2012-2013秋季学期《随机过程》第六章习题

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随机过程答案

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2012-2013学年第一学期统计10本《随机过程》期中考试一. 填空题1.设马氏链的一步转移概率矩阵()ij P p =,n 步转移矩阵()()n ij P p =,二者之间的关系为(n)n P P =2.状态i 常返的充要条件为()0n iin p ∞==∑∞。

3.在马氏链{},0n X n ≥中,记()n i jp ={}0,11,n P Xm j m n X j X i ≠≤≤-==,n ≥1.i j p =()1n i j n p ∞=∑,若i j p <1,称状态i 为 。

二. 判断题1. S 是一个可数集,{:0n n X ≥}是取值于S 的一列随机变量,若()1011100111111,,...,(,...,)n n n n n n n n n n n n i i S P i X i X i X i P i i -+++--++-∀≥∀∈X =|====X =|X=并且满足,则{:0n n X ≥}是一个马氏链。

×2. 任意状态都与它最终到达的状态是互通的,但不与它自己是互通的。

×3. 一维与二维简单随机游动时常返的,则三维或更高维的简单随机游动也是常返的。

×4. 若状态i ↔状态j ,则i 与j 具有相同的周期。

√5. 一个有限马尔科夫链中不可能所有的状态都是暂态。

√三. 简答题1.什么是随机过程,随机序列答:设T 为[0,+∞)或(-∞,+∞),依赖于t(t ∈T)的一族随机变量(或随机向量){t ξ}通称为随机过程,t 称为时间。

当T 为整数集或正整数集时,则一般称为随机序列。

2 .什么是时齐的独立增量过程答:称随机过程{t ξ:t ≥0}为独立增量过程,如果对于01,0,n n t t t ∀∀≤<<<L 起始随机变量及其后的增量s t s ξξ+-是相互独立的随机变量组;如果s t s ξξ+-的分布不依赖于s, 则此独立增量过程又称为时齐的独立增量过程。

随机过程习题和答案

随机过程习题和答案

一、设二维随机变量 ( ,) 的结合概率密度函数为:试求:在时,求。

解:=当时,=设失散型随机变量X 听从几何散布:试求的特点函数,并以此求其希望与方差。

解:因此:袋中有一个白球,两个红球,每隔单位时间从袋中任取一球后放回,对每一个确立的 t对应随机变量t假如对 t时获得红球X (t )3e t假如对 t时获得白球试求这个随机过程的一维散布函数族 .设随机过程,此中是常数,与是相互独立的随机变量,听从区间上的均匀散布,听从瑞利散布,其概率密度为试证明为宽安稳过程。

解:( 1)与没关(2),因此(3)只与时间间隔有关,因此为宽安稳过程。

设随机过程X (t ) U cos2t,此中 U 是随机变量,且E(U ) 5, D (U ) 5.求:(1)均值函数;(2)协方差函数;(3)方差函数 .设有两个随机过程X (t ) Ut 2, Y(t ) Ut 3 ,此中 U 是随机变量,且 D (U ) 5.试求它们的互协方差函数。

设 A, B是两个随机变量, 试求随机过程X (t) At 3B,t T ( ,)的均值函数和自有关函数.若 A, B互相独立,且 A ~ N (1,4), B ~ U (0,2),则m X(t)及R X(t1, t2)为多少?一队学生按序等候体检。

设每人体检所需的时间听从均值为 2 分钟的指数散布而且与其余人所需时间互相独立, 则 1 小时内均匀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(设学生特别多,医生不会安闲)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 E(N(1)) 30。

40 (30) k e 30。

P(N (1) 40)k!k 0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 1,2,当 1 路公共汽车有N1人乘坐后出发; 2 路公共汽车在有N2人乘坐后出发。

随机过程2012B'卷及答案

随机过程2012B'卷及答案

河北科技大学2012——2013 学年第一学期《应用随机过程》试卷(B′)学院理学院班级姓名学号一.概念简答题(每题5分,共40分)1. 写出ARMA(p,q)模型的定义2. 写出卡尔曼滤波的算法公式3. 一书亭用邮寄订阅销售杂志,订阅的顾客数是强度为6的一个泊松过程,每位顾客订阅1年,2年,3年的概率分别为111,,236,彼此如何订阅是相互独立的,每订阅一年,店主即获利5元,设()Y t是[0,)t时段内,店主从订阅中所获得总收入。

试求:(1)[()]E Y t(即[0,)t时段内总收入的平均收入);(2)[()]D Y t 。

4. 已知平稳过程()X t 的功率谱密度为2424()109X w S w w w +=++,试求其自相关函数()X R τ。

5. 设某设备的使用期限为10年,在前5年平均2.5年需要维修一次,后5年平均2年维修一次,试求在使用期限内只维修过一次的概率。

6. 设()X t 为二阶矩过程,212()12(,)t tX R t t e --=,若()()()d Y t X t X t dt=+,试求12(,)Y R t t 。

7. 随机过程2{()(),,(,)}X t A t t T A N ϕμσ=∈ 是否为正态过程,试求其有限维分布的协方差阵。

8. 什么是随机过程,随机序列? 二.综合题(每题10分,共60分)1. 设{(),0}X n n ≥是具有3个状态1,2,3的齐次马尔可夫链,一步转移概率矩阵为1/41/21/41/21/41/401/43/4P ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,初始分布为 123(0){(0)1}1/2,(0)1/3,(0)1/6p P X p p =====(1) 试求{(0)1,(2)3};P X X == (2) 试求{(2)2};P X = (3) 此链是否具有遍历性? (4) 试求其平稳分布。

2. 设马尔科夫链的状态空间为I={0,1}, 一步转移概率矩阵为P=0.50.40.10.30.40.30.20.30.5⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,求其相应的极限分布。

