随机过程试题及解答
(完整word版)随机过程试题及答案

1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为 的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ijP (p )=,二者之间的关系为 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
2.设{X (t ),t ≥0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t ≥0}是一个马尔科夫过程。
3.设{}n X ,n 0≥为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n 0,1<n l ≥≤和i,j I ∈,n 步转移概率(n)()(n-)ij ik kjk Ip p p l l ∈=∑ ,称此式为切普曼—科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意义。
随机过程试题及答案

1.设随机变量X 服从参数为λ的泊松分布,则X 的特征函数为 。
2.设随机过程X(t)=Acos( t+),-<t<ωΦ∞∞ 其中ω为正常数,A 和Φ是相互独立的随机变量,且A 和Φ服从在区间[]0,1上的均匀分布,则X(t)的数学期望为 。
3.强度为λ的泊松过程的点间间距是相互独立的随机变量,且服从均值为 的同一指数分布。
4.设{}n W ,n 1≥是与泊松过程{}X(t),t 0≥对应的一个等待时间序列,则n W 服从 分布。
5.袋中放有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球,取后放回,对每一个确定的t 对应随机变量⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果时取得红球如果t t t e tt X ,,3)(,则 这个随机过程的状态空间 。
6.设马氏链的一步转移概率矩阵ij P=(p ),n 步转移矩阵(n)(n)ijP (p )=,二者之间的关系为 。
7.设{}n X ,n 0≥为马氏链,状态空间I ,初始概率i 0p P(X =i)=,绝对概率{}j n p (n)P X j ==,n 步转移概率(n)ij p ,三者之间的关系为 。
8.设}),({0≥t t X 是泊松过程,且对于任意012≥>t t 则{(5)6|(3)4}______P X X ===9.更新方程()()()()0tK t H t K t s dF s =+-⎰解的一般形式为 。
10.记()(),0n EX a t M M t μ=≥→∞-→对一切,当时,t +a 。
二、证明题(本大题共4道小题,每题8分,共32分)P(BC A)=P(B A)P(C AB)。
2.设{X (t ),t ≥0}是独立增量过程, 且X (0)=0, 证明{X (t ),t ≥0}是一个马尔科夫过程。
3.设{}n X ,n 0≥为马尔科夫链,状态空间为I ,则对任意整数n 0,1<n l ≥≤和i,j I ∈,n 步转移概率(n)()(n-)ij ik kjk Ip p p l l ∈=∑ ,称此式为切普曼—科尔莫哥洛夫方程,证明并说明其意义。
随机过程习题和答案

一、1.1设二维随机变量(,)的联合概率密度函数为:试求:在时,求。
解:当时,==1.2 设离散型随机变量X服从几何分布:试求的特征函数,并以此求其期望与方差。
解:所以:2.1 袋中红球,每隔单位时间从袋中有一个白球,两个任取一球后放回,对每 对应随机变量一个确定的t⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果对时取得红球如果对t e t tt X t 3)(.维分布函数族试求这个随机过程的一2.2 设随机过程,其中是常数,与是相互独立的随机变量,服从区间上的均匀分布,服从瑞利分布,其概率密度为试证明为宽平稳过程。
解:(1)与无关(2),所以(3)只与时间间隔有关,所以为宽平稳过程。
2.3是随机变量,且,其中设随机过程U t U t X 2cos )(=求:,.5)(5)(==U D U E.321)方差函数)协方差函数;()均值函数;((2.4是其中,设有两个随机过程U Ut t Y Ut t X ,)()(32==.5)(=U D 随机变量,且数。
