设{N(t) t≥0}是强度为λ的泊松过程 定义随机过程Y(t)=N(t+L)-N(t) 其中常数L>0.试求Y(t)的均值函数和自相关
过程,常数,函数
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设{N(t),t≥0}是强度为λ的泊松过程,定义随机过程Y(t)=N(t+L)-N(t),其中常数L>0.试求Y(t)的均值函数和自相关函数,并问Y(t)是否是平稳过程?
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因N(t)是强度为λ的泊松过程,所以N(t+L)-N(t)~π(λL),从而
E[Y(t)]=E[N(t+L)-N(t)]=λL,
RY(s,t)=E{[N(s+L)-N(s)][N(t+L)-N(t)]}
=E[N(s+L)N(t+L)]+E[N(s)N(t)]
-E[N(s+L)N(t)]-E[N(s)N(t+L)].
因E[N(s)N(t)]=λ2st+λmin{s,t},s,t≥0,故
RY(s,t)=λ2L2+λ[min{s+L,t+L}
+min{s,t}-min{s+L,t}-min{s,t+L}]. (A)
记t-s=τ,由RY(s,t)=RY(t,s),即知RY(s,t)关于s,t是对称的,故不妨暂时认为s≤t.于是上式右边得出结果。
由s,t的对称性,知Y(t)是平稳过程。
上述(A)式也可以由先求出Y(t)的协方差函数而获得,事实上
CY(t,t+τ)=Cov[Y(t),Y(t+τ)]
=Cov[N(t+L)-N(t),N(t+τ+L)-N(t+τ)]
=Cov[N(t+L),N(t+τ+L)]-Cov[N(t),N(t+τ+L)]
=Cov[N(t+L),N(t+r)]+Cov[N(t),N(t+τ)]
=λmin{t+L,t+τ+L)-λmin{t,t+τ+L}
-λmin{t+L,t+τ)+λmin{t,t+τ}.
于是得到自相关函数。
