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文檔簡介
通信系統(tǒng)的計算機模擬第十二講1關(guān)于期末報告下下次課為Project報告時間今天請?zhí)峤患堎|(zhì)報告一份(首頁注明姓名、學號信息)電子版和Matlab程序email到:btian01@請將email標題設為Simulation2008+姓名+學號請準備好報告PPT,每人報告時間為(10±2)分鐘如有特殊時間需求請?zhí)崆奥暶?第十一講回顧將仿真產(chǎn)生的數(shù)據(jù)處理成有用的形式波形、眼圖和散點圖,書上的例子要學會,典型的標準模塊估計直方圖功率密度估計周期圖帶數(shù)據(jù)窗的周期圖分段周期圖增益,延遲和信噪比3蒙特卡羅方法導論一個簡單易懂的場院景中考察一些基本方法對置信區(qū)間和收斂性等重要問題也作了簡單的討論假定設估計器所采有的觀測值是相到獨立的49.1蒙特卡羅方法的基本概念蒙特卡羅仿真建立在幾率游戲的基礎上“蒙特卡羅”——賭博著稱的地中海城市。蒙特卡羅仿真是那些利用蒙特卡羅方法估計系統(tǒng)參數(shù)如誤比特率(BER)的仿真而蒙特卡羅估計同是指通過內(nèi)在的隨機試驗來估計參數(shù)值的過程。59.1.1相對頻率蒙特卡羅估計是基于概率的相對頻率解釋的為定義相對頻率,第一步是確定隨機試驗和一個感興趣的事件A。隨機試驗中試驗結(jié)結(jié)果無法準確預測,用統(tǒng)計的方法加以描述。一個最基本的隨機試驗就是擲硬幣,正面、反面隨著機試驗中的事件可以是一個結(jié)果或幾個結(jié)果的集合以數(shù)學字通信系統(tǒng)為例,隨機試驗可定度為發(fā)送一個二進制數(shù)1,接收機輸出端結(jié)果為對所發(fā)送二進制符號的估計,它是二進制數(shù)0或者二進制數(shù)1我們所感興趣的事件可能在發(fā)送1的過程中所產(chǎn)生的差錯要確定系統(tǒng)的BER,得估計在發(fā)送1的條件下接收到0這一事件的概率。大量的隨機試驗,試次數(shù)為N,以表示事件A發(fā)生的次數(shù)。將事件A發(fā)生的概率近似為相對頻率,其定義為。在相對頻率的意義下,事件A的概率可以通過重復無限多次隨機實驗獲得N是總的發(fā)送比特數(shù)或符號數(shù),NA-錯誤數(shù)6討論由于試驗的隨機性,在試驗次數(shù)N有限的情況下,NA是隨機變量,Pr(A)也是隨機變量。估計器(仿真)隨機變量的統(tǒng)計性質(zhì)決定了估計器精度,因而也決定了仿真的質(zhì)量。79.1.2無偏和一致估計器蒙特卡羅估計器必須滿足幾個重要性質(zhì)在實際中才有意義首先,我們希望蒙特卡羅估計器是無偏的。如果A的估計值?,我們希望換句話說,在平均意義下可以得到正確的結(jié)果。估值有比較小的方差如果估計值是無偏的并具有小的方差,則估計器所產(chǎn)生的估計值會聚集在待估計參數(shù)真值的周圍,且有較小的散布范圍。除非所研究的事件是統(tǒng)計獨立的,用解析的方法確定蒙特卡羅估計器的方差通常是困難的,但是幾乎可以肯定,隨著估計值數(shù)量的增加而減少,稱為一致的。對于一致估計器,當時,而對于無偏和和一致估計器,誤差具有零均值,而其方差在收斂為0。收斂過程通常非常緩慢89.1.3蒙特卡羅估計考慮確定一個形狀不規(guī)則的區(qū)域的面積作為一個蒙特卡羅估計器的簡單例子。侍估計面積的區(qū)域完全包含在一個面積已知的方框中,隨機試驗定義在包圍方框中隨機抽取采樣,事件A定義為采樣點落在面積待確定區(qū)域內(nèi)。要得到一個未知面積的無偏估計器,隨機采用樣點必須均勻分布在面積已知范圍區(qū)域中,利用具有兩個均勻隨機數(shù)發(fā)生器的計算機程序就可以很容易地實現(xiàn)這一點。9Step110下一步是定義感興趣的事件A。我們要估計如圖9-2所示的爆炸形(sunburst)區(qū)域的面積,分別定義和落在包圍中和爆炸形區(qū)域的采樣點數(shù)因為采樣點在包圍方框中是均勻分布的,近似為采樣點落在鉆石形區(qū)域內(nèi)的數(shù)目與落在包圍方框中的數(shù)目之比,即也就是在采樣點為均勻分布這一條件下,隨著采樣點數(shù)的增加,近似精度會不斷提高。11
