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1、第四章 窄带随机过程,4.1 希尔伯特变换 希尔伯特变换是通信和信号检测理论研究的一个重要工具。用希尔伯特变换可以把一个实信号表示成一个复信号(解析信号),以便研究实信号的瞬时包络、瞬时相位和瞬时频率。,一、希尔伯特变换,1、定义:确定实信号,反变换,经变量代换有,2、频域分析,希尔伯特变换器实际上是一个90度的理想移相器。 二、解析信号,是实确定信号,解析信号,解析信号的实部包含了实信号的全部信息,虚部则与实部有确定的关系。解析信号在正频域上拥有单边谱,且为实部信号频谱正频域分量的两倍。,三、希尔伯特变换的性质,(一)确定信号 1、 2、,同理,3、,4、 与 的能量及平均功率相等,即,5、
2、偶函数的希尔伯特变换是奇函数, 奇函数的希尔伯特变换是偶函数。 6、设具有有限带宽 的信号 的傅氏 变换为 ,假设 ,则,证明:,同理,(二)平稳随机过程,1、 是平稳的,通过LTI系统, 也是平稳的,且 和 是联合平稳的。,2、 3、,4、,5、 、 是奇函数。,即 、 在同一时刻正交。,6、,时间互相关函数也是奇函数。,4.2 复随机过程,一、复随机变量 1、定义: 复随机变量,是实随机变量,2、统计特性,(1)均值,(2)相关矩,(3)协方差,(4)方差,(5) 相互独立,则,(6)不相关,(7)正交,二、复随机过程 1、复随机过程,是实随机过程。,2、数字特征,(1)均值 (2)自相关函数 (3)协方差相关函数,(4)方差,(5)互相关和互协方差函数,若,则 为不相关过程。,若,则 为正交过程。,(6),3、平稳复随机过程,(1)、,是复随机过程,二阶矩过程,是广义平稳复过程。,(2)、 联合平稳,各自广义平稳,且,(3)性质,实的,不是偶函数。,三、解析过程,是实平稳随机过程,解析过程,1、 2、,3、,