《随机过程》第六章习题

《随机过程》第六章习题

Y (s)ds, t 0 ,在均方可积意义下是否存在?存在的话,试求其相
0
t
(t ) e at B(e 2at 1), t 0, a 0 的常数,试求随机过程 (t ) 和 (t ) 的均值函数和相
关函数,并说明 (t ) 和 (t ) 是否是正态过程。 3、 设 {B(t ) , t 0} 是 标 准 的 布 朗 运 动 , 试 求 B(t ) 与
P{B(t 0 t ) x0 B(t 0 ) x0 } P{B(t 0 t ) x0 B(t 0 ) x0 } 1 / 2 ;
Ta inf{t :t 0, B(t ) a} , (3) 令: 当 a 0 时, Ta 表示布朗运动首次到达 a 的时刻,
试求 Ta 的分布函数。 7、 设 B(t ) , t 0 是初值为零的标准布朗运动,令:
中国科学院大学 2014~201
第六章 高斯过程(维纳过程) 习题
1、 设有随机过程 Y (t ) t X 1, 0 t , X 是正态随机变量,期望为 0,方差为 X 。
2 2
(1) 过程 Y (t ) 是否正态过程?是否平稳过程?均需说明理由; (2) 过程 Z (t ) 关函数。 2、 设 B(t ) , t 0 是 初值 为零 的标 准布朗 运 动, 令 (t ) (1 t ) B[t /(1 t )], 0 t 1 ,
X (t ) B(t ) tB(1) , 0 t 1
称 { X (t ), 0 t 1} 为布朗桥过程。 (1) 试问布朗桥过程是否为正态过程,为什么? (2) 试求布朗桥过程的均值函数和相关函数; (3) 试求布朗桥过程的一维分布密度函数。

(完整版)上海大学随机过程第六章习题及答案

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第三章 习 题1.甲乙两人进行某种比赛,设每局比赛中甲胜的概率为p ,乙胜的概率为q ,平局的概率为r ,其中,,0,1p q r p q r ≤++=,设每局比赛后,胜者得1分,负者得1-分,平局不记分,当两个人中有一个人得到2分时比赛结束,以n X 表示比赛至第n 局时甲获得的分数,则{,1}n X n ≥是一齐冯马尔可夫链.(1)写出状态空间;(2)求一步转移概率矩阵;(3)求在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率. 解(1){,0}n X n ≥的状态空间为{2,1,0,1,2}S =--(2){,0}n X n ≥的一步转移概率矩阵为1000000000001q rp q r p q r p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦P (3)因为两步转移概率矩阵为22(2)22222210000202220200001q rq r pq pr p q rq r pqpr p q qr pq r p pr ⎡⎤⎢⎥++⎢⎥⎢⎥==+⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦P P所以在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率为(2)12(1)p p pr p r =+=+2.设{,1,2,}i Y i =L 为相互独立的随机变量序列,则 (1){,1,2,}i Y i =L 是否为Markov 链? (2)令1nn ii X Y ==∑,问{,1,2,}iX i =L 是否为Markov 链?解(1)由于11221112211122111221111221(,,,,) (,,,)(,,,)()()()()()()(,,,)n n n n n n n n n n n P Y i Y i Y i Y j P Y j Y i Y i Y i P Y i Y i Y i P Y i P Y i P Y i P Y j P Y j P Y j Y i P Y i Y i Y i ------=========================L L L L L因此,{,1,2,}n Y n =L 是马尔可夫链.(2)取1111()f U X U ==,当11U i =时,212X U U =+是2U 的函数,记为22().f U 依次类推,1121n n X U U U --=+++L 为1n U -的函数,记为1112(),n n n n f U X U U U --=+++L 为n U 的函数,记为().n n f U 由于12,,,,n U U U L L 相互独立,则其相应的函数1122(),(),,(),n n f U f U f U L L 也相互独立,从而122111221111112211 (,,,)(,,,)(,,,)()()nn n i n i n n n n n n P X j X i X i X i P Y j X i X i X i P X Y j X i X i X i P Y j i P X j X i --=---==========+======-===∑L L L因此{,1,2,}n X n =L 是马尔可夫链.3 设,1,2,i X i =L 是相互独立的随机变量,且使得(),0,1,i j P X j a j ===L ,如果max{,1,2,,1}n i X X i n >=-L ,其中0X =-∞,就称在时刻n 产生了一个记录.若在时刻n产生了一个记录,就称n X 为记录值,以n R 表示第n 个记录值. (1)证明,{,1,2,}n R n =L 是Markov 链,并求其转移概率;(2)以i T 表示第i 个与第1i +记录之间的时间,问{,1,2,}n T n =L 是否是Markov 链,若是,则计算其转移概率.证明:(a )根据题意有:k n k n n X R X R X R ===,....,2121,……满足........21k n n n X X X << 且........121k n n n <<<故},...,|{11111i R i R i R z R P k k k k k ====--+}...|{111i i i j z R P k k k >>>>==-+ }|{1k k i j z R P >==+}|{1k k k i R z R P ===+ 故}1,{≥i R i 是一个马尔可夫链且⎩⎨⎧≤>======++i j ij a i X z X P i R z R P j k n n k k k k k ,0,}|{}|{11 (由于i X 的独立性)(b )记i T 为第i 个记录与第1i +个记录之间的时间,i T 是相互独立的随机变量,因为{}i P T t =}1...,2,1,,|{k 1-=<=====+++t k i X i X R z X R P i i i n n i t n i 且}{1z X R P tn i i ===++=⎩⎨⎧≤>ij i j a j ,0,(由于i X 的独立性)故{i T ,1≥i }是一个马尔可夫链 令(,),1i i i Z R T i =≥ 则{}111,,,i i i P Z Z Z Z +-…{}111111(,)(,),(,),,(,)i i i i i i P R t R t R t R t ++--=…{}1111112111111211(,)(,),(,),,(,),(,)i i i t t i t t i t t i t t P X t X t X t X t X t +-+++++++-++=…+?+?+… {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X t X t ++++++=…+?+ {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X z t X i t ++++++===…+?+,0,j j i j iα>⎧=⎨≤⎩ 故}{,(),1i i R T i ≥是一个马尔可夫链。

