Распределение вероятностей мгновенных значений гармонического колебания.
Пусть
где амплитуда
и частота
известны, а фаза
случайна и принимает с равной вероятности
любые значения в интервале
Набор реализаций процесса (2.72) дан на рис. 2.18, а; а на рис. 2.18, б изображён график ПВ процесса (2.72). Аналитическое выражение этой плотности имеет вид
Наибольшую плотность, стремящуюся к бесконечности, имеет мгновенное значение
равное по величине амплитудному
Среднее значение
дисперсия
Справедливость формулы (2.73) доказывается путём вычисления плотности вероятности
связанной с другой случайной величиной X функциональной зависимостью
Если эта связь взаимно однозначна, то
Если каждому у соответствует множество значений
то
и
Обозначим в
. Если
имеет равномерное распределение на интервале
с плотностью
то и А имеет равномерное распределение на интервале
с той же плотностью. Для каждой отдельной реализации
следует
Последняя зависимость (на основном интервале периодичности х от
до
дана на рис. 2.19. Из рисунка видно, что каждому у соответствуют два значения х.
Согласно формуле (2.74), учитывая, что
имеем,
Для случайной величины
получаем ПВ