9.1.4π的估計估計數(shù)值π的方法之一是用一個具有單位面積的正方形包圍一個餡餅狀(pie-shaped)的區(qū)域,即單位圓的第一象限。如圖9-3所示為這種情況,以及總的采樣點數(shù)Nbox。如果正方形在x軸上所點的區(qū)間是(0,1),在y軸上所占的區(qū)間也是(0,1),顯然餡餅狀區(qū)域(四分之一圓)的面積為山巔一寺一壺酒,爾樂苦煞吾,把酒吃,酒殺爾,殺不死,樂爾樂。3.1415926535897932384626
3.141592653589793238
12假設采樣點是均勻分布的,則和Nbox
的比構(gòu)成的無偏估計,所以13例9-1m=input('EnterM,thenumberofexperiments>');n=input('EnterN,thenumberoftrialsperexperiment>');z=zeros(1,m);data=zeros(n,m);forj=1:mx=rand(1,n);y=rand(1,n);k=0;fori=1:nifx(i)^2+y(i)^2<=1 %Fallinsidepieslice?k=k+1;enddata(i,j)=4*(k/i); %jthestimateofpiendz(j)=data(n,j); %Storedataendplot(data,'k') %Plotcurvesxlabel('NumberofTrials')ylabel('Estimateofpi')14Result如果對5個結(jié)果進行平均,則如果對5個結(jié)果進行平均,則
,這樣的結(jié)果等價于2500次的試驗結(jié)果15討論這個志例子客具有較所有皆蒙特繭卡羅襯仿真迅的許蘭多重滔要特扎點其中寄都有臘一個斗測試流條件琴以及棗兩個凡計數(shù)雖器隨機斥試驗翼每進旦行一貧次,憂第一洽個計慶數(shù)器鼠就增到加1,如辨果測挎試條尊件每尼滿足浩一次統(tǒng),第擱二個位計數(shù)航器就講增加1。在數(shù)靜字通哭信系春統(tǒng)的菌仿真龍中,宮仿真么目的組是估曬計誤順比特量率。紹測試塑條件湯就是控發(fā)送英給定乘的比帥特或撇數(shù)據(jù)馳符號顧時是液否發(fā)裁生了駐差錯纏。在仿耳真中周,每糊當發(fā)的送了昌一個潛比特弄或數(shù)棕據(jù)符歲號,此第一滅計數(shù)介器就椅增加1。每邊當觀鞋測到烈一次策差錯朝,第植二個昏計數(shù)洲器就皆增加1。下一陜節(jié)中符的兩翼個例漁子會額演示琴這個車方法返。但倘我們臺先考比察一莫下AW盟GN信道喜的特做點。169.省2在通前信系滅統(tǒng)中霉的應報用——既AW剃GN信道為了躍用蒙衛(wèi)特卡型羅方消法估雜計通城信系柴統(tǒng)的六性能航,讓N個符利號通猶過系戲統(tǒng)(再實際忙上是寒系統(tǒng)饒的計暗算機閣仿真賀模型致),乒并計蹈算發(fā)笑送差掃錯的昨個數(shù)Ne。如木果在N次的蕩符號臭發(fā)送周中有Ne次差眉錯,彼則符巧號差蓄錯概封率為這一飾估計棒是有翅偏的霧還是昨無偏昏的呢傾?它飼是否糞為一漲致估被計?為了夾在這描一個灘盡可通能簡里單的父場景玩下研歸究這哪些重餡要的毫問題憲,我悟們假怒設信蘿道是AW猜GN(加胡性高忠斯白檢噪聲系)信痰道。在AW消GN條件刺下,伯由信寄道噪范聲所潤產(chǎn)生宴的差壓錯相攜互獨查立,粘而且臺在次嶼符號鴿發(fā)送丹中出蘿現(xiàn)的頭差錯牛次數(shù)編可以纏用二堡項分喘布來杜描述179.牌2.績1二項震式分匯布我們怠下面沫的任罵務是代確定跡的統(tǒng)儲計特培性。首先窮是確刃定的廉均值動和方晨差。對于稿相互哄獨立全的差遍錯事首件,N次符哄號發(fā)斑送中帶有Ne次差革錯的選概率儲服從戲以下比的二混項式晴分布是二性項式躺分布晶系數(shù)弊,PE是單代次發(fā)打送的湊差錯逮概率診。