확률 이론 과 통계 에서 복합 무작위 벡터는 일반적으로 복합적 으로 가치가 있는 랜덤 변수 의 튜플이며, 일반적으로 복잡한 숫자의 필드 위에 벡터 공간 에서 값을 취하는 랜덤 변수다. Z 1 , … , Z n {\ displaystyle Z_{1},\ldots ,Z_{n}} 이(가) 복합값 랜덤 변수라면 , n-투플(Z 1 , … , Z n ) {\ displaystyle \left(Z_{1},\ldots ,Z_{n}\rig }\rig) 은 복합 랜덤 벡터다. 복잡한 랜덤 변수는 항상 실제 랜덤 벡터의 쌍, 즉 실제와 가상의 부분으로 간주될 수 있다.
실제 무작위 벡터의 일부 개념은 복잡한 무작위 벡터에 대한 간단한 일반화를 가지고 있다. 예를 들어, 복합 랜덤 벡터의 평균 정의. 다른 개념들은 복잡한 무작위 벡터에 독특하다.
복잡한 무작위 벡터의 적용은 디지털 신호 처리 에서 찾을 수 있다.
정의 복합 랜덤 벡터 Z = ( Z 1 , … , Z n ) T {\ displaystyle \mathbf {Z} =(Z_{1},\ldots ,Z_{n })^{{n}^{{n} T}} on the probability space ( Ω , F , P ) {\displaystyle (\Omega ,{\mathcal {F}},P)} is a function Z : Ω → C n {\displaystyle \mathbf {Z} \colon \Omega \rightarrow \mathbb {C} ^{n}} such that the vector ( ℜ ( Z 1 ) , ℑ ( Z 1 ) , … , ℜ ( Z n ) , ℑ ( Z n ) ) T {\displaystyle (\Re {(Z_{1 }}},\Im {(Z_{1}}),\ldots ,\Re {(Z_{n}}}},\Im {(Z_{n}}})^ {T}} is a real random vector on ( Ω , F , P ) {\displaystyle (\Omega ,{\mathcal {F}},P)} where ℜ ( z ) {\displaystyle \Re {(z)}} denotes the real part of z {\displaystyle z} and ℑ ( z ) {\displaystyle \Im {(z)}} denotes the imaginary part of z {\displaystyle z} .[1] : p. 292
누적분포함수 P( Z ≤ 1 + 3 i ){\displaystyle P(Z\leq 1+3i)} 형식의 표현은 말이 되지 않기 때문에 실제 랜덤 변수에 대한 누적 분포 함수의 일반화는 명확하지 않다. 그러나 P( ℜ (Z ) ≤ 1 , , (Z ) 3 3 ) \displaystyle P(\Re (Z)}\leq 1,\Im {(Z)}\leq 3) 형식 의 표현은 타당하다 . Therefore, the cumulative distribution function F Z : C n ↦ [ 0 , 1 ] {\displaystyle F_{\mathbf {Z} }:\mathbb {C} ^{n}\mapsto [0,1]} of a random vector Z = ( Z 1 , . . . , Z n ) T {\displaystyle \mathbf {Z} =(Z_{1},...,Z_{n})^{ T} 은(는) 다음과 같이 정의된다 .
F Z ( z ) = P ( ℜ ( Z 1 ) ≤ ℜ ( z 1 ) , ℑ ( Z 1 ) ≤ ℑ ( z 1 ) , … , ℜ ( Z n ) ≤ ℜ ( z n ) , ℑ ( Z n ) ≤ ℑ ( z n ) ) {\displaystyle F_{\mathbf {Z} }(\mathbf {z} )=\operatorname {P} (\Re {(Z_{1})}\leq \Re {(z_{1})},\Im {(Z_{1})}\leq \Im {(z_{1})},\ldots ,\Re {(Z_{n})}\leq \Re {(z_{n})},\Im {(Z_{n})}\leq \Im {(z_{n})})} (Eq.1 )
여기서 z = ( z 1, . . . , z n ) T {\ displaystyle \mathbf {z} =(z_{1 }, ...,z_{n})^ { T}.