试求它们的互协方差函2.5,试求随机过程是两个随机变量设B At t X B A 3)(,,+=的均值),(+∞-∞=∈T t 相互独若函数和自相关函数B A ,.),()(),2,0(~),4,1(~,21t t R t m U B N A X X 及则且立为多少?3.1一队学生顺次等候体检。
设每人体检所需的时间服从均值为2分钟的指数分布并且与其他人所需时间相互独立,则1小时内平均有多少学生接受过体检?在这1小时内最多有40名学生接受过体检的概率是多少(设学生非常多,医生不会空闲)解:令()N t 表示(0,)t 时间内的体检人数,则()N t 为参数为30的poisson 过程。
以小时为单位。
则((1))30E N =。
40300(30)((1)40)!k k P N e k -=≤=∑。
3.2在某公共汽车起点站有两路公共汽车。
乘客乘坐1,2路公共汽车的强度分别为1λ,2λ,当1路公共汽车有1N 人乘坐后出发;2路公共汽车在有2N 人乘坐后出发。
随机过程习题及部分解答【直接打印】

随机过程习题及部分解答习题一1. 若随机过程()(),X t X t At t =-∞<<+∞为,式中A 为(0,1)上均匀分布的随机变量,求X (t )的一维概率密度(;)X P x t 。
2. 设随机过程()cos(),X t A t t R ωθ=+∈,其中振幅A 及角频率ω均为常数,相位θ是在[,]ππ-上服从均匀分布的随机变量,求X (t )的一维分布。
习题二1. 若随机过程X (t )为X (t )=At t -∞<<+∞,式中A 为(0,1)上均匀分布的随机变量,求12[()],(,)X E X t R t t2. 给定一随机过程X (t )和常数a ,试以X (t )的相关函数表示随机过程()()()Y t X t a X t =+-的自相关函数。
3. 已知随机过程X (t )的均值M X (t )和协方差函数12(,),()X C i t t ϕ是普通函数,试求随机过程()()()Y t X t t ϕ=+是普通函数,试求随机过程()()()Y t X t t ϕ=+的均值和协方差函数。
4. 设()cos sin X t A at B at =+,其中A ,B 是相互独立且服从同一高斯(正态)分布2(0,)N σ的随机变量,a 为常数,试求X (t )的值与相关函数。
习题三1. 试证3.1节均方收敛的性质。
2. 证明:若(),;(),X t t T Y t t T ∈∈均方可微,a ,b 为任意常数,则()()aX t bY t +也是均方可微,且有[()()]()()aX t bY t aX t bY t '''+=+3. 证明:若(),X t t T ∈均方可微,()f t 是普通的可微函数,则()()f t X t 均方可微且[()()]()()()()f t X t f t X t f t X t '''=+4. 证明:设()[,]X t a b 在上均方可微,且()[,]X t a b '在上均方连续,则有()()()b aX t dt X b X a '=-⎰5. 证明,设(),[,];(),[,]X t t T a b Y t t T a b ∈=∈=为两个随机过程,且在T 上均方可积,αβ和为常数,则有[()()]()()b b baaaX t Y t dt X t dt Y t dt αβαβ+=+⎰⎰⎰()()(),b c baacaX t dt X t dt X t dt a c b =+⎰⎰⎰≤≤6. 求随机微分方程()()()[0,](0)0X t aX t Y t t X '+=∈+∞⎧⎨=⎩的()X t 数学期望[()]E X t 。
随机过程习题和答案

一、1.1设二维随机变量(,)的联合概率密度函数为:试求:在时,求。
解:当时,==1.2 设离散型随机变量X服从几何分布:试求的特征函数,并以此求其期望与方差。
解:所以:2.1 袋中红球,每隔单位时间从袋中有一个白球,两个任取一球后放回,对每 对应随机变量一个确定的t⎪⎩⎪⎨⎧=时取得白球如果对时取得红球如果对t e t tt X t 3)(.维分布函数族试求这个随机过程的一2.2 设随机过程,其中是常数,与是相互独立的随机变量,服从区间上的均匀分布,服从瑞利分布,其概率密度为试证明为宽平稳过程。
解:(1)与无关(2),所以(3)只与时间间隔有关,所以为宽平稳过程。
