随机过程及应用提纲

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一、概率论基础

1. 三元体定义

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2. 随机变量及其分布

分布函数定义及性质:
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1. 离散随机变量

  • 定义:
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  • 例题:
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2. 连续型随机变量

  • 定义:
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  • 例题:
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3. 常见的随机变量和分布

1. 离散类

泊松分布很重要
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2. 连续类

最重要的:
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其他要看得:

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4. 二维连续随机变量

1. 二维离散

  • 定义
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  • 例题:

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2. 二维连续

  • 定义
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    其他函数定义:

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  • 例题

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5. 随机变量函数的分布

1. 离散(可浅看)

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2. 一维连续 r.v 函数分布(重要)

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例题:
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3. 二维随机变量的变换

定义
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例题
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没时间可以不看这个下面的
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6. 随机变量的数字特征

1. 数学期望

1. 定义

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2. 性质

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2. 方差

1. 定义

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2. 性质

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3. 协方差

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4. 随机变量数字特征的性质

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例题
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7. 特征函数

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二、随机过程的基本概念

2. 随机过程的分布及其数字特征

1.分布函数和概率密度

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2. 数字特征

  • 均值方差

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  • 协方差和相关函数
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  • 例题:
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记住积化和差公式
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三、几种重要的随机过程

1. 独立过程与独立增量过程

  • 独立过程定义(了解即可)
    其实就是每个时间点的样本都是相互独立的

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  • 独立增量过程(了解即可)
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高斯白噪声(要考)
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2. 正态过程(高斯过程)

记住 一维(优先记住)二维 的 均值、方差、概率密度函数、特征函数即可

高斯过程的定义(了解)
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正态过程的概率分布

二维的我一般记得是向量形式,

  • 定义
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这里的 μ 指的是转置矩阵的意思,基本上这里带了 ‘ 就是转置的意思。

  • 例题:
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3. 维纳过程

  • 定义:
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  • 概率分布(只考一维)
    本质上其实 W(t) 就是高斯分布的。只是那个 后面的值有些不一样
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4. 泊松过程

泊松过程的概率分布和数字特征:

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  • 非齐次泊松过程 定义
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记住公式:

这个其实就是泊松过程的变体形式,m(t) 这一块其实就是 λ 的值
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  • 非齐次泊松过程 例题(注意单位):
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  • 复合泊松过程 定义 (不考了)
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  • 统计特性定义(重要)
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  • 例题(重要) (不考了)

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四、马尔可夫过程

这里主要都是讨论的齐次马尔可夫链

这里看看转移概率、转移矩阵的定义,可能填空题
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1. 离散-齐次马尔可夫链

定义:
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  • 性质:
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2. 随机游动例子

一维随机游动记住 吸收壁 - 反射壁就行,我建议全部记住,这个区别就是在于 第一行 和 最后一行 的元素不同

吸收壁:1 0
反射壁:0 1
弹性壁:q p

中间内容就是 q 0 p,沿着对角线的方向移动
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3. 求解初始分布、绝对分布、平稳分布等

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4. 状态转移图


这里只考图我记得,这个也很好画的,就是主对角线元素就是对应的 1, 2, 3, 4 ,在每一行就是对应跳转到对应状态的概率,
可以是邻居,也可以是很远的邻居。

我一般就是在空间元素之上 概率P向右,元素之下概率 q 向左就行了。

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5. 生灭过程


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6. 生灭过程在排队论的应用

  • M/M/1 损失制 模型(一定要画图做)
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  • 例题
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五、均方微积分

1. 均方极限

考定义
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六、平稳过程

0. 宽平稳和严平稳的关系

  • 严平稳过程不一定是宽平稳过程
  • 宽平稳过程不一定是严平稳过程
    一般地说,严平稳过程不一定是宽平稳过程,这是因为严平稳过程只涉及有限维分布,而不要求一、二阶矩存在,但对二阶矩过程来说严平稳过程一定是宽平稳过程.反之,宽平稳过程只要求数学期望与t关,导不出一维分布函数F(t+r,x1)与t关;又相关函数R(ttr)与t无关,导不出二维概率分布函数F(t+r;x;,I2)与t关,所以宽平稳过程不一定是严平稳过程,

1. 平稳过程的概念

宽平稳过程简称平稳过程

定义
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题型一
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题型二

  • 先看例题7
    积化和差公式
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2. 平稳过程及其相关函数的性质

一、平稳过程相关函数的性质

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二、平稳过程的一些简单性质
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导过程其实就是和相关函数的关系
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例题:
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3. 平稳过程的均方遍历性(有时间做一下)

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定义:
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例题:
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4. 平稳过程的谱密度

谱密度其实就是和相关函数的一个互为傅里叶变换而已啦,和信号与系统的内容一样

谱密度的定义
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例题:

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5. 线性系统中的平稳过程

理论:
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例题:
这里有些电路原理,如下图,不清楚就可以看我的 电分糊涂日记之《一阶电路的时域分析》 那部分的专栏

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6. 平稳窄带随机过程

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