Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3630

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
8.53 Mб
Скачать

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Токарев, А.Б. Теория вероятностей и случайные процессы

врадиотехнике: учеб. пособие [Текст] / А.Б. Токарев. – Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – Ч.1. – 197 с.

2.Токарев, А.Б. Теория вероятностей и случайные процессы

врадиотехнике: учеб. пособие [Текст] / А.Б. Токарев. – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. – Ч.2. – 144 с.

3.Токарев, А.Б. Вероятностные методы в радиотехнике: учеб. пособие [Текст] / А.БЮ Токарев. – Воронеж: Воронеж.

гос. техн. ун-т, 2005. – Ч.1. – 173 с.

4.Токарев, А.Б. Вероятностные методы в радиотехнике: учеб. пособие [Текст] / А.Б. Токарев. – Воронеж: Воронеж. гос.

техн. ун-т, 2008. – Ч.2. – 157 с.

5.Вентцель, Е.С. Задачи и упражнения по теории вероятностей: учеб. пособие для студ. Втузов [Текст] / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. – М.: Академия, 2003. – 448 с.

6.Гмурман, В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: учеб. пособие для студентов вузов [Текст] / В.Е. Гмурман. – 9-е изд., стер. – М.:

Высш. шк., 2004. – 404 с.

7.Гихман, И.И. Теория вероятностей и математическая статистика / И.И. Гихман, А.В. Скороход, М.И. Ядренко. – Киев: Вища школа, 1979. – 408 с.

8.Филиппский, Ю.К. Случайные сигналы в радиотехнике [Текст] / Ю.К. Филиппсикий. – Киев: Вища школа, 1986. – 126 с.

120

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Функция распределения стандартной нормальной случайной величины

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

x

z2

Данная функция распределения равна Fст(x) =

 

 

e 2 dz .

 

 

 

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

Fст(x)

x

Fст(x)

x

Fст(x)

 

 

x

 

 

 

Fст(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

0,5000

1,0

0,8413

2,0

0,9773

 

3,0

 

 

 

0,9987

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,5398

1,1

0,8643

2,1

0,9821

 

3,1

 

 

 

0,9990

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,5793

1,2

0,8849

2,2

0,9861

 

3,2

 

 

 

0,9993

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

0,6179

1,3

0,9032

2,3

0,9893

 

3,3

 

 

 

0,9995

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

0,6554

1,4

0,9192

2,4

0,9918

 

3,4

 

 

 

0,9997

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,6915

1,5

0,9331

2,5

0,9938

 

3,5

 

 

 

0,9998

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

0,7258

1,6

0,9452

2,6

0,9953

 

3,6

 

 

 

0,9998

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,7

0,7580

1,7

0,9554

2,7

0,9965

 

3,7

 

 

 

0,9999

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

0,7881

1,8

0,9641

2,8

0,9974

 

3,8

 

 

 

0,9999

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,8159

1,9

0,9713

2,9

0,9981

 

3,9

 

 

 

0,9999

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для отрицательных аргументов x значения можно получить из соотношения Fст( x )|x <0 = 1 – Fст( –x ).

121

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Некоторые неопределенные и определенные интегралы

+∞

 

 

 

 

1,

x >0

 

 

 

 

 

 

 

sin(ax) dx

=

π

sign(a) ,

0,

x =0 , (П.2.1)

где sign( x) =

0

x

 

2

 

 

-1,

x <0

 

 

 

 

 

 

x cos(ax)dx =

cos(2ax)

+

x sin(ax)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(П.2.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

2x cos(ax)

 

x

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

cos(ax)dx

=

 

 

 

 

 

 

sin(ax) ,

(П.2.3)

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

a

 

 

+

a

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sin(ax)dx =

sin(2ax)

 

x cos(ax)

,

 

 

 

 

 

 

 

 

(П.2.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2x sin(ax)

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

x

2

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(ax)dx

=

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

(П.2.5)

 

a

 

 

 

a

 

 

a

 

cos(ax).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

122

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Модифицированныефункции Бесселя

 

I0( z ) = 1

 

 

z2

4

 

 

 

(z2 4)2

 

(z2 4)3

 

(П.3.1)

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

+... ;

 

(1!)2

 

 

(2!)2

 

 

(3!)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

z2

4

 

 

 

 

 

 

2

 

 

(z2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(z2

4)

 

 

 

4)

 

 

 

I1(z) =

 

2

1+

(1!)

