(9)对周期信号有:
均值:?x?1T0?T00x(t)dt绝对均值:?x1?T0?T00x(t)dt1?T0有效值(均方根值):xrms1均方值: ??(xrms)?T02x2?T00x(t)dt2
?T00x2(t)dt22??(10)随机信号的均值?x、方差x、均方值x
? 均值(数学期望)――常值(稳定)分量
1T?x?lim?0x(t)dt?E[x]T??T
其中x(t)为样本函数,T为观测的时间历程。 ? 方差--波动分量
2?x1T?lim?0?x(t)??x?2dt?E?x(t)??x?2T??T
方差的正平方根称为标准差。 ? 均方值――随机信号的强度
2?x1T?lim?0x(t)2dt?E[x(t)2] T??T均方值的正平方根称为均方根值。
222 ?x??x??x22当?x=0时,?x??x
(10)自(互)相关函数、相关系数
Rx(?)?limT???T?Tx(t)x(t??)dt
35
?xy?相关系数 ?xy(?)??x?y
E[(x??x)(y??y)]E?(x??x)?E(y??y)2??2
1Tlim[x(t)??x][x(t??)??x]dtT??T?0?x(?)?2?x1T2lim?x(t)x(t??)dt??xT??T0?2?x
自相关函数
1TRx(?)?lim?x(t)x(t??)dt
T??T0?x(?)?2Rx(?)??x?2x
周期信号:
1TRx(?)??x(t)x(t??)dt
T0非周期信号:
自相关函数的性质:
Rx(?)?????x(t)x(t??)dt
自相关函数为实偶函数 Rx(?)?Rx(??)
互相关函数
Rx(0)?lim1T??2T?T?T22x2(t)dt??x??x2222?x??x?Rx(?)??x??x2Rx(???)??x?x(???)?0周期函数的自相关函数仍为同频率的周期函数
Rxy(?)?lim1Tx(t)y(t??)dt 0T??T?1Tlim[(x(t)??x)(y(t??)??x)]dt0T??T??xy(?)??x?y1x(t)y(t??)dt??x?yR(?)???0T??T?xyxy??limT
?x?y?x?y 36
随机信号的自功率谱密度函数(自谱)为:
Sx(f)??Rx(?)e????j2?f?d?i2?f?
其逆变换为
两随机信号的互功率谱密度函数(互谱)为:
Rx(?)??Sx(f)e???df
Sx(f)??Rx(?)e????j2?f?d?i2?f?其逆变换为
Rx(?)??Sx(f)e???df
自功率谱密度函数 能谱之间的关系 Sx(f)和幅值谱 X(f) 或 |X(f)|2
Sx?lim单边谱和双边谱
1X?f?T??2T?2Gx(f)?2Sx(f)|X(f)|及系统频率响应函数H(f)的关系 Sx(f)与幅值谱 自功率谱密度
Y(f)X?(f)Sxy(f)Gxy(f)H(f)????X(f)X?(f)Sxx(f)Gxx(f)H(f)?Sy(f)Sx(f)输入/输出自功率谱密度函数与系统频率响应函数关系
Sy(f)?|H(f)|2Sx(f) Gy(f)?|H(f)|2Gx(f)
单输入、单输出的理想线性系统
Sxy(f)?H(f)Sx(f)
37