2.3是随机变量,且,其中设随机过程U t U t X 2cos )(=求:,.5)(5)(==U D U E.321)方差函数)协方差函数;()均值函数;((2.4是其中,设有两个随机过程U Ut t Y Ut t X ,)()(32==.5)(=U D 随机变量,且数。
试求它们的互协方差函2.5,试求随机过程是两个随机变量设B At t X B A 3)(,,+=的均值),(+∞-∞=∈T t 相互独若函数和自相关函数B A ,.),()(),2,0(~),4,1(~,21t t R t m U B N A X X 及则且立为多少?3.1一队学生顺次等候体检。
设每人体检所需的时间服从均值为2分钟的指数分布并且与其他人所需时间相互独立,则1小时内平均有多少学生接受过体检?在这1小时内最多有40名学生接受过体检的概率是多少(设学生非常多,医生不会空闲)解:令()N t 表示(0,)t 时间内的体检人数,则()N t 为参数为30的poisson 过程。
以小时为单位。
则((1))30E N =。
40300(30)((1)40)!k k P N e k -=≤=∑。
3.2在某公共汽车起点站有两路公共汽车。
乘客乘坐1,2路公共汽车的强度分别为1λ,2λ,当1路公共汽车有1N 人乘坐后出发;2路公共汽车在有2N 人乘坐后出发。
随机过程试题与答案

随机过程试题与答案《随机过程》试题一、简答题(每小题4分,共16分) 1、φX t =E e jtX2、acos ωt +π3 ,acos ωt ?π4 . (任意两条即可)3、N t 为参数λ的poison 过程,{X n }是独立同分布的随机变量序列,且与N t相互独立,则称Y t = X n N tn=1为复合poison 过程。
4、二重积分 R X s,t dsdt ba b a 存在且有限。
二、(本题10分)解:(1)P N 12 ?N 8 =0 =e ?12. (5分)(2)f T t =3e ?3t t >00t ≤0(10分)三、(本题12分)解:(1){0,3}是正常返的闭集,{1,4}是正常返的闭集,{2}是非常返的。
(4分)(2)对于{0,3}和{1,4}的转移概率矩阵分别为P 1= 0.60.40.40.6 ,P 2= 0.60.40.20.8 (6分)记z 1 =(z 1 1,z 2 1),z 2 =(z 1 2,z 2 2),求解方程组z 1 =z 1 P 1, z 1 1 +z 2 1=1z 2 =z 2 P 2, z 1 2 +z 2 2=1得z 1 = 12,12 , z 2 = 13,23 。
则平稳分布为(10分)π= λ1,λ2,0,λ1,2λ2(12分)四、(本题13分)解:(1)Q = ?λλμ?(λ+μ) 0 0λ 00 μ0 0 ?(λ+μ)λμ?μ (4分)前进方程dP(t)dt =P(t)Q (6分)后退方程dP(t)dt=QP(t) (8分)(2)由πQ =0,π=1, π=(π0,π1,π2,π3) 解得平稳分布为π0=1?λμ1? λμ4,π1=λμ 1?λμ1? λμ4,π2=λμ2 1?λμ1? λμ4,π3=λμ3 1?λμ1? λμ4(13分) 五、(本题13分)解:(1)对任意的t 1,t 2,?,t n ∈R ,Z t 1 Z t 2 ?Z t n = t 12t 22?t n2 2t 12t 2?2t n X Y + ?2?2?2?2因X,Y 是相互独立的正态分布,所以 XY 是正态分布,又线性变换的性质可知Z t 1 ,Z t 2 ,?,Z t n T 服从多元正态分布,故Z t 是正态过程。
随机过程试题及答案

随机过程试题及答案一、选择题1. 随机过程是研究什么的对象?A. 确定性系统B. 随机性系统C. 静态系统D. 动态系统答案:B2. 下列哪项不是随机过程的特点?A. 可预测性B. 随机性C. 连续性D. 状态的不确定性答案:A3. 随机过程的数学描述通常使用什么?A. 概率分布B. 微分方程C. 差分方程D. 以上都是答案:A4. 马尔可夫链是具有什么特性的随机过程?A. 独立性B. 无记忆性C. 均匀性D. 周期性答案:B5. 以下哪个是随机过程的数学工具?A. 傅里叶变换B. 拉普拉斯变换C. 特征函数D. 以上都是答案:D二、简答题1. 简述什么是随机过程的遍历性。
答:遍历性是随机过程的一种特性,指的是在足够长的时间内,随机过程的统计特性不随时间变化而变化,即时间平均与遍历平均相等。
2. 解释什么是泊松过程,并给出其主要特征。
答:泊松过程是一种计数过程,它描述了在固定时间或空间内随机发生的事件次数。
