Связь корреляционной функции и спектральной плотности мощности;
Спектральная плотность мощности (СПМ) в физике и обработке сигналов — функция, задающая распределение мощности сигнала по частотам. Её значение имеет размерность мощности, делённой на частоту, то есть энергии.
Формальное определение
Пусть — сигнал, рассматриваемый на промежутке времени . Тогда энергия сигнала на данном интервале равна Тогда
= = = ,
где — спектральная функция сигнала. При , средняя мощность
.
— спектральная плотность мощности (функция плотности спектра мощности).
Спектр плотности мощности сигнала сохраняет информацию только об амплитудах спектральных составляющих. Информация о фазе теряется. Поэтому все сигналы с одинаковым спектром амплитуд и различными спектрами фаз имеют одинаковые спектры плотности мощности.
Корреляционная функция — функция времени или пространственных координат, которая задает корреляцию в системах со случайными процессами.
Зависящая от времени корреляция двух случайных функций X(t) и Y(t) определяется, как
,
где угловые скобки обозначают процедуру усреднения.
Если корреляционная функция вычисляется для одного и того же процесса, она называется автокорреляционной:
.
Аналогично, можно вычислить корреляционную функцию для процессов, происходящих в разных точках пространства в различные моменты времени:
.
Корреляционные функции широко используются в статистической физике и других дисциплинах, изучающих случайные (стохастические) процессы.
29. Корреляционная функция белого шума на выходе фильтра низких частот
-
Содержание
- Моделирование в системе MathCad типовых периодических сигналов (виртуальные генераторы);
- Правило трёх сигм – (запомните!!!)
- Вычисление спектра амплитуд и фаз периодического сигнала (ряда Фурье);
- Приближенное вычисление спектра амплитуд периодического сигнала (формулы Бесселя);
- Функции Бесселя первого рода
- Вычисление спектра амплитуд и фаз периодических сигналов с помощью процедуры бпф;
- Вычисление спектральной плотности импульсных сигналов с помощью бпф
- Гармонический сигнал
- Виды колебаний
- Применение бпф для моделирования искажений сигналов в линейных цепях
- Применение бпф для фильтрации сигналов
- Аналогии цепей различной физической природы;
- Математические модели накопителей потенциальной и кинетической энергии;
- Кинетические механические накопители
- Колебательные (резонансные) накопители энергии
- Механические накопители с использованием сил упругости
- Пружинные механические накопители
- Тепловые накопители энергии
- Электрические накопители энергии
- Конденсаторы
- Дифференциальные уравнения простейших цепей;
- Передаточные функции простейших цепей;
- Изображение по Лапласу простейших сигналов;
- Структурные модели сложных цепей;
- Моделирование переходных процессов
- Моделирование частотных характеристик простейших цепей;
- Встроенные функции MathCad законов распределения вероятностей;
- Простейшие алгоритмы генераторов случайных чисел rnd(1);
- Источники случайных чисел
- Детерминированные гпсч
- Гпсч с источником энтропии или гсч
- Гпсч в криптографии
- Примеры криптостойких гпсч Циклическое шифрование
- Аппаратный генератор случайных чисел
- Встроенные функции MathCad для оценки числовых характеристик случайной выборки.
- Моделирование корреляционной матрицы системы случайных выборок
- Встроенные функции MathCad для построения гистограмм случайных выборок
- Имитационное моделирование разброса сопротивлений в партии резисторов;
- Моделирование игры в кости;
- Моделирование доски Гальтона;
- Моделирование броуновского движения частицы;
- Сущность явления
- Теория броуновского движения Построение классической теории
- Экспериментальное подтверждение
- Броуновское движение как немарковский случайный процесс
- Многомерный винеровский процесс
- Корреляционная функция и ее свойства;
- Спектральная плотность мощности и ее свойства;
- Формальное определение
- Связь корреляционной функции и спектральной плотности мощности;
- Корреляционная функция белого шума на выходе фильтра низких частот;
- Корреляционная функция узкополосного сигнала (белого шума на выходе полосового фильтра второго порядка);