(2!)

+

 

(2!) (3!)

+

(3!) (4!)

+... .

(П.3.2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

exp(-x)·I0(x)

exp(-x)·I1(x)

 

 

x

 

 

exp(-x)·I0(x)

exp(-x)·I1(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0

 

 

 

 

1,0000

 

 

 

0,0000

 

 

 

 

2,0

 

0,3085

0,2153

0,2

 

 

 

 

0,8269

 

 

 

0,0823

 

 

 

 

2,2

 

0,2913

0,2121

0,4

 

 

 

 

0,6974

 

 

 

0,1367

 

 

 

 

2,4

 

0,2766

0,2085

0,6

 

 

 

 

0,5883

 

 

 

0,1722

 

 

 

 

2,6

 

0,2639

0,2047

0,8

 

 

 

 

0,5241

 

 

 

0,1945

 

 

 

 

2,8

 

0,2528

0,2007

1,0

 

 

 

 

0,4658

 

 

 

0,2079

 

 

 

 

3,0

 

0,2430

0,1968

1,2

 

 

 

 

0,4198

 

 

 

0,2153

 

 

 

 

3,2

 

0,2343

0,1930

1,4

 

 

 

 

0,3831

 

 

 

0,2185

 

 

 

 

3,4

 

0,2264

0,1892

1,6

 

 

 

 

0,3533

 

 

 

0,2190

 

 

 

 

3,6

 

0,2193

0,1856

1,8

 

 

 

 

0,3289

 

 

 

0,2177

 

 

 

 

3,8

 

0,2129

0,1821

123

ПРИЛОЖЕНИЕ4 Спектральные свойства сигналов

Комплексная спектральная плотность сигнала, характеризует спектральные свойства непериодических сигналов и может быть рассчитана с помощью прямого интегрального преобразования

Фурье

Gs (ω) = +∞s(t) ejωt dt

(П.4.1)

 

−∞

 

Комплексные спектральные плотности для набора типовых сигналов приведены в представленной ниже табл. П.4.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сигнал s(t)

График сигнала

Комплексная спек-

тральная плотность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) =δ(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

(ω) = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

s(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) = eαt 1(t)

 

 

 

 

 

 

Gs (ω) =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α + jω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) = teαt 1(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

G

(ω)

=

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(α + jω)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

s(t)

 

 

 

 

 

 

2α

 

s(t) = eα

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

(ω) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α2 +ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

0 t

124

Окончание табл. П.4.1

Сигнал s(t)

 

 

 

График сигнала

Комплексная спек-

 

 

 

 

тральная плотность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) = rect (t /τи )=

 

 

 

1

s(t)

 

G

 

 

 

sinc ωτи

 

1 при

 

 

t

 

 

τ

и

/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ω) =τ

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

2

 

 

 

=

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 при

 

 

 

 

>τи / 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– τи/2

0

τи/2

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 s(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

t

 

 

 

 

 

t

 

 

 

τи

 

 

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

ωτ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

(ω) =

 

и sinc2

 

 

 

и

 

 

τи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

2

 

 

 

4

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

 

 

t

 

>

τи

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

2

 

– τи/2

0

τи/2

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2

 

 

 

1

 

 

 

 

σ

 

2π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s(t) = exp

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G (ω) =

 

 

σ2ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

exp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для расчета спектральных характеристик сигналов, отсутствующих в представленной выше таблице, могут быть полезны следующие свойства комплексной спектральной плотности

(табл. П.4.2):

 

 

Таблица П.4.2

Характер, свойство

Колебание во

Комплексная спек-

временной

тральная плотность

преобразования

области s(t)

колебания G(ω)

 

1. Свойство

G(t)

2π s(ω)

симметрии

 

 

 

 

 

 

 

*

(ω) ,

2. Инверсия аргу-

 

G

 

s(t)

s

 

 

 

мента функции

где * - знак комплекс-

 

 

 

ного сопряжения

125

 