《随机过程》第6章习题及参考答案

《随机过程》第6章习题及参考答案

湖南大学本科课程《随机过程》第6章习题及参考答案主讲教师:何松华 教授1. 给定实数x 和一个平稳随机过程()X t ,定义理想门限系统的特性为1()()0()X t xY t X t x≤⎧=⎨>⎩ 试证:(1) [()]()X E Y t F x =;(2) ()](,,)Y X R F x x ττ=证:(1) ()Y t 在任意时刻为只有两种取值1,0的随机变量,则[()]1{()1}0{()0}{()1}{()}(,)() ()X X E Y t P Y t P Y t P Y t P X t x F x t F x =⨯=+⨯====≤==根据平稳性(2)根据相关函数定义,有()][()()]11{()1,()1}01{()0,()1} 10{()1,()0}00{()0,()0}{()1,()1}{(),()}(,;,)(,;) ()Y X X R E Y t Y t P Y t Y t P Y t Y t P Y t Y t P Y t Y t P Y t Y t P X t x X t x F x x t t F x x ττττττττττ=+=⨯⨯+==+⨯⨯+==+⨯⨯+==+⨯⨯+===+===+≤≤=+=根据平稳性2.设平方律检波器的传输特性为2y x =,在检波器输入端加入一窄带高斯随机过程()X t ,其概率密度函数为22()()}2X Xx a f x σ-=- 在检波器后联接一个理想低通滤波器,求低通滤波器输出过程的一维概率密度和均值;当0a =时结果有何变化。

解:根据题意,()X t 为非零均值的中频窄带随机过程,可以表示为:00()()cos()()sin()C S X t a A t t A t t ωω=+-其中()C A t 、()S A t 为零均值窄带随机过程的同向分量以及正交分量,都服从均值为0、方差为2X σ的正态分布,且在同一时刻互不相关,则检波器输出信号22002222200000()[()cos()()sin()]1111()()2()cos()()cos(2)()cos(2)2222 2()sin()()()sin(2)C S C S C C S S C S X t a A t t A t t a A t A t aA t t A t t A t t aA t t A t A t t ωωωωωωω=+-=++++--- 通过理想低通滤波后,滤波器输出信号为2221()[()()]2C S Z t a A t A t =++由于随机变量()C A t 、()S A t 为互不相关(正态分布情况与独立等价)的正态随机变量,则22122()()()C S XXA t A t Z t σσ=+服从自由度为2的卡方分布,即11121/22/211221()22(2/2)z z Z z ef z e ---==Γ 221()()2X Z t Z t a σ=+,2122[()]()[()]XZ t a Z t h Z t σ-==,根据随机变量函数的概率密度关系,()Z t 的一维概率密度分布函数为22122()1()[()] ()X z a Z Z Xdh z f z f h z e z a dz σσ--==≥2222222211[()]{[()()]}[]22C S X X X E Z t E a A t A t a a σσσ=++=++=+当0a =时,221() (0)X zZ Xf z e z σσ-=≥,2[()]X E Z t σ=。

上海大学随机过程第六章习题及答案

上海大学随机过程第六章习题及答案

第三章 习 题1.甲乙两人进行某种比赛,设每局比赛中甲胜的概率为p ,乙胜的概率为q ,平局的概率为r ,其中,,0,1p q r p q r ≤++=,设每局比赛后,胜者得1分,负者得1-分,平局不记分,当两个人中有一个人得到2分时比赛结束,以n X 表示比赛至第n 局时甲获得的分数,则{,1}n X n ≥是一齐冯马尔可夫链.(1)写出状态空间;(2)求一步转移概率矩阵;(3)求在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率. 解(1){,0}n X n ≥的状态空间为{2,1,0,1,2}S =--(2){,0}n X n ≥的一步转移概率矩阵为1000000000001q rp q r p q r p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦P (3)因为两步转移概率矩阵为22(2)22222210000202220200001q rq r pq pr p q rq r pqpr p q qr pq r p pr ⎡⎤⎢⎥++⎢⎥⎢⎥==+⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦P P所以在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率为(2)12(1)p p pr p r =+=+2.设{,1,2,}i Y i =为相互独立的随机变量序列,则 (1){,1,2,}i Y i =是否为Markov 链?(2)令1nn ii X Y ==∑,问{,1,2,}iX i =是否为Markov 链?解(1)由于11221112211122111221111221(,,,,) (,,,)(,,,)()()()()()()(,,,)n n n n n n n n n n n P Y i Y i Y i Y j P Y j Y i Y i Y i P Y i Y i Y i P Y i P Y i P Y i P Y j P Y j P Y j Y i P Y i Y i Y i ------=========================因此,{,1,2,}n Y n =是马尔可夫链.(2)取1111()f U X U ==,当11U i =时,212X U U =+是2U 的函数,记为22().f U 依次类推,1121n n X U U U --=+++为1n U -的函数,记为1112(),n n n nf U X U U U --=+++为n U 的函数,记为().n n f U 由于12,,,,n U U U 相互独立,则其相应的函数1122(),(),,(),n n f U f U f U 也相互独立,从而122111221111112211 (,,,)(,,,)(,,,)()()nn n i n i n n n n n n P X j X i X i X i P Y j X i X i X i P X Y j X i X i X i P Y j i P X j X i --=---==========+======-===∑因此{,1,2,}n X n =是马尔可夫链.3 设,1,2,i X i =是相互独立的随机变量,且使得(),0,1,i j P X j a j ===,如果max{,1,2,,1}n i X X i n >=-,其中0X =-∞,就称在时刻n 产生了一个记录.若在时刻n产生了一个记录,就称n X 为记录值,以n R 表示第n 个记录值. (1)证明,{,1,2,}n R n =是Markov 链,并求其转移概率;(2)以i T 表示第i 个与第1i +记录之间的时间,问{,1,2,}n T n =是否是Markov 链,若是,则计算其转移概率.证明:(a )根据题意有:k n k n n X R X R X R ===,....,2121,……满足........21k n n n X X X << 且........121k n n n <<<故},...,|{11111i R i R i R z R P k k k k k ====--+}...|{111i i i j z R P k k k >>>>==-+ }|{1k k i j z R P >==+}|{1k k k i R z R P ===+ 故}1,{≥i R i 是一个马尔可夫链且⎩⎨⎧≤>======++i j ij a i X z X P i R z R P j k n n k k k k k ,0,}|{}|{11 (由于i X 的独立性)(b )记i T 为第i 个记录与第1i +个记录之间的时间,i T 是相互独立的随机变量,因为{}i P T t =}1...,2,1,,|{k 1-=<=====+++t k i X i X R z X R P i i i n n i t n i 且}{1z X R P tn i i ===++=⎩⎨⎧≤>ij i j a j ,0,(由于i X 的独立性)故{i T ,1≥i }是一个马尔可夫链 令(,),1i i i Z R T i =≥ 则{}111,,,i i i P Z Z Z Z +-…{}111111(,)(,),(,),,(,)i i i i i i P R t R t R t R t ++--=…{}1111112111111211(,)(,),(,),,(,),(,)i i i t t i t t i t t i t t P X t X t X t X t X t +-+++++++-++=…+?+?+… {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X t X t ++++++=…+?+ {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X z t X i t ++++++===…+?+,0,j j i j iα>⎧=⎨≤⎩ 故}{,(),1i i R T i ≥是一个马尔可夫链。