18二項亭式分步布的歉性質(zhì)灣及蒙特略卡羅淋估計觸器的庭性質(zhì)代入則差劇錯概酸率的毅蒙特讓卡羅豎估計倆器的欣均值單為差錯寬概率釣的蒙洲特卡執(zhí)羅估憶計器區(qū)是無超偏的愁。差錯因概率煉蒙特繁卡羅折估計即器的名方差騙為估計普器是臣一致預的假設礦了二環(huán)項式夸分布著,這糊只有泄在差棵錯事艱件相斑互獨蹄立這縱一條將件下駐才成狡立19討論希望私蒙特量卡羅燈估計友器無桃偏、腎一致無偏平撕均意丙義下因正確小的系方差叮實齊用的一致序隨穿著N的增有大,脆方差奏減小PE未定貝,給片定要拴求的捧方差魚,N不能膏確定有偏患一致衛(wèi)的呢棗?腐不正販確,義除非鳴知道諒如何耐消除繼偏差20盡管閉知道員估計框器的紅性質(zhì)憤非常分重要描,但叔在許聲多情增況下不很難躍證明卵估計鞭器是駝無偏歪的和若一致欲的本節(jié)灘所得駐到的榨所有虜結(jié)果零很理悄想成立桂的條腦件是川信噪友聲引結(jié)起的屆差錯郊相互回獨立陳,從堵而對版應的療差錯筐概率導是二彎項分憶布的如果忌差錯豪事件豎是相惠關(guān)的閣,例新如在查帶限扔信道哨的情評況下錢,這茫里所綿給出押的結(jié)踏果不鉗再正陷確,撈從而璃面臨鮮的問挽題就幕更加幕困難不過擋,即科使差是錯事闊件不狡是相特互獨返立的勢,式翁(9-箱11)仍誰然是典一個概有效歡的差凈錯概莖率估個計器糟。21例9-司2在差斬錯事獵件相氏互獨郵立的飯情況泄下,凱可用造擲硬胳幣事感件來賠模擬煮二進詞制發(fā)含送,N個符姻號的旬發(fā)送渣可建贊模為鈴對一質(zhì)枚不杰均勻儲的硬邪幣進榴行N次投禍擲。披可以挽假設漁第i次投撞擲結(jié)叨果為絹“反歡面”孔相當聾于對駕第i次發(fā)怖送作缺出了嚼正確玻的判甘決,蠅而第i次投歐擲結(jié)扇果為滅“正搬面”覆相當近于對睡第i次發(fā)掏送作僵出了甘錯誤倡的判編決。巖在這吐個例冬子中攪,擲去幣過翠程所嗽具有莫的統(tǒng)北計特寬性由烘仿真量來決蛇定。儉因為珠投擲演是相惱互獨高立的嶺,所惑以這泥個試弱驗模析擬了AW牛GN信道網(wǎng)中的已二進途制數(shù)知據(jù)傳礎輸。22So涂lu芬ti刃on假設需投擲葬結(jié)果謙為“銜反面辯”(嘩沒有殿差錯僻)的闖概率頁為1-槐p,結(jié)棚果為侍“正賴面”配(有托差錯弦)的鴨概率哲為p。我鵲們希蒜望通籌過投豎擲次驕硬幣墨來估給計p值。p的蒙班特卡甜羅估它計器再為其中Nhe幣ad灶s表示惰在連腫續(xù)投請擲次鋼硬幣儉中出緒現(xiàn)“姑正面嫌”的旋次數(shù)喚。當港然,桿在N次投設擲中炕,可控以是0到N中的僻任何鑼數(shù),任但是懷出現(xiàn)k次“必正面菜”的受概率綿為因此庸,為諒了估嗓計Nhe辨ad黃s的統(tǒng)品計分邪布并詞確定p的估因計器滔,雹我們細必須剛重復庸進行賞這個量試驗共多次蘋,比差如是M次。23Ma意tl凝ab程序M租=孩20拆00稅;傻%須n磨um楚be讓r撓of志e膽xp球er灣im煎en畏tsN攪=謊50號0;矮%柱Nu愛mb廉er醒o鞠f波to嗚ss屆es枝/別e坦xp轉(zhuǎn)er稱im辟en獅tH膝=叮ze微ro磁s(媽1,麻M)呆;菠%煩In煎it銜ia家li麥ze社a腔rr扶ayH_借th騾eo宋r=卷ze逮ro憑s(引1,咽M)國;藝%句I謀ni綁ti麗al號iz沒e鏡ar炊ra內(nèi)yfo嫩r死j=理1:濟MA煌=該ra罷nd青(1忙,N鐮);he留ad稍s賀=傍0;fo蕉r證k=膛1:俱NifA(逐k)<布=0判.2he吳ad戴s鞋=薯he嶼ad按s+抱1;en貴den謝dH(征j)胞=威he款ad正s;en語d24H_講ma喊x=ma酬x(籌H);H_雕mi肚n=mi由n(咐H);r傅=H_處mi勺n:戲H_江ma馳x;[Nb]朗=hi最st誦(H螺,r);%fo少r察k=H_辭mi國n:伍H_友ma畢xH_碼th姑eo刻r(營k)造=香M*nk胞ch柄oo榴se掛(N綢,k)*直((奴0.本2)邁^k陵)*奮((肆0.飄8)亂^(憐N-鏈k)鹽);en隆dsu尋bp莫lo掏t(走2,帶1,彼1)hi隱st稍(H研,r)xl曾ab曾el勤('讀Nu檢mb內(nèi)erof艷h豈ea陡ds豬')yl晃ab濾el吃('斑Nu頑mb披erofoc賓cu訴re笑nc余es')su皂bp銹lo朋t(嚼2,刑1,疑2)pl疤ot型(r森,N姓b,葉'o并k'貧,r行,H倘_t岔he盛or申(1盲,H鉤_m勞in岔:H包_m滋ax漠),額'k閉')xl屢ab徑el尖('豆Nu遇mb謹erof砌h腸ea些ds向')yl伐ab苗el衰('挑Nu磁mb鐵erofoc灰cu老re蜜nc繳es')25二項總式系兇數(shù)fu銜nc漠ti懂on陪o揀ut踐=nk櫻ch勤oo返se孝(n洽,k)%臂Co語mp集ut鉤esn!驢/k脾!/旅(n鴉-k)!a笨=沸su饒m(途lo犁g(澆1:祝n)傷);析%lnof乎n命!b押=險su伙m(化lo鉗g(曉1:顏k)惰);遷%lnof緩k努!c揪=獵su詞m(姐lo蓮g(拾1:停(n港-k煩))紹);詠%lnof榮(n-倘k)!ou獅t賽=ro畝un辟d(輔ex賓p(藥a-感b-僵c))贈;訓%殲re夫su攪lt%賭En禾d摟of叉f四un送ct奏io仔n圓fi奔le洞.26Re掉su袋lt發(fā)生兼次數(shù)發(fā)生條次數(shù)27簡單站的蒙額特卡屈羅仿煩真舉例假設*在雅這射婦機中濫沒有朋進行緞脈沖稍成形筑。*假欄設信污道是AW變GN信道透。*信座源輸幸出端芬的數(shù)鑼據(jù)符擴號是構(gòu)相互粘獨立笨和等水概率貍的。*在氣系統(tǒng)匹中沒究有濾蘋波處什理,越因此恨不存允在碼龜間干秤擾。非常屋簡單狂,存被在解墻析解轟,不談需要說仿真仍以騾此為咬例28Fi腔nd磚o給ut蜻:當蒙除特卡春羅仿挎真應虛用于帶更貼竭近我墓們要折集中趣研究慶的主殊題(閘數(shù)字皂通信極系統(tǒng)駝)方憐面的畜問題意時,脈其性條能究扣竟如開何?這里捆,時秋延模喚塊是攀沒必柏要的提醒脊:幾其乎所邁有的屢仿真享都需艘要這越個重拳要部含分29利用領(lǐng)這一務方法疾,調(diào)芬制器稍輸出隆端假編設的號帶通昂信號院可表池示為其中蝕表示Ac載波墳幅值垃,Km是跟蟲調(diào)制優(yōu)有關(guān)音的常系數(shù),d[糕n]是第n個數(shù)黎據(jù)符奮號,θ是參柿考相箭位。X(殖t,趴n)的復較包絡尾只是葉符號鋼序數(shù)續(xù)的函慶數(shù),否表示舞為30Le丙tθ=0對如靈圖9-課6所示買的系裹統(tǒng),吐為了瀉確定已和畫投出Eb塑/N浴0以為頃函數(shù)里的BE次R,保亡持Eb恒定翼,并仿讓噪鴉聲功脊率在鴨感興調(diào)趣的鏡范圍稿內(nèi)遞莖增,膀這就銜要求誦對圖9-麻6中的憲噪聲攀發(fā)生贏器輸頸出端熊的噪槍聲功閱率進快行校春準。9-賴249-烘2531由第7章知坑,噪照聲方布差和圓噪聲扶功率年譜密陡度(PS裂D)的尺關(guān)系帥為信噪塔比SN匯R定義么為Eb/N0,其呼中fs為采悟樣頻籃率。威因此匪有如果留能量Eb和采底樣頻勤率都飲歸一酬化為1,則蛛有用于箭確定請后面文仿真皂中的眨噪聲候標準密偏差。32例9-目3(二恩進制撈相移優(yōu)鍵控似,BP范SK)為了淋產(chǎn)生廳二進亞制PS擁K信號掌的同乞相和續(xù)正交超信號責空間他分量裝,在肺式(9-您24)和條式(9-千25)中石令Ac嫩=1和Km嬌=π,由謝此得斑到同時淋,對于AW曲GN條件翻下,琴等概激率、閱等能慨量的書信號舞,接臂收機辣的閾甘值總左是零33cl買ea渾r晴al愛lsn磁rd旋B_勝mi渠n=急0;sn瘋rd筒B_欣m(xù)a代x=脊10上;礦%渡S都NR背(喘indB鉛)l宮im衣it竊ssn抖rd擱B=糊sn馳rd即B_句mi析n:咳1:墻sn順rd助B_理ma用x;Ns寨ym情bo掩ls=in蘿pu碑t(辯'E昏nt紛ernu泛mb蠢er族o態(tài)f陪sy酒mb壞ol培s家>釋')窄;sn杏r=徒10席.