第1章 统计信号处理中的基本数学知识
在信号的分析与处理中常常需要用到不少数学基础知识,因此在本章中将对统计信号处理中可能用到的数学知识做简单的介绍。**节主要是对概率论内容的概述;第二节主要是介绍随机过程的基本内容;在第三节中,线性代数的知识将是我们阐述的**。需要特别说明的是:由于本书侧重于数学知识在统计信号处理中的应用,因此关于数学基础知识的阐述以基本概念和有用的结论为主,而命题的严格证明较少涉及,对此感兴趣的读者町以参阅有关参考文献。
1.1 概率论概要
自然界与人类社会的众多现象大致可分为两类,分别称为确定性现象与随机现象。
所谓确定性现象,即在一定条件下必然会出现某一结果(或发生某一事件)的现象。例如,纯净水在一个大气压下加热至100摄氏度时,必然沸腾;物体以10米/秒的速度做匀速直线运动1分钟,其走过的路程必为600米。这类确定性现象由确定的规律所控制,从数量的角度来研究,因此产生了量与量之间确定的函数关系。
所谓随机现象,即在一定条件下可能出现不同结果(或发生不同事件),且不能准确预言究竟出现哪一种结果的现象。例如,相同条件下掷一枚硬币,可能正面向上也可能反面向上,且在未掷之前无法准确预言究竟哪一面向上;二元数字通信系统发送的信号可能是“1”,也可能是“0”,接收机在接收之前无法准确预言接收结果是信号“1”,还是信号“0”。这一类现象广泛存在于自然界与社会活动中,而概率论正是探索研究这类随机现象客观规律的一门学科。
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