JUN062010時間序列名詞解釋1

1、JUN06 2010 時間序列名詞解釋 1i什么是白噪聲？答：白噪聲是指功率譜密度在整個頻域內(nèi)均勻分 布的噪聲。白噪聲或白雜訊，是一種功率頻譜密度為常數(shù)的隨機信 號或隨機過程。換句話說，此信號在各個頻段上的功率是一樣的， 由于白光是由各種頻率(顏色)的單色光混合而成，因而此信號的這 種具有平坦功率譜的性質(zhì)被稱作是"白色的"，此信號也因此被稱作白噪聲。相對的，其他不具有這一性質(zhì)的噪聲信號被稱為有色噪聲。 理想的白噪聲具有無限帶寬，因而其能量是無限大，這在現(xiàn)實世界是不可能存在的。實際上，我們常常將有限帶寬的平整訊號視為白 噪音，因為這讓我們在數(shù)學(xué)分析上更加方便。然而，白噪聲在數(shù)

2、學(xué) 處理上比較方便，因此它是系統(tǒng)分析的有力工具。一般，只要一個 噪聲過程所具有的頻譜寬度遠遠大于它所作用系統(tǒng)的帶寬，并且在該帶寬中其頻譜密度基本上可以作為常數(shù)來考慮，就可以把它作為白噪聲來處理。例如，熱噪聲和散彈噪聲在很寬的頻率范圍內(nèi)具有 均勻的功率譜密度，通常可以認為它們是白噪聲。高斯白噪聲的概念-."白"指功率譜恒定；高斯指幅度取各種值時的概率p(x)是高斯函數(shù)高斯噪聲-n維分布都服從高斯分布的噪聲高斯分布-也稱正態(tài)分布，又稱常態(tài)分布。對于隨機變量X，記為N(u, (T2),分別為高斯分布的期望和方差。當(dāng)有確定值時，p(x)也就確定了，特 別當(dāng)卩=0 , (T 2=1時

3、，X的分布為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。2.matlab中白噪聲和有色噪聲怎么表示?答:假設(shè)V和W是2個n維噪聲序 列，其中V表示白噪聲，W表示有色噪聲，在 MATLAB表示方法為:V=randn(m, n)W=filter(b,1,V);b 為濾波器系數(shù)。3什么叫單邊功率譜和雙邊功率譜？他們?nèi)绾斡嬎?？?單邊功率譜密度(N0) 主要用在復(fù)數(shù)信號中，雙邊功率譜密度(N0/2)主要用在實信號中。單邊功率譜適 于基帶分析，在基帶中是0中頻。如果信號通過了調(diào)制，將原中頻搬移到了高頻 段，原來的負頻部分就成了正頻，利用雙邊功率譜進行分析。4.Matlab常用工具箱有哪些？答:MATLAB包括擁有數(shù)百個內(nèi)部函數(shù)的主包

4、和 三十幾種工具包。工具包又可以分為功能性工具包和學(xué)科工具包。功能工具包用 來擴充MATLA的符號計算，可視化建模仿真，文字處理及實時控制等功能。學(xué)科工具包是專業(yè)性比較強的工具包，控制工具包，信號處理工具包，通信工具包等都屬于此類。開放性使 MATLAB受用戶歡迎。除內(nèi)部函數(shù)外，所有 MATLA主 包文件和各種工具包都是可讀可修改的文件，用戶通過對源程序的修改或加入自 己編寫程序構(gòu)造新的專用工具包。MatlabMainToolbox-matlab 主工具箱;Contr olSystemToolbox-控制系統(tǒng)工具箱;Com muni cati on Toolbox-通訊工具箱 Finan ci

5、alToolbox-財政金融工具箱；SystemldentificationToolbox-系統(tǒng)辨識工具箱;FuzzyLogicToolbox-模糊邏輯工具箱 Higher-OrderSpectralAnalysisToolb ox-高階譜分析工具箱;ImageProcessingToolbox- 圖象處理工具箱LMIControl Toolbox-線性矩陣不等式工具箱;ModelpredictiveControlToolbox- 模型預(yù)測 控制工具箱 卩-AnalysisandSynthesisToolbox-卩分析工具箱；NeuralNetworkToolbox-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 Optim

6、izationToolbox-優(yōu)化工具箱;PartialDifferen tialToolbox-偏微分方程工具箱;RobustControlToolbox-魯棒控制工具箱SignalProcessingToolbox-信號處理工具箱;SplineToolbox-樣條工具箱;Statis ticsToolbox- 統(tǒng)計工具箱 SymbolicMathToolbox-符號數(shù)學(xué)工具箱;SimulinkTo olbox-動態(tài)仿真工具箱；WaveleToolbox-小波工具箱5什么是加性噪聲？答:加性噪聲一般指熱噪聲、散彈噪聲等，它們與信號的 關(guān)系是相加，不管有沒有信號，噪聲都存在。而乘性噪聲一般由信