기대 실제 사례에서와 같이 복잡한 무작위 벡터 의 기대치(기대값이라고 도 함)는 구성요소별로 취해진다.[1] : p. 293
E [ Z ] = ( E [ Z 1 ] , … , E [ Z n ] ) T {\displaystyle \operatorname {E} [\mathbf {Z} ]=(\operatorname {E}),\ldots ,\operatorname {E} [Z_{n}])) ^{T}} (Eq.2 )
공분산 행렬 및 유사 공분산 행렬 공분산 행렬 (제2의 중심 모멘트 라고도 함) K Z Z {\ displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf{Z}}}}}}} 은 모든 성분 쌍 간의 공분산을 포함한다 . n × 1 {\displaystyle n\times 1} 랜덤 벡터의 공분산 행렬은 n × n {\displaystyle n\times n} 행렬 이며, 이 행렬은 (i , j ) {\displaystyle (i,j)} 요소가th i와 j 랜덤 변수 사이 의 th th 공분산 이다.[2] : p.372 실제 랜덤 변수의 경우와 달리, 두 변수의 공분산은 둘 중 하나의 복잡한 결합을 포함 한다. 따라서 공분산 행렬은 은둔의 행렬 이다.[1] : p. 293
K Z Z = 코브를 틀다 [ Z , Z ] = E [ ( Z − E [ Z ] ) ( Z − E [ Z ] ) H ] = E [ Z Z H ] − E [ Z ] E [ Z H ] {\displaystyle {\begin{aligned}&\operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }=\operatorname {cov} [\mathbf {Z} ,\mathbf {Z} ]=\operatorname {E} [(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]){(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ])}^{ H}]=\mathbf {Z} [\mathbf {Z} \mathbf {Z}-\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]\mathbf {Z}\operatorname {E}[\mathbf {Z}]\[12pt]\end{liged}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}"
(Eq.3 )
K Z Z = [ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ¯ ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ¯ ] ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ¯ ] ] {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z}={\begin{bmatrix}\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])) {\overline {(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}]) {\overline {(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}]) {\overline {(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}]) }}}]\\\\\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}]) }}]\\\\\vdots &\vdots &\\ddots &\\\vdots \\\\mathrm {E}[(Z_{n}-\operatorname {E}]]) {\overline {(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])) {\overline {(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}]) {\overline {(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}]) }}}]\end{bmatrix}} 유사 공분산 행렬 (관계 행렬이라고 도 함)은 위 정의에서 전위치 에 의해 은둔자 전위치를 대체 하는 것으로 정의된다.
J Z Z = 코브를 틀다 [ Z , Z ¯ ] = E [ ( Z − E [ Z ] ) ( Z − E [ Z ] ) T ] = E [ Z Z T ] − E [ Z ] E [ Z T ] {\displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }=\operatorname {cov} [\mathbf {Z} ,{\overline {\mathbf {Z} }}]=\operatorname {E} [(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]){(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ])}^{ T}]=\mathbf {Z} [\mathbf {Z} \mathbf {Z} ^{T}-\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]\mathbf {Z} ^{T}]}
(Eq.4 )
J Z Z = [ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ] E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ] ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ] E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( Z n − E [ Z n ] ) ] ] {\displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }={\begin{bmatrix}\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])]\ \\\\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])]\ \\\\vdots &\vdots &\ddots &\vdots \\\\\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])]\end{bmatrix}}} 특성. 공분산 행렬은 은둔자 행렬 , 즉 은둔자 행렬이다.[1] : p. 293
K Z H = K Z Z {\ displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z}^{H }=\operatorname {K} _{\mathbf {Z} \ mathbf {Z} \mathbf {Z }}}} }}}}}}}}}. 사이비 공분산 행렬은 대칭 행렬 , 즉 대칭 행렬이다.
J Z Z T = J Z {\ displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z}^{T}=\operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z}} \ mathbf {Z}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. 공분산 행렬은 양의 세미데마인 행렬 이다.
a H K Z Z a ≥ 0 for all a ∈ C n {\displaystyle \mathbf {a} ^{H}\operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }\mathbf {a} \geq 0\quad {\text{for all }}\mathbf {a} \in \mathbb {C} ^{n}} . 실제 부품과 가상 부품의 공분산 행렬 By decomposing the random vector Z {\displaystyle \mathbf {Z} } into its real part X = ℜ ( Z ) {\displaystyle \mathbf {X} =\Re {(\mathbf {Z} )}} and imaginary part Y = ℑ ( Z ) {\displaystyle \mathbf {Y} =\Im {(\mathbf {Z} )}} (i.e. Z = X + i Y {\displaystyle \mathbf {Z} =\mathbf {X} +i\mathbf {Y} } ), 쌍(X , Y ) {\displaystyle(\mathbf {X},\mathbf {Y}) 에는 다음과 같은 형식의 공분산 행렬 이 있다 .
