W(x) |
0.3653 |
|
0.1990 |
0.1669 |
0.1592 |
|
0.1669 |
0.1990 |
0.3653 |
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(x) |
|
|
|
|
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A=1B |
|
|
|
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A=2B |
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-2 |
-1.5 |
-1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
Чем больше А, тем кривая ниже и шире. Площадь под каждой из кривых |
|||||||||
W(x) равна 1 (условие нормировки).. |
|
|
|
|
|||||
ФРВ мгновенных значений для гармонического колебания со случайной фазой : x(t)=A cos( t + ) имеет вид:
|
|
0,х A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F(x) |
|
|
|
|
arcsin |
|
|
|
, |
x |
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1,x A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
-1.0 |
|
|
-0.75 |
|
|
|
-0.5 |
-0.25 |
|
0 |
0.25 |
0.5 |
0.75 |
|
1.0 |
|
|||||||||
A=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
-0.0 |
|
|
0.23 |
|
|
|
0.33 |
0.42 |
|
0.5 |
0.58 |
0.67 |
0.77 |
|
1.0 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
|
|
-2.0 |
|
|
|
-1.5 |
|
|
|
-1.0 |
|
-0.5 |
|
0 |
|
0.5 |
|
1.0 |
1.5 |
|
2.0 |
|
|||
A=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
|
|
|
0 |
|
|
|
0.23 |
|
|
|
0.33 |
|
0.42 |
0.5 |
|
0.58 |
|
0.67 |
0.77 |
|
1 |
|
|||
11
1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A=1B |
|
A=2B |
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
-2.5 -2 -1.5 -1 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
|
Определим |
дисперсию |
x(t)=A cos( t + |
) |
путем усреднения по |
||||
времени одной реализации и путем усреднения по множеству |
||||||||
реализаций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Усреднение по времени одной реализации находится так: |
|
|||||||
|
|
|
1 |
T |
|
|
|
|
A |
2 |
T |
|
|
|
|
|
2 lim |
A2 sin2 ( t )dt lim |
|
(0.5 0.5cos(2 t 2 )dt |
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
T T |
0 |
|
|
|
T T |
0 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
A |
2 |
|
T |
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
[ 0.5dt 0.5cos(2 t 2 )dt] |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
T T |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
A |
2 |
|
|
T |
|
A |
2 |
|
|
|
T |
|
A |
2 |
|
lim |
|
|
0.5t | |
lim |
|
[sin(2 t 2 )] | |
|
|
; |
|||||||
|
|
|
4 T |
|
|
|||||||||||
T T |
|
|
0 |
T |
|
|
|
0 |
|
2 |
|
|||||
Усреднение по множеству реализаций находится так:
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
2 |
|
|
|
|
1 |
2 2 |
|
|
|
||||
2 |
x2W (x)dx |
|
|
x |
dx |
|
| x / A y | |
A y |
dx |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
A A2 x2 |
|
|
|
|
1 |
1 y2 |
||||||||||
A |
2 |
|
A |
2 |
|
|
( )] A |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
arcsin x | |
[ |
; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
|
2 |
2 |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Для эргодического, стационарного случайного процесса усреднения по времени одной реализации дает
тот же результат, что и усреднения по множеству реализаций.
2. ФПВ мгновенных значений x нормального случайного имеет вид:
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( x m )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W (x) |
|
|
|
|
e |
2 2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для заданного процесса m1 |
равно 0 и для 12 =1 и |
для 22 =4 получим, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
соответственно: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
W (x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
8 |
; |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
e |
2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
|
|
-3 |
|
|
|
|
|
-2 |
|
|
-1 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|||
2=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(x) |
|
|
0.0044 |
|
|
|
|
0.0541 |
|
0.2426 |
|
|
0.4000 |
|
|
|
|
0.2426 |
|
|
0.0541 |
|
0.0044 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x |
|
-6 |
|
|
|
-4 |
|
|
-2 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
4 |
|
6 |
|
|
|||||
2=4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(x) |
|
0.0022 |
|
|
0.0271 |
0.1213 |
|
|
0.2000 |
|
|
0.1213 |
|
|
|
0.0271 |
0.0022 |
|
|||||||||||||||
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(x) |
|
|
0.35 |
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M2=1 |
|
|
0.25 |
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
0.15 |
|
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M2=4 |
|
0.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
0 |
|
|
|
|
|
|
-6 |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
ФРВ мгновенных значений нормального случайного имеет вид:
x |
1 |
|
x |
|
x2 |
x |
|
|||
F (x) W (x)dx |
|
|
e |
2 |
|
|||||
|
|
|
|
2 |
dx F |
|
|
; ; |
||
|
|
|
|
|||||||
2 2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
σ |
|
|||
F(x) – интеграл вероятности, табулированная функция.
13
x |
-2.0 |
-1.5 |
-1.0 |
-0.5 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
||
12 =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
0.023 |
0.07 |
0.16 |
0.31 |
0.5 |
0.69 |
0.84 |
0.93 |
0.977 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
-4 |
-3 |
-2 |
-1 |
0 |
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
22 =4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
0.023 |
0.07 |
0.16 |
0.31 |
0.5 |
0.69 |
0.84 |
|
0.93 |
|
0.977 |
14
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F(x) |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
|
M2=4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M2=1 |
|
|
|
|
|
0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
0 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
3.Построим ФПВ |
случайного |
процесса, |
образованного суммой |
|
гармонического колебания с |
амплитудой |
А1 |
и нормального |
|
случайного процесса со средним значением m1=0 и дисперсией 12. Эта ФПВ представляет собой свертку двух ФПВ, соответствующих гармоническому колебанию и нормальному процессу. Графики ФПВ суммарного процесса показаны на рисунке. Вид ФПВ зависит от параметра h2:
h2 A2
2 2
15