上海大学随机过程第六章习题与答案

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第三章 习 题1.甲乙两人进行某种比赛,设每局比赛中甲胜的概率为p ,乙胜的概率为q ,平局的概率为r ,其中,,0,1p q r p q r ≤++=,设每局比赛后,胜者得1分,负者得1-分,平局不记分,当两个人中有一个人得到2分时比赛结束,以n X 表示比赛至第n 局时甲获得的分数,则{,1}n X n ≥是一齐冯马尔可夫链.(1)写出状态空间; (2)求一步转移概率矩阵;(3)求在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率. 解(1){,0}n X n ≥的状态空间为{2,1,0,1,2}S =--(2){,0}n X n ≥的一步转移概率矩阵为1000000000001q rp q r p q r p ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦P (3)因为两步转移概率矩阵为22(2)22222210000202220200001q rq r pq pr p q rq r pqpr p q qr pq r p pr ⎡⎤⎢⎥++⎢⎥⎢⎥==+⎢⎥++⎢⎥⎢⎥⎣⎦P P所以在甲获得1分的情况下,再赛2局甲胜的概率为(2)12(1)p p pr p r =+=+2.设{,1,2,}i Y i =L 为相互独立的随机变量序列,则(1){,1,2,}i Y i =L 是否为Markov 链? (2)令1nn ii X Y ==∑,问{,1,2,}iX i =L 是否为Markov 链?解(1)由于11221112211122111221111221(,,,,) (,,,)(,,,)()()()()()()(,,,)n n n n n n n n n n n P Y i Y i Y i Y j P Y j Y i Y i Y i P Y i Y i Y i P Y i P Y i P Y i P Y j P Y j P Y j Y i P Y i Y i Y i ------=========================L L L L L因此,{,1,2,}n Y n =L 是马尔可夫链.(2)取1111()f U X U ==,当11U i =时,212X U U =+是2U 的函数,记为22().f U 依次类推,1121n n X U U U --=+++L 为1n U -的函数,记为1112(),n n n n f U X U U U --=+++L 为n U 的函数,记为().n n f U 由于12,,,,n U U U L L 相互独立,则其相应的函数1122(),(),,(),n n f U f U f U L L 也相互独立,从而122111221111112211 (,,,)(,,,)(,,,)()()nn n i n i n n n n n n P X j X i X i X i P Y j X i X i X i P X Y j X i X i X i P Y j i P X j X i --=---==========+======-===∑L L L因此{,1,2,}n X n =L 是马尔可夫链.3 设,1,2,i X i =L 是相互独立的随机变量,且使得(),0,1,i j P X j a j ===L ,如果max{,1,2,,1}n i X X i n >=-L ,其中0X =-∞,就称在时刻n 产生了一个记录.若在时刻n 产生了一个记录,就称n X 为记录值,以n R 表示第n 个记录值.(1)证明,{,1,2,}n R n =L 是Markov 链,并求其转移概率;(2)以i T 表示第i 个与第1i +记录之间的时间,问{,1,2,}n T n =L 是否是Markov 链,若是,则计算其转移概率.证明:(a )根据题意有:k n k n n X R X R X R ===,....,2121,……满足........21k n n n X X X << 且........121k n n n <<<故},...,|{11111i R i R i R z R P k k k k k ====--+}...|{111i i i j z R P k k k >>>>==-+ }|{1k k i j z R P >==+}|{1k k k i R z R P ===+ 故}1,{≥i R i 是一个马尔可夫链且⎩⎨⎧≤>======++i j ij a i X z X P i R z R P j k n n k k k k k ,0,}|{}|{11 (由于i X 的独立性)(b )记i T 为第i 个记录与第1i +个记录之间的时间,i T 是相互独立的随机变量,因为{}i P T t =}1...,2,1,,|{k 1-=<=====+++t k i X i X R z X R P i i i n n i t n i 且}{1z X R P t n i i ===++=⎩⎨⎧≤>i j ij a j ,0,(由于i X 的独立性)故{i T ,1≥i }是一个马尔可夫链 令(,),1i i i Z R T i =≥ 则{}111,,,i i i P Z Z Z Z +-…{}111111(,)(,),(,),,(,)i i i i i i P R t R t R t R t ++--=…{}1111112111111211(,)(,),(,),,(,),(,)i i i t t i t t i t t i t t P X t X t X t X t X t +-+++++++-++=…+?+?+… {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X t X t ++++++=…+?+ {}111111(,)(,)i i t t i t t i P X z t X i t ++++++===…+?+,0,j j ij iα>⎧=⎨≤⎩ 故}{,(),1i i R T i ≥是一个马尔可夫链。

(完整版)随机过程习题答案

(完整版)随机过程习题答案

(完整版)随机过程习题答案随机过程部分习题答案习题22.1 设随机过程b t b Vt t X ),,0(,)(+∞∈+=为常数,)1,0(~N V ,求)(t X 的⼀维概率密度、均值和相关函数。

解因)1,0(~N V,所以1,0==DV EV ,b Vt t X +=)(也服从正态分布,b b tEV b Vt E t X E =+=+=][)]([ 22][)]([t DV t b Vt D t X D ==+=所以),(~)(2t b N t X ,)(t X 的⼀维概率密度为),(,21);(222)(+∞-∞∈=--x ett x f t b x π,),0(+∞∈t均值函数 b t X E t m X ==)]([)(相关函数)])([()]()([),(b Vt b Vs E t X s X E t s R X ++==][22b btV bsV stV E +++=2b st +=2.2 设随机变量Y 具有概率密度)(y f ,令Yt e t X -=)(,0,0>>Y t ,求随机过程)(t X 的⼀维概率密度及),(),(21t t R t EX X 。

