三、(15分)在二元信号的检测中,若两个假设下的观测信号分别为:
H0xr1H1xr12r22
其中,r1和r2是独立同分布的高斯随机变量,均值为零,方差为1。若似然比检测门限为,
求贝叶斯判决表示式。
解假设H0下,观测信号x的概率密度函数为
px
H0
12
12
exp
x22
假设H1下,xr12r22,而r1N01r2N01,且相互统计独立。大家知道,
若rkN01,且rkk12N之间相互统计独立,则
N
xxk2k1
是具有N个自由度的2分布。现在N2,所以假设H1下,观测信号x的概率密度函数
为
px
H1
222
12
2
x221
exp
x22
1expx2x0
2
2
当x0时,pxH10。
于是,似然比函数为
x
pxH1pxH0
2
1
2
exp
0
x22
x2
x0x0
当似然比检测门限为时,判决表达式为
2
12
exp
x22
x2
H1
x0
H0
H0成立
x0
对x0的情况,化简整理得判决表达式为
x2
x
H1
H0
2
l
2
12
f四、(15分)已知被估计参量的后验概率密度函数为pxx2expx0
(1)求的最小均方误差估计量mse。
(2)求的最大后验估计量map。
解(1)参量的最小均方误差估计量mse是的条件均值,即
msepxd
0
x22expxd
0
x
2
x
121
2xx
(2)由最大后验方程
mse0x
l
px
0
map
得
l
x2l
x
1
x
map
0
解得
map
1x
x
map0
x
七、(15分)若对未知参量进行了六次测量,测量方程和结果如下:
182
222
202
38
4
404
384
f
设初始估计值和估计量的均方误差分别为:
0
0
20
def
试用递推估计求的线性最小二乘估计量1sk和估计量的均方误差
def
2
2k
k
1
2
6;并将最终结果与非递推估计的结果进行比较。
1s
解我们知道,线性最小二乘估计量的构造公式为
1s
HTH1HTx
而单参量的线性最小二乘递推估计的公式为
2k
2k1
1
hk21
Kkk2hk
kk1Kkxkhkk1
这样,能够算出k126的非递推估计结果和递推估计结果,如下表所示。
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