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Autocorrelazione di un segnale

teoria dei segnali, elaborazione, trasformate Z, Fourier, segnali caratterizzati da processi e variabli aleatorie, stimatori, DSP

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[1] Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utenteoiram92 » 14 giu 2016, 20:08

Buonasera, se ho un segnale aleatorio X(t) stazionario in senso lato di cui conosco l'autocorrelazione R_X(\tau) e voglio calcolare l'autocorrelazione di un segnale Y(t) = D \cdot X(t) dove D è una variabile aleatoria uniforme in [-2,1] è possibile fare così ?

R_Y(\tau) = E \{Y(t) Y(t+\tau)\} = E\{D^2 \cdot X(t) X(t+\tau)\}

(*)= E\{D^2\} \cdot E\{X(t)X(t+\tau)\}

= E\{D^2\} \cdot R_X(\tau)

non mi convince tanto il fatto di poter splittare l'operatore valor medio nel prodotto delle singole medie tra una variabile aleatoria ed un segnale aleatorio. Si può fare?
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[2] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 14 giu 2016, 22:18

oiram92 ha scritto:Si può fare?

Si, perché la speranza E[D] è un operatore lineare.
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[3] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utenteoiram92 » 14 giu 2016, 22:32

Grazie mille per la risposta, ma questo vale a prescindere dal tipo di prodotto che ho? Mi spiego meglio con un esempio. Se avessi avuto Y(t) = X(t) \cdot cos(3000\pi\;t + \phi) con \phi variabile aleatoria uniforme in [0,2\pi] (è un altro esercizio in sostanza).

In tal caso anche qui sarebbe possibile scrivere :

R_Y(\tau) = R_X(\tau) \cdot E\{cos(3000\pi\;t + \phi)\cdot cos(3000\pi(t+\tau) + \phi)\}

:?:

cioè, non c'entra nulla il fatto che a moltiplicare il segnale aleatorio sia una variabile aleatoria uniforme o un altro segnale giusto?
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[4] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 14 giu 2016, 22:51

oiram92 ha scritto:cioè, non c'entra nulla il fatto che a moltiplicare il segnale aleatorio sia una variabile aleatoria uniforme o un altro segnale giusto?

Ricorda che esiste anche la funzione di valore medio di un processo stocastico:
Comunque nel tuo caso sì mi sembra giusto:

\begin{aligned}
& E[X(t_1)\cos(\omega t_1 + \phi)X(t_2)\cos(\omega t_2 + \phi)] \\
& = E[X(t_1)X(t_2)]E[\cos(\omega t_1 + \phi)\cos(\omega t_2 + \phi)]\\
& = R_X(t_1,t_2)E[\cos(\omega t_1 + \phi)\cos(\omega t_2 + \phi)]
\end{aligned}

O_/
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[5] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 giu 2016, 23:22

Sicuro che il testo del problema sia completo ?

simo85 ha scritto:Si, perché la speranza E[D] è un operatore lineare.


:arrow: https://it.wikipedia.org/wiki/Valore_atteso

Attenzione alle definizioni.

Comunque il problema è che bisogna giustificare la liceità del passaggio che vale quando le variabili sono scorrelate :

E\left[D^2 \cdot X(t) X(t+\tau)\right]= E\left[D^2\right] \cdot E\left[X(t)X(t+\tau)\right]
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[6] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 14 giu 2016, 23:27

dimaios ha scritto:Attenzione alle definizioni.

Studio in 4 lingue diverse, e l'ultima di queste è l'italiano. :oops:
Io l'ho sempre chiamata speranza.

Se ti riferivi a me. :D
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[7] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 giu 2016, 23:29

Mi riferivo alla linearità.
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[8] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 14 giu 2016, 23:30

OK ! :D
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[9] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 giu 2016, 23:31

L'aspettazione del prodotto può diventare il prodotto delle aspettazioni ma non per la linearità.
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[10] Re: Autocorrelazione di un segnale

Messaggioda Foto Utenteoiram92 » 14 giu 2016, 23:55

dimaios ha scritto:Sicuro che il testo del problema sia completo ?


Il testo completo del primo esercizio è :

Sia X(t) un segnale aleatorio stazionario in senso lato la cui funzione di autocorrelazione è :

R_X(\tau) = 2000sinc(2000\tau)

e sia Y(t) = D \cdot X(t) dove D è una variabile aleatoria distribuita uniformemente in [-2, 1].

(a) Calcolare il valore medio del segnale Y(t) , (b) disegnare la densità spettrale di potenza del segnale Y(t) e calcolarne la potenza, e (c) calcolare la frequenza di campionamento per il segnale Y(t) .


Mentre il testo del secondo esercizio è :

Sia X(t) un segnale aleatorio stazionario in senso lato la cui funzione di autocorrelazione è :

R_X(\tau) = 4500sinc^2(1500\tau)-500sinc^2(500\tau)+2000sinc(1000\tau)

e sia Y(t) = X(t) \cdot cos(3000\pi t + \phi) dove \phi è una variabile aleatoria distribuita uniformemente in [0, 2\pi].

(a) Calcolare il valore medio del segnale Y(t) , (b) disegnare la densità spettrale di potenza del segnale Y(t) e calcolarne la potenza, e (c) calcolare la frequenza di campionamento per il segnale Y(t) .


Domanda: Quindi il fatto di splittare così non è sempre fattibile?
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