题目
高斯过程经过线性系统后仍是高斯过程。A. 错B. 对
高斯过程经过线性系统后仍是高斯过程。
A. 错
B. 对
题目解答
答案
B. 对
解析
考查要点:本题主要考查对高斯过程性质的理解,以及线性系统对高斯过程的影响。
核心思路:
高斯过程经过线性系统后仍保持高斯性的关键在于线性变换的性质。高斯分布具有闭合性,即对高斯随机变量进行线性变换后,结果仍服从高斯分布。因此,无论线性系统如何处理,输出过程的任意有限维联合分布仍为高斯分布,整体仍为高斯过程。
破题关键:
- 高斯过程的定义:任意时刻的取值服从高斯分布,且任意有限维联合分布均为高斯分布。
- 线性变换的保高斯性:线性变换(如叠加、标量乘法)不会改变高斯分布的本质,仅改变均值和方差。
高斯过程的性质:
若随机过程$\{X(t)\}$是高斯过程,则对任意正整数$n$,以及任意时刻$t_1, t_2, \dots, t_n$,联合概率密度函数均为高斯分布。
线性系统的作用:
线性系统对输入过程$\{X(t)\}$的作用可表示为:
$Y(t) = \int_{-\infty}^{\infty} h(\tau) X(t - \tau) d\tau$
其中$h(\tau)$为系统冲激响应。
输出过程的性质:
- 线性叠加与标量乘法:线性系统对高斯过程的每个样本路径进行线性组合,结果仍为高斯分布。
- 联合分布的高斯性:输出过程$Y(t)$的任意有限维联合分布可表示为输入高斯变量的线性组合,根据高斯分布的闭合性,输出仍为高斯分布。
结论:
高斯过程经过线性系统后,输出过程的任意有限维联合分布均为高斯分布,因此输出仍是高斯过程。