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二项分布

  • n次独立实验,每次实验发生的概率为p,事件A在n次实验中出现m次的概率
  • 【随机信号】实用分布律 - 图3

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  • 满足二项分布
  • 【随机信号】实用分布律 - 图5
  • 【随机信号】实用分布律 - 图6
  • 用来描述离散随机变量
  • 二项分布函数是阶梯形式的曲线
  • 用于信号检测理论,非参量检测时单词探测的秩值服从二项分布

    泊松分布

  • 为试验次数很大,【随机信号】实用分布律 - 图7常数时对二项分布的近似

  • 【随机信号】实用分布律 - 图8

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  • 【随机信号】实用分布律 - 图10时达到最大值
  • 用来描述离散随机变量

    均匀分布

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  • 常用于数字信号的量化噪声(结尾噪声和舍入噪声)
  • 它们的反差相同,不同的是分布的区间,与量化的最小单位有关

    高斯分布

  • 正态分布

  • 中心极限定理
    • n个独立随机变量的分布相同,具有有限的数学期望和方差,当n无穷大时,它们之和的分布趋近于高斯分布
    • 即使n个独立随机变量的分布不同,当n无穷大时,如果满足任意一个随机变量都不占优或对和的影响足够小,那么他们之和的分布仍趋于高斯分布
  • 特性:不相关的高斯分布一定是相互独立的(宏观体现了微观),仅高斯分布具有该特性

    χ²分布

  • 窄带信号,包络检波

  • 小信号检波,平方律检波,检波器输出的是信号与噪声包络(高斯分布)的平方
  • 检测错误减小,对检波器输出信号积累
  • 积累的次数 【随机信号】实用分布律 - 图13 为χ²分布的自由度

    中心χ²分布

  • 方差相同的积累的高斯分布的数学期望为0

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  • n=2,两个自由度的中心χ²分布为指数分布
  • 两个χ²分布之和仍为χ²分布,自由度为其和

    非中心χ²分布

  • 积累的高斯分布的数学期望不为0(可看作是期望为0的高斯变量与确定信号之和)

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  • 两个非中心χ²分布之和仍为非中心χ²分布,自由度为其和,非中心χ²分布参量 【随机信号】实用分布律 - 图16 也为其和

    瑞利分布

  • 自由度为2的中心χ²分布开方所得

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  • 瑞利分布的数学期望与原高斯变量的均方差成正比
  • 因此当需要估计高斯变量的方差(功率)时,往往通过估计瑞利分布的数学期望得到(期望比方差更易得)

    广义瑞利分布

  • 自由度为 【随机信号】实用分布律 - 图18 的中心χ²分布开方所得

    莱斯分布

    自由度为 【随机信号】实用分布律 - 图19 的非中心χ²分布开方所得

  • 瑞利分布是莱斯分布中非中心χ²分布参量 【随机信号】实用分布律 - 图20 = 0的特例


  • 【随机信号】实用分布律 - 图21

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分布在通信原理的体现

正弦信号加窄带高斯信号(信号加噪声)的合成波包络分布与信噪比有关
小信噪比时,它接近于瑞利分布
大信噪比时,它接近于高斯分布
在一般情况下它是莱斯分布(广义瑞利分布)

正弦信号加窄带高斯噪声(信号加噪声)的随机相位分布与信噪比有关
小信噪比时,相位分布接近于均匀分布,它反映这时窄带高斯噪声为主的情况
大信噪比时,相位分布主要集中在有用信号相位附近