^與(s形nr休dB腳/1擋0)貧;攝%彈co螞nv加er俯t資fr平om炮d距Bh拖=氧wa巾it杏ba狗r(堂0,軍'S祖NR鍬I揚te謀ra再ti菠on方')農(nóng);le損n_兔sn億r=le步ng忘th扇(s戰(zhàn)nr純dB);34fo拔r長j=墻1:皮le倆n_膚sn墻r摟%烤in離cr把em梢en敏t惕SN卡Rwa劍it糾ba瘋r(嶺j/下le莖n_轉(zhuǎn)sn咬r)si科gm慨a(chǎn)捐=狂sq紋rt類(1宇/(腫2*sn榨r(巡壽j))刪);除%有n燒oi衛(wèi)se益s沒ta恥nd戰(zhàn)ar旬d枕de刷vi逐at勒io涼ner春ro爆r_膚co蘆un耗t=岸0;fo粉r駝k=纖1:斜Ns捐ym稀bo羊ls尤%層s箏im雨ul毅at珍io手n賤lo黑op等b搬eg裙in暑sd素=幣ro垮un依d(帥ra紐奉nd畏(1省))管;暴%代d要at編aif錦d祖=企=0x_揉d=份1;復%匪di保re頑ct屑t繪ra舒ns曾mi炕tt偉er昨o際ut顛pu兆tx_廚q=嬌0;紫%qu儲ad穩(wěn)ra嗎t(yī)u草retr幣an蘋sm勿it脹te宋r仇ou捉tp桐utel核sex_魔d=踏0;平%信di魔re險ct阻t孩ra純ns縫mi京tt芝er遺o夕ut博pu霞tx_頑q=藏1;瘦%qu有ad刷ra曬tu罷retr茅an瓜sm蓋it倉te燈r稀ou罷tp升uten粒dn_餃d=衛(wèi)si達gm田a*任ra葡nd競n(逆1)黑;允%陰d買ir忍ec專t征no皇is樸e察co工mp棟on責en舞tn_治q=肌si該gm邁a*灣ra惡nd嚷n(木1)盈;壤%qu勢ad嶼ra籌tu玩reno殺is焦e噸co垃mp塑on忽en羅ty_漫d=x_膚d+n_嚷d;瘦%傲di茶re眠ct斬r勻ec父ei攝ve飯r番in塌pu久ty_授q=x_錫q+n_起q;旺%qu錫ad碧ra濁t(yī)u鑰rere庫ce突iv請er傳i礎np贊utify_華d>y_青q%狹te勻st憂c鴨on患di獸ti嘴on35d_給es塌t=冤0;易%額c滾on身di互ti欣on灣al媽d后at岸a健es歪t(yī)i誰ma經(jīng)teel添sed_愈es趕t=衛(wèi)1;章%影c堵on忙di召ti翼on獻al糠d啦at辦a蘭es糕ti琴ma趟teen胸dif伴(d_姑es樂t~=魄d勵)er劑ro臉r_冷co麻un焦t=er答ro結(jié)r_墊co拴un裂t+緊1;召%找e即rr照or傾c呆ou碎nt合eren述den爛d尊%播si飾mu蜘la蓄ti具on毀l糠oo誼p抽en替dser犬ro孟rs灰(j)爬=er聽ro隱r_堆co萌un搭t;影%疊s嘴to弄re駐e交rr榮or略c吃ou大nt外f董or息p澆lo嶄ten躲dcl尸os繞e(醬h)be沖r_盒si破m=半er移ro憲rs餐/Ns翻ym圖bo觀ls;屈%健BE壞R最es蝴ti弦ma唯tebe捆r_咱th僅eo螞r=q(螞sq絨rt都(s疼nr))睡;脾%勿th猜eo寄re雖ti葵ca殊l璃BE扛Rse隱mi檢lo位gy壩(s穴nr啟dB阿,b濫er旗_t翁he姿or黃,s妖nr詠dB氧,b希er炕_s責im萍,'絹o')ax額is竄([配sn伐rd來B_閣mi駕nsn企rd閉B_響ma芝x0.票00貸01理1饒])xl石ab蜻el讓('陵SN沿Rin耐d賠B'爬)yl抄ab拋el劫('斗BE癥R')le獻ge尼nd啄('懇Th盲eo書re環(huán)ti墨ca供l'塞,'漠Si術(shù)mu潤la杜ti團on')36對于殊每一拘個SN炊R值,寇發(fā)送Ns告ym皂bo伍ls=1胡00房誠0個符穗號,遞運行剪結(jié)果騾如圖9-古8所示混。注意胸,當SN失R增加嫩時,BE港R估計做器的鉗可靠劍度會個變差門,這饞是由鉤于差盯錯發(fā)圣生次怠數(shù)減購少的穩(wěn)緣故隔。這一押現(xiàn)象催表明喉,仿豆真所駐發(fā)送沉的符痛號數(shù)裝可能和與SN測R有關(guān)雪,或些者是乖連續(xù)兆運行賊仿真?zhèn)绦蚋?,直句到對始每一烈個SN露R值都略記錄誰到相甘同數(shù)涌目的醒差錯畝為止晶。37例9-右4(二拐進制流頻移考鍵控樂,BF僑SK)為了衰產(chǎn)生秘二進漢制FS密K信號竹空間谷的同完相和傍正交愈分量馳,令遷式(9-白24)和虛式(9-勁25)中連的km勤=π/2,從墓而得乘到(9-摟33)類似正地有堡,(9-檢34)38信號佩空間列表示肆如圖9-顏9所示家,其遼中1和2是信餃號空永間的討基函頸數(shù)。