其主要特征包括:事件在时间或空间上独立发生,事件的发生具有均匀性,且在任意小的时间段内,事件发生的概率与该时间段的长度成正比。
三、计算题1. 假设有一个泊松过程,其平均事件发生率为λ。
计算在时间间隔[0, t]内恰好发生n次事件的概率。
答:在时间间隔[0, t]内恰好发生n次事件的概率由泊松分布给出,公式为:\[ P(N(t) = n) = \frac{e^{-\lambda t} (\lambda t)^n}{n!} \]2. 考虑一个具有两个状态的马尔可夫链,其状态转移概率矩阵为:\[ P = \begin{bmatrix}p_{11} & p_{12} \\p_{21} & p_{22}\end{bmatrix} \]如果初始时刻在状态1的概率为1,求在第k步时处于状态1的概率。
答:在第k步时处于状态1的概率可以通过马尔可夫链的状态转移矩阵的k次幂来计算,即:\[ P_{11}^{(k)} = p_{11}^k + p_{12} p_{21} (p_{11}^{k-1} + p_{12} p_{21}^{k-2} + \ldots) \]四、论述题1. 论述随机过程在信号处理中的应用及其重要性。
随机过程试题及答案

随机过程试题及答案一、选择题1. 关于随机过程的描述,错误的是:A. 随机过程是一种由随机变量组成的集合B. 随机过程是一种在时间上有序排列的随机变量序列C. 随机过程可以是离散的,也可以是连续的D. 随机过程是一种确定性的数学模型答案:D2. 以下哪种过程不是随机过程?A. 白噪声过程B. 马尔可夫过程C. 布朗运动D. 正态分布答案:D3. 随机过程的一阶矩描述的是:A. 均值B. 方差C. 偏度D. 峰度答案:A4. 当随机过程的各个时间点上的随机变量是独立同分布时,该随机过程为:A. 马尔可夫过程B. 马尔可夫链C. 平稳随机过程D. 白噪声过程答案:B5. 下列关于马尔可夫过程的说法中,正确的是:A. 当前状态只与上一状态有关,与历史状态无关B. 当前状态只与历史状态有关,与上一状态无关C. 当前状态只与上一状态和历史状态有关D. 当前状态与所有历史状态均无关答案:A二、填空题1. 随机过程中,时域函数常用的表示方法是__________。
答案:概率分布函数或概率密度函数2. 马尔可夫过程的状态转移概率只与__________相关。
答案:当前状态和下一状态3. 随机过程的时间参数称为__________。
答案:时刻或时间点4. 白噪声过程的自相关函数是一个__________函数。
答案:冲激函数5. 平稳随机过程的自相关函数只与__________相关。
答案:时间差三、解答题1. 请简要解释随机过程的概念。
随机过程是一种由随机变量组成的集合,表示一个在时间上有序排列的随机变量序列。
它可以是离散的,也可以是连续的。
随机过程的描述通常包括概率分布函数或概率密度函数,以及相关的统计特征,如均值、方差等。
随机过程可以用于对随机现象进行建模和分析。
2. 请简要说明马尔可夫过程的特点及应用。
马尔可夫过程是一种具有马尔可夫性质的随机过程,即当前状态只与上一状态有关,与历史状态无关。
其状态转移概率只与当前状态和下一状态相关。
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2016随机过程(A )解答1、(15分)设随机过程V t U t X +⋅=)(,),0(∞∈t ,U ,V 是相互独立服从正态分布(2,9)N 的随机变量。
1) 求)(t X 的一维概率密度函数;2) 求)(t X 的均值函数、相关函数和协方差函数。
3) 求)(t X 的二维概率密度函数; 解:由于U ,V 是相互独立服从正态分布(2,9)N 的随机变量,所以V t U t X +⋅=)(也服从正态分布,且: {}{}{}{}()()22m t E X t E U t V t E U E V t ==⋅+=⋅+=+{}{}{}{}22()()99D t D X t D U t V t D U D V t ==⋅+=+=+故: (1) )(t X的一维概率密度函数为:()222218(1)(),x t t t f x ex ---+=-∞≤≤∞(2) )(t X 的均值函数为:()22m t t =+;相关函数为:{}{}(,)()()()()R s t E X s X t E U s V U t V =⋅=⋅+⋅⋅+{}{}{}22()13()413st E U s t E U V E V st s t =⋅++⋅⋅+=⋅++⋅+协方差函数为:(,)(,)()()99B