什么是平稳信号和非平稳信号,怎么区别?
的有关信息介绍如下:
首先,让我们深入探讨随机信号的奥秘。随机信号,本质上是随机过程中的一个个随机变量,它们的表现形式是观测值,每次测量都会得到一组数据,而非固定值。要揭示随机变量的特性,需要进行大量统计观测,以捕捉其概率分布。对于随机过程,我们所见的波形是其一次具体的表现,是无数随机变量测量结果的集合。
平稳信号,就像高斯白噪声和口腔中的浊音,它们的信息量相对较小,且统计特性在时间上保持不变。其核心特征是统计量与时间起点无关,比如期望值,无论何时测量,结果都是一致的。对于随机过程,这表示其期望波形(或稳态波)是直流信号,即在恒定的基线上有随机的波动,这些波动虽看似随机,但其实遵循着规律。例如,直流信号叠加白噪声就是平稳随机信号的典型例子。
相反,非平稳信号则打破了这种静止的规律,其统计特性随时间变化,持续引入新的信息。非平稳信号中的“新息”是指当前信号值与预测信号值的差异,预测信号基于过去信号的统计特性,但非平稳性意味着这些预测无法完全准确。简单来说,如果你观察到一个像 f(t)=t 的确定信号叠加白噪声,这就是非平稳的一个实例。在非平稳信号中,稳态波不再是简单的直流,而且随机波动不可预测。例如,语音信号尽管存在短时平稳性,但总体上是非平稳的,这在雷达信号中也有所体现,线性预测对这类信号的预测效果会受限于无法完全预测的新息。