7、道不理想引起， 它們與信號的關(guān)系是相乘，信號在它在，信號不在他也就不在。一般通信中把加性隨機性看成是系統(tǒng)的背景噪聲；而乘性隨機性看成系統(tǒng)的時變性（如衰落或者 多普勒）或者非線性所造成的。信道中加性噪聲的來源，一般可以分為三方面：1） 人為噪聲：人為噪聲來源于無關(guān)的其它信號源，例如：外臺信號、開關(guān)接觸噪聲、 工業(yè)的點火輻射等;2）自然噪聲：自然噪聲是指自然界存在的各種電磁波源，例如:閃電、雷擊、大氣中的電暴和各種宇宙噪聲等；3）內(nèi)部噪聲：內(nèi)部噪聲是系統(tǒng)設(shè)備 本身產(chǎn)生的各種噪聲，例如：電阻中自由電子的熱運動和半導(dǎo)體中載流子的起伏 變化等。某些類型的噪聲是確知的。雖然消除這些噪聲不一定很容易，但至少

8、在原理上可消除或基本消除。另一些噪聲則往往不能準(zhǔn)確預(yù)測其波形。這種不能預(yù)測的噪聲統(tǒng)稱為隨機噪聲。我們關(guān)心的只是隨機噪聲。隨機噪聲的分類，常見的隨機噪聲可分為三類：1）單頻噪聲:單頻噪聲是一種連續(xù)波的干擾（如外臺信號）， 它可視為一個已調(diào)正弦波，但其幅度、頻率或相位是事先不能預(yù)知的。 這種噪聲的主要特點是占有極窄的頻帶，但在頻率軸上的位置可以實測。因此，單頻噪聲 并不是在所有通信系統(tǒng)中都存在。2）脈沖噪聲：脈沖噪聲是突發(fā)出現(xiàn)的幅度高而 持續(xù)時間短的離散脈沖。這種噪聲的主要特點是其突發(fā)的脈沖幅度大，但持續(xù)時間短，且相鄰?fù)话l(fā)脈沖之間往往有較長的安靜時段。從頻譜上看，脈沖噪聲通常有較寬的頻譜（從甚低頻

9、到咼頻），但頻率越咼，其頻譜強度就越小。脈沖噪聲主 要來自機電交換機和各種電氣干擾，雷電干擾、電火花干擾、電力線感應(yīng)等。數(shù) 據(jù)傳輸對脈沖噪聲的容限取決于比特速率、調(diào)制解調(diào)方式以及對差錯率的要求。3）起伏噪聲：起伏噪聲是以熱噪聲、散彈噪聲及宇宙噪聲為代表的噪聲。這些噪 聲的特點是，無論在時域內(nèi)還是在頻域內(nèi)他們總是普遍存在和不可避免的。由以上分析可見，單頻噪聲不是所有的通信系統(tǒng)中都有的而且也比較容易防止；脈沖噪聲由于具有較長的安靜期，故對模擬話音信號的影響不大；起伏噪聲既不能避免，且始終存在；因此，一般來說，它是影響通信質(zhì)量的主要因素之一。因此， 今后在研究噪聲對通信系統(tǒng)的影響時，應(yīng)以起伏噪聲為重

10、點。應(yīng)當(dāng)指出，脈沖噪聲雖然對模擬話音信號的影響不大，但是在數(shù)字通信中，它的影響是不容忽視的。 一旦出現(xiàn)突發(fā)脈沖，由于它的幅度大，將會導(dǎo)致一連串的誤碼，對通信造成嚴重的危害。CCITT關(guān)于租用電話線路的脈沖噪聲指標(biāo)是 15分鐘內(nèi)，在門限以上的 脈沖數(shù)不得超過18個。在數(shù)字通信中，通?？梢酝ㄟ^糾錯編碼技術(shù)來減輕這種 危害。6什么是高階累積量/譜？為什么使用高階累積量而不使用高階矩 ?（來源:書 名：通信信號處理作者：張賢達等著）答:在實際中我們使用高階累積量（即三 階和四階），而不是高階矩作為非高斯信號處理的數(shù)學(xué)工具， 其主要原因如下:（1） 理論上，高階累積量可以完全抑制任何高斯噪聲，因為任一高

11、斯隨機過程的高階累積量恒等于零，而其四階矩則不為零。（2）白噪聲的自相關(guān)函數(shù)為沖激函數(shù)， 其譜為常數(shù)。獨立同分布隨機過程的高階累積量為多維沖激函數(shù)，并且多譜是多 維平坦的，即若e（n）服從獨立同分布。高階矩、高階累積量、高階矩譜和高階 累積量譜是主要的四種高階統(tǒng)計量。 在一般情況下，多使用高階累積量和高階累 積量譜，而高階矩和高階矩譜則很少使用。鑒于此，常將高階累積量譜簡稱高階譜，雖然高階譜是高階矩譜和高階累積量譜二者的合稱。高階譜也叫多譜，意即多個頻率的譜。特別地，三階譜 S3o （u1，u2）稱為雙譜（bispectrum），而四階 譜S4x（w1, w2, w3）常稱為三譜（trispect,rum），因為它們分別是兩個和三個頻 率的能量譜