s t R s t m s m t st =-⋅=+(3)相关系数:(,)s t ρρ====)(t X 的二维概率密度函数为:2212222(22)(22)12(1)9(1)4(1),12(,)x s x t s t s t f x x eρ⎧⎫⎡⎤-----⎪⎪+⎢⎥⎨⎬-++⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎩⎭=2、(12分)某商店8时开始营业,在8时顾客平均到达率为每小时4人,在12时顾客的平均到达率线性增长到最高峰每小时80人,从12时到15时顾客平均到达率维持不变为每小时80人。
问在10:00—14:00之间无顾客到达商店的概率是多少?在10:00—14:00之间到达商店顾客数的数学期望和方差是多少? 解:到达商店顾客数服从非齐次泊松过程。
将8时至15时平移到0—7时,则顾客的到达速率函数为:419,04()80,47t t t t λ+≤≤⎧=⎨<≤⎩在10:00—14:00之间到达商店顾客数(6)(2)X X -服从泊松分布,其均值:646224(6)(2)()(419)80282m m t dt t dt dt λ-==++=⎰⎰⎰在10:00—14:00之间无顾客到达商店的概率为:{}0282282(282)(6)(2)00!P X X e e ---==⋅=在10:00—14:00之间到达商店顾客数的数学期望和方差相等,均为:(6)(2)282m m -=3、(13分)设移民到某地区定居的户数是一个泊松过程,平均每周有8户定居,如果一户4人的概率为0.2,如果一户3人的概率为0.3,一户2人的概率为0.3,一户1人的概率为0.2,并且每户的人口数是相互独立的随机变量,求在8周内移民到该地区人口数的数学期望与方差。
解:已知移民到某地区定居的户数)(t N 是一个强度8λ=的泊松过程,第i 户的人口数)(Λ,2,1=i Y i 是相互独立同分布的随机变量,在t 周内移民到该地区人口数:∑==)t (N 1i i Y )t (X 是一个复合泊松过程,i Y 的分布为:12340.20.30.30.2i Y P 22.57.3EY EY ∴==由公式:()()2tEY )t (X D ,tEY )t (X E λλ== 可得在5周内移民到该地区人口数的数学期望与方差为:()()(5)88 2.5160,(5)887.3467.2E X D X =⨯⨯==⨯⨯=4、(15分)设马尔可夫链的转移概率矩阵为:0.20.30.50.10.50.40.60.20.2P ⎛⎫ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(1) 求马尔可夫链的平稳分布及各状态的平均返回时间。
(2) 求两步转移概率矩阵)2(P及当零时刻初始分布为:000{1}0.2,{2}0.2,{3}0.6,P X P X P X ======时,经两步转移后的绝对分布。
解:(1)此马尔科夫链为非周期、不可约、有限状态,存在平稳分布123{,,}Tππππ=满足:1123212331231230.20.10.60.30.50.20.50.40.21πππππππππππππππ=⋅+⋅+⋅⎧⎪=⋅+⋅+⋅⎪⎨=⋅+⋅+⋅⎪⎪++=⎩ 解得:123323437,,103103103πππ=== 故平稳分布323437{,,}103103103Tπ= 各状态的平均返回时间:123123110311031103,,323437μμμπππ======(1)(2)0.20.30.50.20.30.50.370.310.320.10.50.40.10.50.40.310.360.330.60.20.20.60.20.20.260.320.42P P P ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪=⋅=⋅=⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭已知初始分布:(0)(0.20.20.6)TP =,所以经两步转移后的绝对分布为:(2)0.370.310.32(2)(0)(0.20.20.6)0.310.360.33(0.2920.3260.382)0.260.320.42T T P P P ⎛⎫ ⎪=⋅=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭5、(10分)假定在路口只有红、绿灯(没有黄灯),开车时这个路口如果红灯则下个路口仍红灯的概率为0.1,而如果这个路口绿灯则下个路口仍绿灯的概率为0.6,试求路口遇红灯的极限概率,以及红灯和绿灯状态的平均返回时间。
