隨機變量和隨機過程
隨機變量定義:
隨機變量是對每個實驗結果指定一個數值的函數(隨機試驗E的樣本空間S={e})
隨機過程定義:
隨機過程是對每個試驗結果指定一個時間函數的函數。是t和e的二維函數。
隨機過程是樣本函數的集合。

其中選定一個時間\(t_1\)時,\(X(t_1,e)\)是一個隨機變量。隨機過程是隨時間變化的隨機變量的集合。
舉例:
隨機相位信號 \(X(t) = Acos(\omega_ot + \Phi)\)
\(A\)、\(\omega_0\)為常數, \(\Phi\subseteq U(0,2\pi)\)

\(x_j(t) = Acos(\omega_0t + \phi_j)\to\)由\(\phi_j\)指定的一條樣本函數
\(X(t_i)=Acos(\omega_0t_i+\Phi)\to\)隨機變量
\(X(t,\Phi)\)四種不同情況下的意義:
\(t\) | \(\phi\) | \(X(t)\) |
---|---|---|
可變 | 固定 | 確定的時間函數 |
固定 | 可變 | 隨機變量 |
固定 | 固定 | 確定的值 |
可變 | 可變 | 隨機過程 |
隨機過程的分類
根據時間和狀態的不同,可以將隨機過程划分為四類:
時間 | 狀態 | |
---|---|---|
連續時間隨機過程 | 連續 | 連續 |
離散隨機過程 | 連續 | 離散 |
離散隨機序列 | 離散 | 離散 |
隨機序列 | 離散 | 連續 |
序列——時間上不連續
根據樣本函數的類型,可以將隨機過程分為
確定形式的隨機過程(如隨機相位信號)——可預測過程
不規則形式的隨機過程(如接收機噪聲)——不可預測過程
隨機過程可以表示為
任意隨機過程 = 可預測過程 + 不可預測過程
參考:統計信號處理1.1.1節