[ K X X K Y X K X Y K Y Y ] {\displaystyle {\begin{bmatrix}\operatorname {K} _{\mathbf {X} \mathbf {X} }&\operatorname {K} _{\mathbf {Y} \mathbf {X} }\\\operatorname {K} _{\mathbf {X} \mathbf {Y} }&\operatorname {K} _{\mathbf {Y} \mathbf {Y} }\end{bmatrix}}} The matrices K Z Z {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }} and J Z Z {\displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }} can be related to the covariance matrices of X {\displaystyle \mathbf {X} } and Y {\displaystyle \mathbf {Y} } via the following expressions:
K X X = E [ ( X − E [ X ] ) ( X − E [ X ] ) T ] = 1 2 레 ( K Z Z + J Z Z ) K Y Y = E [ ( Y − E [ Y ] ) ( Y − E [ Y ] ) T ] = 1 2 레 ( K Z Z − J Z Z ) K Y X = E [ ( Y − E [ Y ] ) ( X − E [ X ] ) T ] = 1 2 임 ( J Z Z + K Z Z ) K X Y = E [ ( X − E [ X ] ) ( Y − E [ Y ] ) T ] = 1 2 임 ( J Z Z − K Z Z ) {\displaystyle{\begin{정렬}&,\operatorname{K}_{\mathbf{X}\mathbf{X}}=\operatorname{E}[(\mathbf{X}-\operatorname{E}경우 \mathbf{X}])(\mathbf{X}-\operatorname{E}[\mathbf{X}])^{\mathrm{T}}]={\tfrac{1}{2}}\operatorname{리}(\operatorname{K}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}}+\operatorname{J}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}})\\&, \ope.ratornam E}]_{\mathbf{Y}\mathbf{Y}}=\operatorname{E}[(\mathbf{Y}-\operatorname{E}-LSB- \mathbf{Y}])(\mathbf{Y}-\operatorname{E}[\mathbf{Y}])^{\mathrm{T}={\tfrac{1}{2}}\operatorname{리}(\operatorname{K}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}}-\operatorname{J}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}})\\&,\operatorname{K}_{\mathbf{Y}\mathbf{X}}=\opera{K}.찢어지 Ame{E}[(\mathbf{Y}-\operatorname{E}-LSB- \mathbf{Y}])(\mathbf{X}-\operatorname{E}[\mathbf{X}])^{\mathrm{T}}]={\tfrac{1}{2}}\operatorname{나는}(\operatorname{J}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}}+\operatorname{K}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}})\\&,\operatorname{K}_{\mathbf{X}\mathbf{Y}}=\operatorname{E}는 경우(\mathbf{X}-\operatorname{E}.-LSB- \m athbf {X} ])(\mathbf {Y} -\operatorname {E} [\mathbf {Y} ])^{\mathrm {T} }]={\tfrac {1}{2}}\operatorname {Im} (\operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} }-\operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {Z} })\\\end{aligned}}} 반대로:
K Z Z = K X X + K Y Y + i ( K Y X − K X Y ) J Z Z = K X X − K Y Y + i ( K Y X + K X Y ) {\displaystyle{\begin{정렬}&,\operatorname{K}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}}=\operatorname{K}_{\mathbf{X}\mathbf{X}}+\operatorname{K}_{\mathbf{Y}\mathbf{Y}}+i(\operatorname{K}_{\mathbf{Y}\mathbf{X}}-\operatorname{K}_{\mathbf{X}\mathbf{Y}})\\&,\operatorname{J}_{\mathbf{Z}\mathbf{Z}}=\operatorname{K}_{\mathbf{.X}\math bf {X} }-\operatorname {K} _{\mathbf {Y} \mathbf {Y} }+i(\operatorname {K} _{\mathbf {Y} \mathbf {X} }+\operatorname {K} _{\mathbf {X} \mathbf {Y} })\end{aligned}}}
교차 공분산 행렬 및 유사 교차 공분산 행렬 두 개의 복잡한 랜덤 벡터 Z , W {\ displaystyle \mathbf {Z},\mathbf {W} 사이의 교차 공분산 행렬 은 다음과 같이 정의된다 .