(根摟據(jù)第4章的早內(nèi)容誼,對察于二納維空賀間,歲可以擦認為釘基函光數(shù)定痕義了隱低通川復包藏絡信私號的誦同相棚和正財交分測量。給)因為恨二進嫁制FS蛛K信號榮空間也是二怨維的芬,仿習真必石須產(chǎn)普生信唯號和濾噪聲概的同蓄相和氏正交拜分量素。判決境區(qū)域膜也在躍圖9-槐9中表業(yè)示出句來了39sn奶rd秩B_丈mi泉n=曾-3鬧;sn糧rd脹B_握ma獵x=扇8;閑%費S菌NR執(zhí)(塘in窩d浮B)絲式l綠im革it材ssn會rd絲式B=百sn歉rd客B_歌mi跪n:期1:石sn坑rd粱B_擁ma盆x;Ns綿ym甜bo只ls=in賄pu刷t(民'E喉nt將ernu即mb夜er綁o紫f袖sy躺mb惜ol悅s盾>饑')仍;sn懶r=煮10燃.^趣(s酷nr及dB績/1串0)慕;狡%愈c搜on敢ve同rt列f底ro汗m疲dBh阻=斗wa予it適ba維r(遇0,纏'S警NR吳I訊te膏ra逢ti候on持')聚;le桐n_肥sn犁r=le語ng郵th坐(s順nr界dB);Ma置tl趨abpr獸og魂ra赤m40fo脹r脫j=盒1:停le藝n_箏sn慢r傲%薯in哭cr諒em蓋en茄t遙SN桌Rwa軌it孝ba瘡r(烘j/朗le娛n_厘sn充r)si攻gm拾a摔=測sq晨rt刻(1艷/(夢2*sn煮r(南j))峽);承%賊n貫oi出se粱s耗ta隱nd治ar撐d被de局vi刃at弦io臥ner發(fā)ro脊r_早co醉un繩t=幟0;fo漂r刷k=斜1:坑Ns懇ym賠bo榮ls益%宵s販im犬ul戀at嘉io辣n竿lo灣op楊b蛋eg鎖in灑sd仆=汁ro六un留d(撒ra析nd梢(1謠))垃;憂%抵da慰tax_殖d=盜2*腫d留-躺1;爐%勁tr榜an告sm襯it稼te老r餃ou梢tp狂utn_育d=刪si飾gm播a*嫂ra精nd運n(程1)繞;鋪%擋n債oi素sey_棉d=x_絹d+n_折d;侵%遍r嫁ec蘆ei深ve科r柱in定pu升tify_兔d>柔0飽%患t淘es得t光co海nd姑it辟io店nd_攏es允t=談1;呀%但c量on鳥di曠ti凈on領(lǐng)al選d謠at佛a奇es列ti刻ma鬼teel銹sed_仔es可t=肉0;屈%壩co英nd標it儉io油na倒l寒da距ta吐e絨st予im挖at帆een肉dif衛(wèi)(d_私es周t~=泡d銜)er蔬ro淋r_俘co也un茶t=er叫ro述r_丑co障un嘩t+葉1;寬%跟e皺rr匆or遮c即ou侵nt半eren汗den煩d41%砍si圣mu滲la竭ti桂on純l木oo挺p殘en柜dser信ro犁rs漠(j)護=er趁ro基r_屑co隸un鴿t;唱%轎s闖to遣re饒e邁rr譯or身c宅ou茶nt肚f度or狀p遍lo屆ten赤dcl悶os卸e(覺h)be刮r_倆si煤m=押er干ro它rs倆/Ns勁ym芬bo板ls;貧%源BE屆R夏es梳t(yī)i牧ma智tebe岸r_棒th謊eo授r=啟q(仆sq扶rt刪(2無*sn屯r))渴;丸%虧t殖he圈or殿et字ic涼al史B江ERse醒mi鼻lo心gy隸(s柱nr友dB遠,b咬er駁_t紛he憶or急,s肅nr但dB見,b戴er儲_s孩im落,'乏o')ax算is撕([芽sn經(jīng)rd嫁B_眨mi崖nsn妥rd貝B_膝ma屆x0.檢00憂01鞭1駛])xl瞇ab交el蟲('繡SN許Rin喪d紹B'既)yl串a(chǎn)b蓄el洗('鏈BE懼R')le盼ge泛nd私('逼Th幸eo柔re互ti拔ca哲l'馬,'換Si腎mu炕la沿ti貫on')429.碎3蒙特穗卡羅勒積分AW炎GN信道胞,通互過采組樣積雙分清邀除(in萍te柱gr唱at析e-腎an仆d-罪du票mp)檢童測器環(huán)的輸默出所椅得到太的充油分統(tǒng)蘇計量V,是頌一個比高斯魂隨機手變量驢,其谷均值窮由數(shù)雷據(jù)符存號決品定,所方差咬由信鍛道噪納聲決凳定。在d[飾n]=興0和d[碼n]=解1的條廣件下靜,條屯件概碌率密怠度函畏數(shù)如跌圖9-毛11所示帖,其勾中KT是接璃收機頃閾值舒。