 

 

 

Окончание табл. П.4.2

Характер, свойство

Колебание во

Комплексная спек-

временной

тральная плотность

преобразования

области s(t)

колебания G(ω)

 

3. Изменение мас-

a s(at)

 

 

 

 

 

ω

 

штаба времени

 

Gs

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

4. Дифференциро-

 

s(t)

 

 

jω G (ω)

вание по времени

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Теорема о запаз-

s(t t

)

G

(ω)

ejωtз

дывании

 

з

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Свойство частот-

s(t) exp( jt)

G (ω −Ω)

ного сдвига

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Умножение на

 

 

 

0,5

G

(ω +Ω) +

гармоническую

s(t) cos(t)

 

 

 

s

 

 

 

 

+0,5 Gs (ω −Ω)

функцию

 

 

 

8. Произведение

s (t) s (t)

G

(ω) G

(ω)

двух функций

1

2

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Теорема о свёртке

s1(t) s2 (t)

G1(ω) G2 (ω)

Здесь в пунктах 8 и 9 значком обозначена операция интегральной свертки, определяемая выражением

s1(t) s2 (t) =

+∞s1(х) s2 (t x) dx

=

+∞s2 (y) s1(t y) dy (П.4.2)

 

 

126

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................

3

1. АЛГЕБРАИЧЕСКИЙ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОДЫ РАСЧЕТА

 

ВЕРОЯТНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ СОБЫТИЙ ....................................

4

2. РАСЧЕТ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛОЖНЫХ СОБЫТИЙ ........................

4

3. ФОРМУЛА ПОЛНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ.

 

ТЕОРЕМА О ГИПОТЕЗАХ..............................................................

4

4. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН.5

5. ЧИСЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ ВЕЛИЧИН .........

5

6. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕПРЕОБРАЗОВАНИЕСЛУЧАЙНЫХВЕЛИЧИН ..

5

7. СВОЙСТВАСИСТЕМСЛУЧАЙНЫХВЕЛИЧИН ................................

5

8. КЛАССИФИКАЦИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ..........................

6

8.1. Образцы решения задач ....................................................

6

8.2. Задачи для самоконтроля..............................................

14

8.3. Контрольные задания......................................................

15

9. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЛУЧАЙНЫХ

 

ПРОЦЕССОВ ..............................................................................

29

9.1. Образцы решения задач ..................................................

29

9.2. Задачи для самоконтроля...............................................

43

9.3. Контрольные задания......................................................

45

10. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ

ЦЕПЯХ .......................................................................................

55

10.1. Образцы решения задач ................................................

55

10.2. Задачи для самоконтроля............................................

68

10.3. Контрольные задания....................................................

70

127

11. УЗКОПОЛОСНЫЕ СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ИХ

 

НЕЛИНЕЙНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ...........................................

82

11.1. Образцы решения задач ................................................

82

11.2. Задачи для самоконтроля............................................

90

11.3. Контрольные задания....................................................

91

12. ОПТИМАЛЬНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ СИГНАЛОВ...............

97

12.1. Образцы решения задач ................................................

97

12.2. Задачи для самоконтроля..........................................

108

12.3. Контрольные задания..................................................

111

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................

119

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..................................

120

ПРИЛОЖЕНИЕ1. ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

 

СТАНДАРТНОЙ НОРМАЛЬНОЙ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ..........

121

ПРИЛОЖЕНИЕ2. НЕКОТОРЫЕ НЕОПРЕДЕЛЕННЫЕ

 

И ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ИНТЕГРАЛЫ ...............................................

122

ПРИЛОЖЕНИЕ3. МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ФУНКЦИИ

 

БЕССЕЛЯ ....................................................................................

123

ПРИЛОЖЕНИЕ4. СПЕКТРАЛЬНЫЕСВОЙСТВА СИГНАЛОВ ....

124

128

Учебное издание

Токарев Антон Борисович

ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ И СЛУЧАЙНЫЕ ПРОЦЕССЫ В РАДИОТЕХНИКЕ

Сборник задач

Редактор Кусаинова Е.А.

Подписано к изданию 18.12.2020. Объем данных 7,9 Мб.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский проспект, 14

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]