(自)相关函数可以是负的么?请给出数学推导及其物理意义!(过程请严谨,
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/07/02 18:50:25
(自)相关函数可以是负的么?请给出数学推导及其物理意义!(过程请严谨,
设:X(t) = A cos(wt + φ) A,w是常数;φ是[0,2π]上均匀分布的随机变量(随机相位)
那么它的自相关函数:
Φxx(τ)=lim(T->∞) ∫(T,-T) A^2 cos(wt+φ) cos[w(t+τ)+φ] dt/(2T)
= 0.5A^2 cos(wτ)
可见:1,自相关函数的相位信息已消失(不含有φ);
2,自相关函数是偶函数;
3,最大值出现在:τ = 0 处,最大值Φxx(0) = A^2/2,是X(t)的均方值;
4,原函数X(t)是周期函数,自相关函数Φxx(τ)也是周期函数,且周期相等;
5,自相关函数可以为负值;
6,自相关函数表达了函数X(t)与延迟了τ个时间单位之后X(t+τ)之间相关性,τ=0时相关性
最强,因为自己和自己是最相关的,随τ增加相关性减弱,再增加信号反向,出现负相
关,当τ为周期的整数倍时又达到相关函数的最大值.其它.
再问: 假如自相关可以为负数,那么代表的物理意思是什么?(个人认为两个函数毫不相关的话,其相关性为0,但为负是什么意思?)
再答: sin t 和 - sin t 的相关系数就是 - 1 不好理解吗?最大的负相关,就是你增加他减少! 农作物的产量与风调雨顺就是正相关;Φxy(τ)>0 农作物的产量与太阳黑子数的多少就是负相关;Φxy(τ)0;到了80岁,相关性就很弱了,Φ(80)->0,人不是周期函数,和正弦波不同,不会出现负相关!您得明白自相关是怎么算出来的?:: 1,延迟;2,乘积;3,求和;4,平均。根据这个算法,就能悟出它的结果,数学意义,进而悟出所研究现象的物理意义。理解吗?
那么它的自相关函数:
Φxx(τ)=lim(T->∞) ∫(T,-T) A^2 cos(wt+φ) cos[w(t+τ)+φ] dt/(2T)
= 0.5A^2 cos(wτ)
可见:1,自相关函数的相位信息已消失(不含有φ);
2,自相关函数是偶函数;
3,最大值出现在:τ = 0 处,最大值Φxx(0) = A^2/2,是X(t)的均方值;
4,原函数X(t)是周期函数,自相关函数Φxx(τ)也是周期函数,且周期相等;
5,自相关函数可以为负值;
6,自相关函数表达了函数X(t)与延迟了τ个时间单位之后X(t+τ)之间相关性,τ=0时相关性
最强,因为自己和自己是最相关的,随τ增加相关性减弱,再增加信号反向,出现负相
关,当τ为周期的整数倍时又达到相关函数的最大值.其它.
再问: 假如自相关可以为负数,那么代表的物理意思是什么?(个人认为两个函数毫不相关的话,其相关性为0,但为负是什么意思?)
再答: sin t 和 - sin t 的相关系数就是 - 1 不好理解吗?最大的负相关,就是你增加他减少! 农作物的产量与风调雨顺就是正相关;Φxy(τ)>0 农作物的产量与太阳黑子数的多少就是负相关;Φxy(τ)0;到了80岁,相关性就很弱了,Φ(80)->0,人不是周期函数,和正弦波不同,不会出现负相关!您得明白自相关是怎么算出来的?:: 1,延迟;2,乘积;3,求和;4,平均。根据这个算法,就能悟出它的结果,数学意义,进而悟出所研究现象的物理意义。理解吗?
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