在d[蕩n]=涌1的條界件下饒的條笑件差墾錯概卷率為系統(tǒng)機的差艙錯概搬率估淘計43蒙特跨卡羅戴積分跡基本鉗概念假設鼠要求(9-禽38)其中g(shù)(x)是烏一個姻在積膛分區(qū)狡域內(nèi)羞有界魄的函請數(shù)。倡由基征本的并概率潔論,序可知非函數(shù)解的總樣體均席值為(9-輕39)其中畜是fx(x)隨機信變量扛的概耍率密癥度函互數(shù)?;\在區(qū)乒間(0,1)上嚷滿足fx惠(x)=婆1,而歷在其陳他地這方為凝零,娃則子。因批此,龜如果U是在獵區(qū)間偷上均張勻分晨布的駛隨機快變量孔,那添么就械有(9-德40)利用中相對勸頻率東的觀災點可妄以得目到(9-罰41)因此告,我美們對野被積匯函數(shù)教進行炒仿真嫩,再牛在區(qū)寄間上域?qū)λ哼M行扯次采租樣,江采樣枝點的禾平均虛值可梳用來嫌估計響積分欣值。欺系統(tǒng)伙的蒙稼特卡桶羅仿遞真基杜本上慕也是境這個藍思路砍,因板為通胃常無掉法獲掙得充尖分統(tǒng)息計量陸在差宇錯區(qū)室域內(nèi)匠的解甲析表扶達式肉,所冶以采背用系請統(tǒng)仿枯真來確產(chǎn)生巧統(tǒng)計頭量的扛采樣合。44如果舉無法端求式稅(9-草41)中笨的極采限(篩實際伍應用截中往滑往如撲此)牢,則瘡得到最積分難的一仙個近等似。衛(wèi)將此蛇近似紀記作世得蒙商特卡阻羅估前計器先為(9-陸42)總之燥,通橫過對芳函數(shù)板在N個均煉勻分優(yōu)布的帝采樣割點上也求值該再取舒平均罰,就贏可實涼現(xiàn)積巴分的胸估計滲器。課這種券方法埋適用錢于任資何常幣義積制分。閉通過恨簡單里的變商量代冠換,方可用踢蒙特頁卡羅阿方法郵來估爪算任逼意區(qū)萬間上叉的常喇義積心分。朽例如醒,積濁分(9-截43)可以竟通過嗓變量尼代換輩變撥成標宣準形妙式并壟求得(9-冒44)45例9-猾5為了匠用蒙歸特卡算羅方壩法估工計π值,佛只需輩找到餐一個棟定積欣分值蓄為π的函經(jīng)數(shù)。雨很容唱易就暮可想蹦到如深下積乘分因此燒,我浙們就劑可以兆利用噴式(9-皮42)定辨義的阻算法孝,求筐解積征分值份,并玩將所侍得結(jié)悄果乘撓以4。顯遍然我膽們所孤能做冤到的轉(zhuǎn)頂多次只是昆選用誕一個涼很大什但有冰限的益,據(jù)舉此獲勒得的蛋不是馳的準井確值繪,而仿是其省近似煙值。因此且,這嶺個積技分值踢,也谷就是縣的估荒計值芳,是演一個僅隨機野變量棄。如武圖9-東12所示黃為五佛次估暑計值插的結(jié)君果,維每一崗次都填基于50側(cè)0個試護驗。(9往-4革2)46Ma牙tl敘ab程序M=特5;挑%竿Nu厘mb議er眼o壓f患ex冰pe文ri芬me輪nt翠sN=單50經(jīng)0;要%卵T魚ri飽al尿s趣pe墨r假ex祥pe匠ri濁me攜ntu拿=ra濱nd齡(N繁,M);嫩%佩Ge孫ne舟ra菜te膝r篇an蔬do襲m掌nu棉mb攜er命suu=喇1.掀/(藝1+慨u.公*u怎);嗎%堪D景ef扁in崗e益fu期nc閃ti脹onda朽ta皆=ze撒ro逗s(煤N,亮M);朽%必I克ni店ti記al秘iz尺e歇ar輔ra置y%詳Th悄e燃fo剩ll于ow鳴in物g衰fo喝ur每l郵in曉es鍵o撲f犯co它de鳳d熔et法er代mi幅ne%雕M軋es樓ti墻ma明te蒙s車as察a瓣f享un本ct艦io搞n縱of屬j吐,割0<合j<襯=N紡.da敘ta棗(1俊,:眼)曲=朋4*層uu龍(1知,:殲);fo博r盾j=揮2:酸Nda勉ta呀(j,:撇)=僅4*停su阿m(想uu雄(1亭:j砍,:炭))誤/j盒;en射des陰t=da豎ta齡(N,:孟)蠅%槳M慰e慰st疏im械at寬es畜o醫(yī)f荷pies轎t1凳=su轎m(托es構(gòu)t)/拳M卷%件A抗ve備ra許ge義e扎st究im卸at雕epl場ot河(d目at謙a,幫'k')梅%斷P遵lo著t配re岡su鉤lt傾sxl舍ab鏈el雅('揚Nu張mb得erof者T灰ri英al狂s'等)yl敗ab拔el嘩('潔Es清ti漸ma練teof障p頓i'梅)4748收斂單性假設被要估烘計積混分值I,同干時取葉得了N個隨誰機觀針測或情采樣姑值X。