那么它们之间应该没有相关性。反过来是不正确的。

我有两个不同的向量作为从传感器测量获得的观测值,它们是一系列样本,我将其视为时间序列 - 分别由变量phi和表示phit

  • 问题 1:我无法解释图表,尖峰表示什么。请帮忙

  • 问题 2:对于从线性系统生成的时间序列以检查随机性,要执行的测试是什么,期望的值是多少?

  • 问题 3:对于从线性系统获得的时间序列以检查样本之间的独立性,要执行什么测试以及期望的值是多少?

  • 问题4:给定的时间序列是从混沌的非线性动力系统中获得的。如果相关测试无效,那么我应该执行哪些测试来检查(a)随机性(b)独立性?

结果

1个回答

在我看来,这个问题太宽泛了。第一点是您想查看给定的时间序列是否是随机的。我怀疑我们如何在这里定义这个术语。你也没有提到任何分布。通常,我们有兴趣查看时间序列是否属于特定分布,对此有标准技术。

关于依赖性,您应该注意相关性仅捕获线性依赖性。您可以拥有高度相关但相关性非常低的随机变量。因此,重要的是您要寻找哪种特定类型的依赖项。

编辑:也就是说,参考ACF,滞后零处的峰值是可见的。原因是在零滞后时,时间序列显示出最大的相似性,这并不奇怪,因为它显然与自身相似!请注意,对于一般复信号,该峰值的幅度x[n]

RXX[0]=x[n]x[n]=|x[n]|2
这是信号的功率。你可以很容易地证明(理论上)
RXX[k]RXX[0],k

此外,您应该注意白色过程(即具有不相关随机变量的过程)的自相关是纯 delta 函数。因此,自相关越接近delta 意味着它越不相关,这对 PRNG 来说是件好事。

关于,您关于互信息和熵的问题,是的,它们都被使用了。熵是一种众所周知的随机性度量。我无法在此处为您提供更多详细信息,但可以建议您查看资源或类似资源。