解对于任意0>t,Yt e t X -=)(是随机变量Y 的函数是随机变量,根据随机变量函数的分布的求法,}ln {}{})({);(x Yt P x e P x t X P t x F t Y ≤-=≤=≤=-)ln (1}ln {1}ln {tx F t x Y P t x Y P Y --=-≤-=-≥= 对x 求导得)(t X 的⼀维概率密度xtt x f t x f Y 1)ln ();(-=,0>t)(][)]([)(dy y f e eE t X E t m yt tY X相关函数+∞+-+---====0)()(2121)(][][)]()([),(212121dy y f e e E e e E t X t X E t t R t t y t t Y t Y t Y X 2.3 若从0=t 开始每隔21秒抛掷⼀枚均匀的硬币做实验,定义随机过程=时刻抛得反⾯时刻抛得正⾯t t t t t X ,2),cos()(π试求:(1))(t X 的⼀维分布函数),1(),21(x F x F 和;(2))(t X 的⼆维分布函数),;1,21(21x x F ;(3))(t X 的均值)1(),(X X m t m ,⽅差 )1(),(22X Xt σσ。

《随机过程及其在金融领域中的应用》习题六答案

《随机过程及其在金融领域中的应用》习题六答案

P X t h X t 1 X t 为偶数 h h
取初始条件 X 0 0 ,求下列概率
p1 t P X t 奇数, p2 t P X t 偶数
答:
记 p1 t P X t 奇数 X 0 0, p2 t P X t 偶数 X 0 0
k 1
k 1
m0


z m t Pim
m0
t
zm

z2 t
z
m0
Pim
t zm

z2
t
G t, z
z

1
t
Pi1
t

k1
k 1
t
Pik 1
t
zk1 z Nhomakorabea
k 1
P X t h 偶数 X t 奇数 p1 t P X t h 偶数 X t 偶数 p2 t
h 1 p2 t 1 h p2 t h
p2 t p2 t
于状态 0 的概率 P00 t 。
答:
设 x t 为 t 时刻所处状态,记
P00 t P xt 0 x0 0, P01 t Px t 1 x 0 0
易知: P00 t P01 t 1 ,采用无穷小分析法
P00 t t P x t t 0 x 0 0 P x t t 0, x t 0 x 0 0 P x t t 0, x t 1 x 0 0 P00 t P x t t 0 x t 0 P01 t P x t t 0 x t 1

《随机过程》课后习题解答

《随机过程》课后习题解答
6、证函数 f (t ) 解 (1)
( k 0, 2, n )
1 为一特征函数,并求它所对应的随机变量的分布。 1 t2
n n i
f (t
i 1 k 1
tk )i k
5
=
i 1 k 1
n
n
i k
1 (ti tk )
2

i 1 k 1
n
n
e jti e jti e jti {1 ( jtk )(1 jtk )} n n e jtk e e i k jti = i 1 k 1 e n(1 jtk ) e
1 n n n j ( ti tk ) l ] i k = [e n i 1 k 1 l 1
(2) (3)
其期望和方差; 证明对具有相同的参数的 b 的 分布,关于参数 p 具有可加性。
解 (1)设 X 服从 ( p , b ) 分布,则
f X (t ) e jtx
0
b p p 1 bx x e dx ( p )
bp ( p)

x
0
p 1 ( jt b ) x
i k
1 M 2
0
ti t k } ) ( M 1max{ i , j n
且 f (t ) 连续 f (0) 1 (2) f (t )

f (t ) 为特征函数
1 1 1 1 1 [ ] 2 2 1 t 1 ( jt ) 2 1 jt 1 jt

3
fZ(k)() t (1 )kk! jk (1 jt)(k1)
E (Z k ) 1 (k ) f Z (0) ( 1) k k ! k j
n

随机过程-习题-第6章

随机过程-习题-第6章

随机过程-习题-第6章(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--设有n 维随机矢量)(21n ξξξξτ =服从正态分布,各分量的均值为n i a E i ,,2,1, ==ξ,其协方差矩阵为⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=2222222000000σσσσσσσa a a B试求其特征函数。

解:n 元正态分布的特征函数为}21exp{),,,(21][Bt t t j t t t n '-'=μφξn i a E i ,,2,1, ==ξ ),,,(21n t t t t =' ,则∑=='ni ijat t j 1μ()()),,,(2122322222121'++='n n t tt t t a t t a t t Bt t σσσσσσ=22223232222221221σσσσσσn t t a t t t a t t t ++++++ =∑∑-=+=+1121122n i i i ni i a t t t σσ∴]21exp[)]21(exp[),,,(112112221][∑∑-=+=--=n i i i ni i i n a t t t jat t t t σσφξ. 设n 维正态分布随机矢量)(21n T ξξξξ =各分量的均值为i E i =ξ,n i ,3,2,1=,各分量间的协方差为n i m i m n b i m ,3,2,1,|,|,=--=设有随机变量∑==ni i 1ξη,求?的特征函数。