I的估蓮計器恭為(9-量48)假設N個觀圓測為萍獨立胳同分剃布(II裝D)。彼樣本色的算肉術(shù)平閉均為(9-魂49)因此坐估計鏈值墾是無秒偏的黎。由訴于已傅經(jīng)假韻設觀刑測的匆獨立白性,球樣本郵方差魂為(9-任50)該式彎表明炒積分梅估計豆器是罷一致閱的。49假設擁,樣油本的蕉方差米,記喚作勸,表跑達為(9-衡51)因此啦,給星定被腰積函頂數(shù)g(胡u),可療以確糖定要甜達到離某一宗給定沖誤差厭方差潔所需盟要的N值。因為導估計陡器是保一致營的,鼠只要N充分揚得大啊,就醉可以里得到孤精確蛙的積篩分估劈燕計。搏同時昌可知怕如果顯樣本g(ui)具穗有小站方差千,也沉可以丑得到演對I的精礦確估鞠計。對已腰給定族的N,如技果g(濁u)在積卵分區(qū)膀域內(nèi)侍近似淚恒定剪(平牧滑)掏,積傷分的照蒙特徒卡羅池估計榨就會模非常敞精確養(yǎng)。即睡使,書只要g(湊u)在積納分區(qū)政域內(nèi)針恒定份,積非分的轟估計踏也是捐精確榜的。50置信旬區(qū)間估計個器的豪性能滾常常音用置裁信區(qū)倦間來戶表示修。置信氧區(qū)間持表明恭了估塌計值雜以概銷率(1乒-α)落在柜數(shù)值仍的給戲定范坡圍內(nèi)(±βбi).因此賭,其淺中有柏兩個評關(guān)鍵輩參數(shù)瞎:由α確定悔的概腔率和錄由β確定只的范罪圍。置信醫(yī)區(qū)間戀定義清為如喇下表曲達式51置信困區(qū)間驚。我們叔把區(qū)釣間布稱為薪置用信區(qū)旬間。52現(xiàn)在月來確睡定參妨數(shù)β。式頃(9-癥52)可散寫成飛誤差餅的忘形式(9-椒53)其中辨,戀這里熟由劑式臺(9-慌51)確克定。指假設辛誤差饅是高花斯隨缺機變膀量,藍則綁的符概率休密度界函數(shù)給近似鋸為因為讀積分殿估計刷的無譽偏性敗,摩是零頑均值治隨機姓變量畫,所潑以有(9-退54)通過笑變量承代換紐奉可得(9-板55)其中Q(麗)代表回高斯Q-函數(shù)鄰。53從圖9-隸13可得(9-冬56)從而(9-您57)I的估幫計落愚在區(qū)毫間恐的概角率是1-α,其顆中бx由式賊(9-于51)決依定。狀表達涂式與的數(shù)臣量大怒小決沙定了歉上下硬置信意界。必須揉確定бx。54例9-純6為說鉗明前閑面的爭概念耐,考煉慮以包下積旦分(9-桌58)利用蠅數(shù)值綱積分窩的方達法,筒(如MA撞TL妹AB函數(shù)qu笛ad),前求得I值為(9-祖59)用同媽樣的閘方法減得(9-坊60)將式隨(9-薪59)和斯式(9-臘60)代猴入式琴(9-賊51)可充得(9-輝61)所以鋸積分歪估計飼的標岸準偏從差為(9-響62)上下拐置信重界為(9-泛63)當然抱,在氧這個假例子喝中存管在一枝個嚴狗重的董問題啦。置扁信區(qū)他間的輸上下溫界依課賴于探真值幫,這辰在本厲例中避恰好到是已脂知的器。一焰般情煤況下勝是無租法得賣知這來個信抬息的億,因全而必裝須采掩用其攤他方蘆法。使常用快的方災法是恐用一韻個估隸計值解來近姥似積針分的裂精確元值,計這個蘿估計洲值通弱過長判時間布的仿岔真獲膛得以蛋保證牲一定崖的精壩度。55me菊an翁=sq遭rt域(p夜i)*有(0招.5候-q顫((踢sq滑rt綢(2鴨))崇))濤;伍%關(guān)re貨su節(jié)ltin棟t2符=名s脾qr例t(頂pi猜/2康)*忍(0幸.5農(nóng)-q繞(2默))湊;泊%朱2n冊d逮in法te榴gr暗alva脖rx=坦in烏t2鼻-m印ea授n*正me苦an州;煩%笨v脾ar番ia膛nc活e簡of憐e答st相im我at修est券dx=sq剃rt閑(v淘ar駱x);陣%然s砌ta踢nd鵝ar暈d辮de億vi射at孔io六nal側(cè)ph掠a表=歌0.仆1;宮%伍fo外r還90尚%co鼓nf轟id煙ec和ein芬te久rv溉al%ns卻um=朗0;糊%駱in浩it芝ia崗li振zens絲式umnp改ps犁eg=虹10頌00隔;
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