题目
随机过程的功率谱函数是偶函数。A. 正确B. 错误
随机过程的功率谱函数是偶函数。
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
A. 正确
解析
考查要点:本题主要考查随机过程功率谱函数的性质,特别是其奇偶性。
解题核心思路:
功率谱函数是随机过程自相关函数的傅里叶变换。由于自相关函数是实偶函数,根据傅里叶变换的性质,实偶函数的傅里叶变换仍是偶函数。因此,功率谱函数必然为偶函数。
破题关键点:
- 明确功率谱函数与自相关函数的关系(傅里叶变换对)。
- 理解自相关函数的实偶性特性。
- 结合傅里叶变换的性质推导功率谱函数的奇偶性。
随机过程的功率谱密度(Power Spectral Density, PSD)定义为自相关函数 $R(\tau)$ 的傅里叶变换:
$S(f) = \mathcal{F}\{R(\tau)\} = \int_{-\infty}^{\infty} R(\tau) e^{-j2\pi f \tau} d\tau.$
关键性质分析:
- 自相关函数的实偶性:
自相关函数 $R(\tau)$ 是随机过程在不同时刻的乘积的统计平均,因此满足 $R(\tau) = R(-\tau)$(偶函数),且始终为实数。 - 傅里叶变换的对称性:
若时域函数是实偶函数,则其频域函数(功率谱密度)也是实偶函数。 - 功率谱函数的非负性:
功率谱密度 $S(f)$ 表示信号的功率在频域上的分布,因此 $S(f) \geq 0$,进一步支持其偶性(若存在负值则可能破坏对称性)。
综上,功率谱函数 $S(f)$ 必然为偶函数,答案正确。