解:易得:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n ξξξη 21]111[2)1(][][11+===∑∑==n n i E E ni ni i ξη 协方差矩阵为: ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=n nn n n n n n n n321312211121B所以 ]111[]111['⋅⋅= B ηD =223n n +由于高斯分布的随机变量的线形组合依旧是高斯分布的,所以η的特征函数为:⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧++-+=2456822)1(exp )(t n n n t n n j t ηΦ设有三维正态分布随机矢量)(321ξξξξ=T ,其各分量的均值为零,即0][=i E ξ)3,2,1(=i ,其协方差矩阵为⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=333231232221131211b b b b b b b b b B其中,2332211σ===b b b ,试求:(1)[]321ξξξE(2)[]232221ξξξE (3))])()([(223222221σξσξσξ---E 解:(1) 由教材467P 页可看出()()3,2,1,,,,321321=Φ-=∂Φ∂i t t t u t t t t i i()()()j i j i t t t u u t t t b t t t t t j i ij ji ≠=Φ+Φ-=∂∂Φ∂且3,2,1,,,,,,,3213213212,()()()()()()()3213211232133123213213211233212133213123213213,,,,,,,,,,,,t t t u u u u b u b u b t t t u u u t t t u b t t t u b t t t u b t t t t t t Φ-++=Φ-Φ+Φ+Φ=∂∂∂Φ∂ 其中:()321,,t t t Φ为零均值的三元正态分布随机变量321,,ξξξ的特征函数()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-=Φ∑=3132121exp ,,k k k u t t t t∑==31i i ki k t b u令0321===t t t ,则()3,2,1,0,10,0,0===Φk u k ,所以[]()()0,,032132133213213=∂∂∂Φ∂====-t t t t t t t t t jE ξξξ(2)设()321123213312u u u u b u b u b N -++=,则()()3213213213,,,,t t t N t t t t t t Φ=∂∂∂Φ∂21333123321333123312321233122321222132312221133112321111231312123131222213332122231133221132132222u u b u u b u u b b b b b t Nu u b u u b u u b b b b b t Nu u b u u b u u b b b b b t Nb b b b b b b b b b b b t t t N---+=∂∂---+=∂∂---+=∂∂++++=∂∂∂∂()()()()()()()2313123322110132321223132123213212321321303213213023222132164,,,,,,,,,,,,321321321b b b b b b t N t t t t t t N t t t t t t N t t t t t t t t t t t N t t t t t t N t t t t t t t t t t t t t t t -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂Φ∂+∂∂∂∂Φ∂+∂∂∂∂Φ∂+Φ∂∂∂∂=∂∂∂Φ∂=∂∂∂Φ∂========= []()()()()231312332211023222132162322214,,63216b b b b b b jt t t t t t jE t t t -=∂∂∂Φ∂=--===ξξξ(3)()()()[]()()()()[]()2121122221222121122122112221121222112121122122221214,2,,t t u u b u u b u u u b b u u b u b b b b t t u u b t t t t t t Φ-+--++-+=Φ+-∂∂∂=∂∂Φ∂()()()[]()()()()[]()3131132321332131132133113231121333113131133122321314,2,,t t u u b u u b u u u b b u u b u b b b b t t u u b t t t t t t Φ-+--++-+=Φ+-∂∂∂=∂∂Φ∂()()()[]()()()()[]()3232232322332232232233223232222333223232233222322324,2,,t t u u b u u b u u u b b u u b u b b b b t t u u b t t t t t t Φ-+--++-+=Φ+-∂∂∂=∂∂Φ∂[]()21222110222121422212,21b b b t t t t E t t +=∂∂Φ∂===ξξ []()21333110232131423212,31b b b t t t t E t t +=∂∂Φ∂===ξξ []()22333220232232423222,32b b b t t t t E t t +=∂∂Φ∂===ξξ()()()[][][][][]()()()22321321222313126232221423222321222122322212232222212224b b b b b b E E E E E E E E ++--=-+++++-=---σσξξξσξξξξξξσξξξσξσξσξ另一种方法是利用设有三维正态分布的随机矢量T ξ=[1ξ,2ξ,3ξ]的概率密度为f []ξ(x 1,x 2,x 3)=C )}422(21exp{2321222121x x x x x x x +-+--(1)证明经过线性变换η=A ξ=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---100721021411⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321ξξξ 得矢量T η=[321,,ηηη],则321,,ηηη是相互统计独立的随机变量。

随机过程2012A'卷及答案

随机过程2012A'卷及答案

河北科技大学2012——2013 学年第一学期《应用随机过程》试卷(A ′)学院 理学院 班级 姓名 学号一.概念简答题(每题5分,共40分)1. 什么是随机过程,随机序列?2. 随机过程2{()(),,(,)}X t A t t T A N ϕμσ=∈ 是否为正态过程,试求其有限维分布的协方差阵。

3. 设()X t 为二阶矩过程,212()12(,)t t X R t t e --=,若()()()dY t X t X t dt=+,试求12(,)Y R t t 。

4.设某设备的使用期限为10年,在前5年平均2.5年需要维修一次,后5年平均2年维修一次,试求在使用期限内只维修过一次的概率。

5. 已知平稳过程()X t的功率谱密度为2424()109XwS ww w+=++,试求其自相关函数()XRτ。

6.一书亭用邮寄订阅销售杂志,订阅的顾客数是强度为6的一个泊松过程,每位顾客订阅1年,2年,3年的概率分别为111,,236,彼此如何订阅是相互独立的,每订阅一年,店主即获利5元,设()Y t是[0,)t时段内,店主从订阅中所获得总收入。

试求:(1)[()]E Y t(即[0,)t时段内总收入的平均收入);(2)[()]D Y t。

7. 写出卡尔曼滤波的算法公式8.写出ARMA(p,q)模型的定义二.综合题(每题10分,共60分)1.设二维随机变量(,)X Y的概率密度为(,)f x y=2,01,01 0,x y x y--<<<<⎧⎨⎩其他试求p{x<3y}2. 设到达某图书馆的读者组成一泊松流,平均每30min 到达10位。

假定每位读者借书的概率为13,且与其它读者是否借书相互独立,若令{(),0}Y t t ≥是借书读者流,试求:(1)在[0,)t (0)t ≥内到达图书馆的读者数()N t 的概率分布; (2)平均到达图书馆的读者人数; (3)借书读者数()Y t 的概率分布。

随机过程课后习题

随机过程课后习题

习题一1.设随机变量X 服从几何分布,即:(),0,1,2,...k P X k pq k ===。

求X 的特征函数、EX 及DX 。

其中01,1p q p <<=-是已知参数。

2.(1)求参数为(p,b )的Γ分布的特征函数,其概率密度函数为(2)求其期望和方差;(3)证明对具有相同的参数b 的Γ分布,关于参数p 具有可加性。

3.设X 是一随机变量,F (x )是其分布函数,且是严格单调的,求以下随机变量的特征函数。

(1)(),(0,)Y aF X b a b =+≠是常数; (2)Z=ln F()X ,并求()k E Z (k 为自然数)。

4.设12,,...,n X X X 相互独立,具有相同的几何分布,试求 的分布。

5.试证函数 为一特征函数,并求它所对应的随机变量的分布。

6.试证函数 为一特征函数,并求它所对应的随机变量的分布。

7.设12,,...,n X X X 相互独立同服从正态分布2(,)N a σ,试求n 维随机向量12,,...,n X X X 的分布,并求出其均值向量和协方差矩阵,再求 的概率密度函数。

8.设X 、Y 相互独立,且(1)分别具有参数为(m, p)及(n, p)的二项分布;(2)分别服从参数为12(,),(,)p b p b 的Γ分布。

求X+Y 的分布。

9.已知随机向量(X, Y )的概率密度函数为试求其特征函数。

10.已知四维随机向量X ,X ,X ,X 1234()服从正态分布,均值向量为0,协方差矩阵为B σ⨯kl 44=(),求(X ,X ,X ,X E 1234)。

