Автоковариации и спектры
[7/100%]Пусть , где и — некоррелированные случайные величины с нулевыми средними и единичными дисперсиями. Покажите, что стационарна и её спектр содержит ровно одну точку.
Пусть равномерно распределена на , а независима от и имеет функцию распределения . Покажите, что определяет стационарную (комплексную) последовательность со спектральной функцией распределения .
Найдите автокорреляционную функцию стационарного процесса , спектральная плотность которого равна:
(i) ,
(ii) .
Пусть — вещественнозначная стационарная последовательность с нулевыми средними и автоковариационной функцией . Покажите, что
где — спектральная функция распределения. Выведите, что тогда и только тогда, когда , и покажите, что
Пусть — последовательность некоррелированных случайных величин со средними 0 и дисперсиями 1, и предположим, что последовательность удовлетворяет .
При каких значениях процесс стационарен?
При каких значениях величина допускает представление в виде ряда через ?
Покажите, что автокорреляционная функция процесса удовлетворяет
и найдите при . Отсюда вычислите спектральную плотность в конечном виде.
Пусть — последовательность некоррелированных случайных величин со средними 0 и дисперсиями , и предположим, что при , где . Предположим, что — вещественная последовательность, такая что
Покажите, что , где и . Покажите далее, что
Отсюда найдите через и , когда .
Пусть — стационарный процесс с нулевыми средними и дисперсиями , и пусть — наилучший линейный прогноз по . (См. раздел 9.2.) Формула Колмогорова-Сегё утверждает, что
где — спектральная плотность . Проверьте это для авторегрессионной схемы из примера (9.3.23).