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北京理工大学2011级随机信号分析期末试题B卷

北京理工大学2011级随机信号分析期末试题B卷
1(15分)、考虑随机过程X t=2Nt2,其中N为标准正态随机变量。

计算X(t)在t为0秒,1秒,2秒时的一维概率密度函数fx x;0,fx x;1,fx x;2
2(15分)、考虑随机过程X t=a2cos2(ω0t+Ө),其中a,ω0为常数,Ө为在[0,2π)
上均匀分布的随机变量。

(1)、X(t)是否为宽平稳随机过程?为什么?
(2)、X(t)是否为宽遍历随机过程?为什么?
(3)、求X(t)的功率谱密度及平均功率。

3(15分)、考虑下述随机过程
Y(t)=X k dk
t
t−2T
式中,X(t)为宽平稳随机过程。

(1)、试找出一线性时不变系统,使得系统输入为X(t)时其输出为Y(t),写出该系统的单位冲激响应;
(2)、假定X(t)的自相关函数为R XX(τ),计算Y(t)的自相关函数;
(3)、假定X(t)的功率谱密度为S XX(ω),计算Y(t)的功率谱密度。

4(15分)、已知某宽平稳高斯随机过程的功率谱密度如下
S XXω=10
22
将其通过一微分网络,输出为Y(t)。

(1)、求Y(t)的功率谱密度S Yω;
(2)、求Y(t)的平均功率;
(2)、求Y2(t)的平均功率。

5(40分)、已知X t=A t cos(ω
t−θ)−A t sin⁡(ω0t−θ)
其中A(t)为宽平稳实随机过程,功率谱密度如图1所示,且ω0≫W,θ服从(0,2π)上均匀分布的随机变量。

分别定义X(t) 和同相分量和正交分量为:
X I t=X t cosω0t+X t sinω0t
X Q t=X t cosω0t−X t sinω0t
式中,X t表示X(t)的希尔伯特变换。

(1)、计算X(t)及X t的平均功率,分别画出X(t),X(t)的复解析过程,X(t)的复包络,以及X(t)的正交分量和同相分量的功率谱密度;
(2)、若A(t)为零均值的随机过程,X(t)通过如图2的系统,求Y(t)的均值和方
差;
(3)、计算(2)中Z(t)的一维概率密度函数;
(4)、画出X(t)的功率谱密度函数S XX(ω),其同相分量和正交分量是正交的两个随机过程吗?为什么?
图1
图2。

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