解:设红灯为状态1,绿灯为状态2,可以求出其转移概率矩阵为:0.10.90.40.6P ⎛⎫=⎪⎝⎭此马尔科夫链为非周期、不可约、有限状态,存在平稳分布12{,}Tπππ=满足:112212120.10.40.90.61ππππππππ=⋅+⋅⎧⎪=⋅+⋅⎨⎪+=⎩ 解得:1249,1313ππ== 故平稳分布49{,}1313Tπ=路口遇红灯的极限概率为1413π=红灯和绿灯状态的平均返回时间:1212113113,49μμππ==== 6、(15分)设马尔可夫链的状态空间}5,4,3,2,1{=I ,转移概率矩阵为:0.00.30.00.70.00.10.20.30.20.20.00.00.40.00.60.00.40.00.60.00.00.00.20.00.8P ⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(1)试对状态进行分类,并说明各状态的类型;(2)求各常返闭集的平稳分布,及各状态的平均返回时间。
解:马尔可夫链的状态空间}5,4,3,2,1{=I 可以分解为1{1,2,4}C =和2{3,5}C =的并。
其中1C 为非常返状态;2C 为不可约、非周期、正常返闭集,从而存在平稳分布。
对于2{3,5}C =,转移概率矩阵为:0.40.60.20.8⎛⎫⎪⎝⎭,其平稳分布满足:335535350.40.20.60.81ππππππππ=⋅+⋅⎧⎪=⋅+⋅⎨⎪+=⎩ 解得:3513,44ππ== 故2{3,5}C =的平稳分布13{0,0,,0,}44Tπ=各常返状态的平均返回时间:35351144,3μμππ====7、(10分)一质点在1,2,3点上作随机游动。
若在时刻t 质点位于这三个点之一,则在),[h t t +内,它都以概率)(5h o h + 分别转移到其它两点之一。
试求质点随机游动的柯尔莫哥洛夫微分方程,转移概率)(t p j i 及平稳分布。
解:质点随机游动t 时刻的位置()X t 是一个马尔科夫过程,其状态空间:{1,2,3}I =,Q 矩阵元素为:00()5()limlim5,()ij ij h h p h h o h q i j h h→→+===≠,1,1()10ii i i i i q q q -+=-+=-,(其中约定状态:0=3,4=1) 即: 105551055510Q -⎛⎫ ⎪=- ⎪ ⎪-⎝⎭柯尔莫哥洛夫向前微分方程为:,,1,1,()5(()())10()i j i j i j i j p t p t p t p t -+'=+-由于:,1,,1()()()1i j i j i j p t p t p t -+++=得到:,,,,()5(1())10()15()5i j i j i j i j p t p t p t p t '=--=-+ 解此一阶线性微分方程得:15,1()3ti j p t C e-=⋅+,C 为待定常数。
又因:,0,(0)1,i j i jp i j ≠⎧=⎨=⎩故转移概率)(t p j i 为:15,1511,33()21,33t i j t e i j p t e i j --⎧-+≠⎪⎪=⎨⎪+=⎪⎩平稳分布为:1lim (),(1,2,3)3j i j t p t j π→∞===8、(10分)设随机过程+∞<<∞-Θ+=t t t X ,)(sin )(2,其中Θ是服从区间],0[π上的均匀分布的随机变量。
试回答:)(t X 是否为(宽)平稳过程?研究X 的均值函数和相关函数是否具有各态历经性。
解:[]22011()sin ()sin ()2E X t E t t d πθθπ⎡⎤=+Θ=+=⎣⎦⎰[]222201()(-)sin ()sin ()sin ()sin ()11cos(2)48E X t X t E t t t t d πττθτθθπτ⎡⎤⋅=+Θ⋅-+Θ=+⋅-+⎣⎦=+⎰故所以,)(t X 是(宽)平稳过程。
211()sin ()22..TT TX t t dt Tl i m →∞-=+Θ=⎰ 故)(t X 的均值函数具有各态历经性。
221()(-)sin()sin ()211cos(2)48..TT TX t X t t t dtTl i m τττ→∞-⋅=+Θ-+Θ=+⎰故)(t X 的相关函数具有各态历经性。