11.设X 1,X 2 和X 3相互独立,且都服从(0,1)N ,试求随机变量112Y X X =+和213Y X X =+组成的随机向量(Y 1, Y 2)的特征函数。

12.设X 1,X 2 和X 3相互独立,且都服从2(0,)N σ,试求:(1)随机向量(X 1, X 2, X 3)的特征函数;1,0()0,0()p p bxb x e x p x p x --⎧>⎪Γ⎨⎪≤⎩=0,0b p >>1nk k X =∑(1)()(1)jt jnt jt e e f t n e -=-21()1f t t=+11n i i XX n ==∑221[1()],1,1(,)40,xy x y x y p x y ⎧+--<<⎪=⎨⎪⎩其他(2)设112123123,,S X S X X S X X X ==+=++,求随机向量(S 1, S 2, S 3)的特征函数;(3)121Y X X =-和232Y X X =-组成的随机向量(Y 1, Y 2)的特征函数。

2012年随机过程试卷答案

2012年随机过程试卷答案

故 3,1, 是非常返且非周期, 因此, I 可分解为
I = K + J = {1, 3} ∪ {0, 2, 4}.
……………15 分
……………18 分
转移状态图如下:
北方工业大学试卷
第5页
共 10 页
五、 (20 分)
设随机过程X (t ) = A cos(ωt + Θ), 其中A是服从瑞利分布的随机变量,其概率密度为
为常返态.
……………10 分
北方工业大学试卷
第3页
共 10 页
又因为
(1) (2) μ0 = f 00 + 2 f 00 =
3 1 < ∞, 并且 p00 = > 0, 易得 d1 = d 0 = 1, 所以状态 1,0 均为非周期、 2 2
正常返.
3
……………13 分 ……………15 分
由π = π P 和 ∑π i = 1,
n=0,1,2,3,…}是两个状态的马氏链, 这说明 n 个中继站具有无记忆性, 所以 { X(n),
状态空间为 I ={0,1}, ……………5 分
而其一步转移概率矩阵为
北方工业大学试卷
第8页
共 10 页
⎛ p 1− p ⎞ ⎛ p P=⎜ ⎟=⎜ p ⎠ ⎝q ⎝1 − p
q⎞ ⎟. p⎠
……………8 分
(2) P( X (0) = 1) p11 (2) (2) + P( X (0) = 1) p11 P( X (0) = 0) p01
=
1 {β [1 − ( p − q ) 2 ] + α [1 + ( p − q) 2 ]} 2 α + α ( p − q)2 = , 1 + (α − β )( p − q ) 2 进一步,由

湖南大学《随机过程》课程习题集

湖南大学《随机过程》课程习题集

湖南大学本科课程《随机过程》习题集主讲教师:何松华 教授第一章:概述及概率论复习1.1 设一批产品共50个,其中45个合格,5个为次品,从这一批产品中任意抽取3个,求其中有次品的概率。

1.2 设一批零件共100个,次品率为10%,每次从其中任取一个零件,取出的零件不再放回,求第3次才取得合格品的概率。

1.3 设一袋中有N 个球,其中有M 个红球,甲、乙两人先后各从袋中取出一个球,求乙取得红球的概率(甲取出的球不放回)。

1.4 设一批产品有N 个,其中有M 个次品,每次从其中任取一个来检查,取出后再放回,求连续n 次取得合格品的概率。

1.5设随机变量X 的概率分布函数为连续的,且0()00xA Be x F x x λ-⎧+≥=⎨<⎩其中λ≥0为常数,求常数A 、B 的值。

1.6设随机变量X 的分布函数为 ()() (-<<)F x A Barctg x x =+∞∞(1) 求系数A 、B ;(2)求随机变量落在(-1,1)内的概率;(3)求其概率密度函数。

1.7已知二维随机变量(X,Y)的联合概率密度分布函数为6(2)0,1(,)0XY xy x y x y f x y elsewhere --≤≤⎧=⎨⎩(1)求条件概率密度函数|(|)X Y f x y 、|(|)Y X f y x ;(2)问X 、Y 是否相互独立?1.8已知随机变量X 的概率密度分布函数为22()()]2X X X x m f x σ-=- 随机变量Y 与X 的关系为 Y=cX+b ,其中c ,b 为常数。

求Y 的概率密度分布函数。

1.9设X 、Y 是两个相互独立的随机变量,其概率密度分布函数分别为101()0X x f x elsewhere ≤≤⎧=⎨⎩,0()0y Y e y f y elsewhere-⎧<=⎨⎩ 求随机变量Z=X+Y 的概率密度分布函数。

1.10设随机变量Y 与X 的关系为对数关系,Y=ln(X),随机变量Y 服从均值为m Y 、标准差为σY 的正态分布,求X 的概率密度分布。

《随机过程》习题_施雨(西交大)

《随机过程》习题_施雨(西交大)

X 1 , Y2 X 1 X 2 ,
Y3 X 1 X 2 X 3 , 求
(1) Y1 ,Y2 ,Y3 的联合概率密度; (2) Y1 ,Y2 的联合概率密度。 1.24 已知随机变量 X 服从参数为 λ 的泊松分布.假若 λ 本身是另一个随机变量,试就以下 两种情形,求 X 的概率函数(分布律) 。 (1) λ 服从均值 μ=1/c (c > 0)的指数分布; (2) λ 服从参数为 α,c(α>0, c>0)的 Γ 分布
2


试证: (1)
D X Y E X 2 Y E X Y ;
2
(2) (全方差公式) D( X ) E D X Y D E X Y 。 1.19 设 X 与 Y 是相互独立的连续型随机变量,且 Y~U(0,1),令 Z=X+Y,证明 Z 的概率密度 为 f Z ( z) FX ( z ) FX ( z 1) 。 1.20 设 X 与 Y 是相互独立的随机变量,其中 X~U(0,1),Y 服从 0-1 分布,即 P{Y 1} p , P{Y 0} 1 p (0 p 1) ,求 X+Y 以及 XY 的概率分布。 1.21 设 X1 与 X2 是独立同指数分布 Exp(λ)的随机变量, (1) 证明 X 1 X 2与
P B A P Ak A P B AAk 。
k 1
1.14 设 A, B, C 为三个事件,证明 A 与 B 关于 C 条件独立当且仅当 P A BC P A C 。 1.15 设 X 为连续型随机变量,其概率密度为 f X ( x) xe x , x 0 ,求 E X | X 1 。 1.16 设 X 与 Y 为随机变量,并且 0 < D(X) < ∞,0 < D(Y) < ∞,证明:

随机过程课后习题答案

随机过程课后习题答案

标准教材:随机过程基础及其应用/赵希人,彭秀艳编著索书号:O211.6/Z35-2备用教材:(这个非常多,内容一样一样的)工程随机过程/彭秀艳编著索书号:TB114/P50历年试题(页码对应备用教材)2007一、习题0.7(1)二、习题1.4三、例2.5.1—P80四、例2.1.2—P47五、习题2.2六、例3.2.2—P992008一、习题0.5二、习题1.4三、定理2.5.1—P76四、定理2.5.6—P80五、1、例2.5.1—P802、例2.2.2—P53六、例3.2.3—P992009(回忆版)一、习题1.12二、例2.2.3—P53三、例1.4.2与例1.5.5的融合四、定理2.5.3—P76五、习题0.8六、例3.2.22010一、习题0.4(附加条件给出两个新随机变量表达二、例1.2.1三、例2.1.4四、例2.2.2五、习题2.6六、习题3.3引理1.3.1 解法纠正 许瓦兹不等式()222E XY E X E Y ⎡⎤⎡⎤≤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦证明:()()()()222222222220440E X Y E X E XY E Y E XY E X E Y E XY E X E Y λλλ +⎡⎤⎡⎤=++≥⎣⎦⎣⎦∴∆≤⎡⎤⎡⎤∴-≤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤∴≤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦例1.4.2 解法详解已知随机过程(){},X t t T ∈的均值为零,相关函数为()121212,,,,0a t t t t et t T a --Γ=∈>为常数。

求其积分过程()(){},t Y t X d t T ττ=∈⎰的均值函数()Y m t 和相关函数()12,Y t t Γ。

解:()0Y m t =不妨设12t t >()()()()()()1212222112121122122100,,Y t t t t t t t t t EY t Y t E X d X d d d τττττττττΓ===Γ⎰⎰⎰⎰()()()()()222121122221222112222212221212121212000220022002200222211||111111||211ττττττττττττττττττττττττ--------------=+-=+=---=+-+⎡=++--⎣⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰t t t a a t t a a a a t t t a a at a t a at t a t t at at ed d ed de d e d a ae d e d a a t t e e a a a a t e e e a a⎤⎦同理当21t t >时()()2112112221,1a t t at at Y t t t e e e a a----⎡⎤Γ=++--⎣⎦ (此处书上印刷有误)例1.5.5解法同上例1.5.6 解法详解 普松过程公式推导:(){}()()()()()()()()()()()1lim !lim 1!!!1lim 1!!lim 1lim !lim lim !第一项可看做幂级数展开:第二项将分子的阶乘进行变换:→∞-→∞-→∞---∆-→∞→∞-→∞→∞===-∆∆-⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-∆∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦-⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤-∆==⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⋅∆=∆⎢⎥--⎣⎦N k N N kkN N k kN N kN kq t qtN N k N kk k N N P X t k C P N q t q t k N k N q t q t N k k q t e e N N N q t q t N k N ()()()()()!lim 1!-→∞⎡⎤⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎡⎤=∆⋅=⋅=⎢⎥⎣⎦-⎣⎦N k k k k kN k N q t N qt qt N k (){}()()()()!1lim 1!!!N kkN kqt P X t k N q t q t N k k qt ek -→∞-∴=⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-∆∆⎢⎥⎢⎥⎣⎦-⎣⎦⎣⎦=例2.1.2 解法详解设(){},X t t -∞<<+∞为零均值正交增量过程且()()2212121,E X t X t t t t t -=->⎡⎤⎣⎦,令()()()1Y t X t X t =--,试证明(){},Y t t -∞<<+∞为平稳过程。

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中科院研究生院2012~2013第一学期 随机过程讲稿 孙应飞
第六章 高斯过程(维纳过程) 习题
1、 设有随机过程Y ,∞<<−=t X t t 0,1)(2X 是正态随机变量,期望为0,方差为。

2X σ(1) 过程Y 是否正态过程?是否平稳过程?均需说明理由;
)(t (2) 过程,在均方可积意义下是否存在?存在的话,试求其相关函数。

0,)()(0>=
∫t ds s Y t Z t
2、 设是初值为零的标准布朗运动,令0,)(≥t t B 10)],1/([)1()(<≤−−=t t t B t t ξ,的常数,试求随机过程0,0),12>≥−a t at η()(=−e B e t at )(t ξ和)(t η的均值函数和相关函数,并说明)(t ξ和)(t η是否是正态过程。

3、 设是标准的布朗运动,试求与的相关系数,其中:。

}0,)({≥t t B 1≤≤t )(t B ∫1
0)(du u B 04、 已知是初值为0的标准布朗运动,
求在0),(>t t B 0)1(=B 时的条件概率分布密度函数。

)10()(<<t t B 5、 已知是初值为零的标准布朗运动,令0,)(≥t t B b t B a t +=)()(ξ,b at B t +=)()(η,
其中常数a ,t 。

试分析此两随机过程的前二阶矩是否相同?此两过程是否同分布?说明理由。

0>b ,0>0≥6、 设{为零初值的标准布朗运动,试求:
}0),(≥t t B (1) 在的条件下,的条件概率密度函数,其中t ;
01)(x t B =)(2t B 12t >(2) 布朗运动的对称性,即证明:当 t 时,有
0,00>>t 2/1})()({})()({00000000==≤+==>+x t B x t t B P x t B x t t B P ;
(3) 令:
T })(,0:inf{a t B t t a =>=a ,T 表示布朗运动首次到达a 的时刻,当时,试求T 的分布函数。

a 0>a 7、 设是初值为零的标准布朗运动,令:
0,)(≥t t B 10,)1()()(≤≤−=t tB t B t X
称{}10),(≤≤t t X 为布朗桥过程。

(1) 试问布朗桥过程是否为正态过程,为什么?
(2) 试求布朗桥过程的均值函数和相关函数;
(3) 试求布朗桥过程的一维分布密度函数。

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