6.8. Оценивание импульсной характеристики
В предыдущем параграфе рассматривались вопросы оценивания передаточной функции
. Теперь мы займемся задачей оценивания соответствующей функции импульсной характеристики
. С использованием
она задается выражением
(6.8.1)
Пусть
является оценкой
и имеет рассмотренный ранее вид. Пусть также
— последовательность положительных целых чисел, стремящаяся к
вместе с Г. В качестве оценки а
рассмотрим
(6.8.2)
Заметим, что, пользуясь свойствами симметрии
пределы суммирования в выражении (6.8.2) можно сократить до
в членах
. Заметим также, что оценка имеет период
и поэтому, например,
(6.8.3)
Может быть доказана
Теорема 6.8.1. Пусть
удовлетворяет условию 2.6.1 и имеет среднее 0. Пусть
, удовлетворяет условию 6.5.2. Допустим, что
задано выражением (6.1.1), в котором для
выполнено условие
Пусть далее
(а) удовлетворяет условию 6.5.1, а
задается выражением (6.8.2). Тогда
(6.8.4)
Мы видим, что при больших
и малых
математическое ожидание представляет собой по существу желаемое
. Из этой теоремы вытекает
Следствие 6.8.1. Если выполнены условия теоремы 6.8.1 и
при
то
является асимптотически несмещенной оценкой.
Обратимся теперь к изучению моментов второго порядка оценки
Прежде всего определим
а после этого
(6.8.6)
Это выражение ограничено при тех условиях, которые мы считаем выполненными. Верна
Теорема 6.8.2. Если выполнены допущения теоремы 6.8.1 и
при
, то
(6.8.7)
Заметим, что из (6.8.6) следует, что асимптотически ковариационная матрица
не зависит от и. Кроме того, асимптотически ковариационная матрица
зависит от разности
поэтому
можно рассматривать в некотором смысле как процесс, имеющий ковариации стационарного временного ряда. Переходя к пределу, мы получим
Следствие 6.8.2. Если выполнены условия теоремы 6.8.2 и
при
, то
является состоятельной оценкой
.
Что касается совместного поведения
то верна
Теорема 6.8.3. В допущениях теоремы 6.8.1
(6.8.8)
Мы видим, что
асимптотически некоррелированны при всех и, Я. Для предельного распределения верна
Теорема 6.8.4. Если выполнены условия теоремы 6.8.1 и
при
, то
асимптотически нормальны и имеют ковариационную структуру, задаваемую выражениями (6.6.10), (6.8.7) и (6.8.8).
В теореме 6.8.2 мы требовали, чтобы
Из выражения (6.8.7) видно, что мы должны брать
столь большим, на» сколько это возможно. Представляется разумным выбор
поскольку в данном случае дисперсия а
асимптотически имеет порядок
Однако при этом мы не сможем из выражения
(6.8.7) выделить главный член. В случае же
пре обладающим в (6.8.7) является первый член. В итоге мы можем асимптотически сравнить порядок этой дисперсии с порядком дисперсии величины