一、概念解释:
自相关函数R(t1,t2):衡量随机过程x(t)在任意两个时刻(t1,t2)得到的随机变量之间的相关程度。
R(t1,t2) = E[ x(t1) x(t2) ] 或者写成 R(τ) = E[ x(t) x(t+τ) ]
互相关函数:是描述随机信号x(t),y(t)在任意两个不同时刻t1,t2的取值之间的相关程度。
:是描述随机信号x(t),y(t)在任意两个不同时刻t1,t2的取值之间的相关程度。
R(t1,t2) = E[ x(t1) y(t2) ]
平稳随机过程:它是一种广泛使用的随机过程。 其统计特性与时间起点无关。均值与t无关,是一个常数; 自相关函数仅取决于时间间隔
τ有关, R(t1,t1+τ) =R(τ) 。平稳过程的功率谱密度与其自相关函数是一对傅里叶变化(Winner-Khintchine定理)
在信号处理领域,自相关和互相关函数定义如下:
假设原函数为f(t),则自相关函数定义为R(u)=f(t)*f(-t),其中*表示卷积;
假设两个函数分别为f(t)和g(t),则互相关函数定义为R(u)=f(t)*g(-t),反映了两者不同的相对位置功能。 它们彼此匹配的程度。
从数学的角度来看,相关性是一种类似于卷积的运算。 相关性是指将一个函数滑动到另一个函数并找到两者乘积下的面积。 卷积运算中,其中一个函数是翻转纵轴,然后求两个函数滑动相乘的面积和。 相关操作中,两个功能直接相对滑动,没有任何翻转。
此外,两个相同函数之间的相关运算称为自相关。 两个不同函数之间的相关运算称为互相关。
嗯,其实从定义上我们就很好理解了。 一般来说,自相关函数得到的自相关运算是比较大的。 由于两个相同的信号相互滑过,因此相乘区域必须非常大。 但是当两个函数的相关性为0时,两个函数之间不会有重叠,在时域上也不存在类似情况的可能性。
通过这个解释,我更好地理解了“相关性”的概念。