随机信号

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随机信号是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技类名词。

关于汉字的起源，中国古代文献上有种种说法，如“结绳”、“八卦”、“图画”、“书契”等，古书上还普遍记载有黄帝史官仓颉造字的传说。现代学者认为，成系统的文字工具不可能完全由一个人创造出来，仓颉如果确有其人，应该是文字整理者或颁布者。最早刻划符号距今8000多年。

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名词解释

随机信号（random signal)，幅度未可预知但又服从一定统计特性的信号，又称不确定信号。

一般通信系统中传输的信号都具有一定的不确定性，因此都属于随机信号，否则就不可能传递任何新的信息，也就失去了通信的意义。

另外，在信号传输过程中，不可避免地会受到各种干扰和噪声的影响，这些干扰与噪声也都具有随机特性，属于随机噪声。随机噪声也是随机信号的一种，只是不携带信息。在数字滤波器和快速傅里叶变换的计算中，由于运算字长的限制，产生有限字长效应。这种效应无论采用截尾或舍入方式，均产生噪声，均可视为随机噪声。

一般这类信号的频域是连续的，而函数信号为断续的

随机信号是不能用确定的数学关系式来描述的，不能预测其未来任何瞬时值，任何一次观测只代表其在变动范围中可能产生的结果之一，其值的变动服从统计规律。它不是时间的确定函数，其在定义域内的任意时刻没有确定的函数值。

随机信号的分类

随机信号分为平稳和非平稳两大类。

②平稳随机信号——其均值和相关不随时间变化。平稳随机过程在时间上是无始无终的，即它的能量是无限的，只能用功率谱密度函数来描述随机信号的频域特性。

平稳随机信号又分为各态历经和非各态历经。

①各态历经信号——指无限个样本在某时刻所历经的状态，等同于某个样本在无限时间里所经历的状态的信号。

各态历经信号一定是平稳随机信号，反之不然。

工程上的随机信号一般均按各态历经平稳随机过程来处理。

随机信号又可以分为离散随机信号和连续随机信号两类。

① ——仅在离散时间点上给出定义的随机信号称为离散时间随机信号，即随机信号序列。

② ——在时间轴上连续变化的信号成为连续随机信号。

统计特性

随机信号不能用确定的时间函数来表达，只能通过其随时间或其幅度取值的统计特征来表达。这些统计特征值有：

①数学期望值，描述随机信号的平均值。

②方差值，描述随机信号幅度变化的强度。

③概率密度函数，是描述信号振幅数值的概率。

④相关函数，描述随机信号的每两个具有一定时间间隔的幅度值之间的联系程度的数值，它是时间间隔的一个函数。

⑤功率谱密度，描述随机信号在平均意义上的功率谱特性。

以上这些统计特征是描述随机信号的主要数字特征。研究随机信号的数学方法是随机过程理论。