K Z W = 코브를 틀다 [ Z , W ] = E [ ( Z − E [ Z ] ) ( W − E [ W ] ) H ] = E [ Z W H ] − E [ Z ] E [ W H ] {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {W} }=\operatorname {cov} [\mathbf {Z} ,\mathbf {W} ]=\operatorname {E} [(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]){(\mathbf {W} -\operatorname {E} [\mathbf {W} ])}^{ H}]=\mathbf {Z} [\mathbf {W} \mathbf {} ^{H}-\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]\operatorname {E} [\mathbf {W} ^{H}]}} (Eq.5 )
K Z W = [ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W n − E [ W n ] ) ¯ ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W n − E [ W n ] ) ¯ ] ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ¯ ] E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ¯ ] ⋯ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W n − E [ W n ] ) ¯ ] ] {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {W}={\begin{bmatrix}\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])) {\overline {(W_{1}-\operatorname {E} [W_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}]) {\overline {(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}]) {\overline {(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}]) }}}]\\\\\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(W_{1}-\operatorname {E} [W_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}]) {\overline {(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}]) }}]\\\\\vdots &\vdots &\\ddots &\\\vdots \\\\mathrm {E}[(Z_{n}-\operatorname {E}]]) {\overline {(W_{1}-\operatorname {E}[W_{1}])}]&\mathrm {E}[(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])) {\overline {(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}]) }}}]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}]) {\overline {(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}]) }}}]\end{bmatrix}} 그리고 의사 교차 공분산 행렬 은 다음과 같이 정의된다.
J Z W = 코브를 틀다 [ Z , W ¯ ] = E [ ( Z − E [ Z ] ) ( W − E [ W ] ) T ] = E [ Z W T ] − E [ Z ] E [ W T ] {\displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {W} }=\operatorname {cov} [\mathbf {Z} ,{\overline {\mathbf {W} }}]=\operatorname {E} [(\mathbf {Z} -\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]){(\mathbf {W} -\operatorname {E} [\mathbf {W} ])}^{ T}]=\mathbf {Z} [\mathbf {W} \mathbf {W} ^{T}-\operatorname {E} [\mathbf {Z} ]\operatorname {E} [\mathbf {W} ^{T}]}} (Eq.6 )
J Z W = [ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ] E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z 1 − E [ Z 1 ] ) ( W n − E [ W n ] ) ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ] E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z 2 − E [ Z 2 ] ) ( W n − E [ W n ] ) ] ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W 1 − E [ W 1 ] ) ] E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W 2 − E [ W 2 ] ) ] ⋯ E [ ( Z n − E [ Z n ] ) ( W n − E [ W n ] ) ] ] {\displaystyle \operatorname {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {W} }={\begin{bmatrix}\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(W_{1}-\operatorname {E} [W_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{1}-\operatorname {E} [Z_{1}])(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}])]\ \\\\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(W_{1}-\operatorname {E} [W_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{2}-\operatorname {E} [Z_{2}])(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}])]\ \\\\vdots &\vdots &\ddots &\vdots \\\\\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(W_{1}-\operatorname {E} [W_{1}])]&\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(W_{2}-\operatorname {E} [W_{2}])]&\cdots &\mathrm {E} [(Z_{n}-\operatorname {E} [Z_{n}])(W_{n}-\operatorname {E} [W_{n}])]\end{bmatrix}}} 두 개의 복잡한 랜덤 벡터 Z {\ displaystyle \mathbf {Z} 및 W {\ displaystyle \mathbf {W}은( 는) 상관 관계 가 없는 것으로 호출된다 .
K Z W = J Z W = 0 {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {W} }=\mathbf {J} _{\mathbf {Z} \mathbf {W} \mathbf {} {W} }=0 }. 독립 두 개의 복잡한 임의 벡터 Z = ( