14.4. Взаимосвязь ковариационных функций
1. Полагая в (14.3.7)
, мы получим формулу
(14.4.1)
доказанную ранее Р. Прайсом [47—49] для гауссового случайного стационарного процесса
. Как следует из вышеизложенного, эта формула является частным случаем общей формулы (14.3.8), показывающей взаимосвязь ковариационны функций входа и выхода нелинейного преобразования, и справедлива для любого вероятностного распределения входного случайного процесса.
Для производной ковариационной функции из (14.3.9), полагая
, найдем
(14.4.2)
2. Выясним теперь общий характер взаимосвязи
для произвольного нелинейного преобразования входного процесса. Правая часть (14.4.2) является функцией
Так как статистическое усреднение идет здесь с помощью негауссовой плотности вероятности
, то
зависит от всех кумулянтных функций двумоментного распределения:
Таким образом
(14.4.3)
Вычисляя правую часть этого уравнения при
и обозначая
(14.4.4)
с помощью (14.4.3) для
нетрудно записать следующий степенной ряд по
:
(14.4.5)
Первое слагаемое, не зависящее от
, определяется из начального условия
Таково в общем случае разложение
по
. Его коэффициенты определяются при условии некоррелированности
и
и зависят в общем случае от всех входных кумулянтных функций, начиная с третьего порядка. Вместе с этим, если функция
есть полином, то разложение (14.4.5) содержит конечное число членов.
3. Ряд (14.4.5) может быть практически удобен и тогда, когда
вычисляется при таких
, для которых
становится настолько малой величиной, что высшими степенями ковариационной функции можно пренебречь и опять же ограничиться конечным числом членов ряда. Если при больших значениях
мала не только корреляционная связь между
и
, но малы и высшие статистические связи, то
перестают зависеть от
, становясь примерно равными
, и для таких больших
можно приближенно считать, что
При этом следует иметь в виду, что
.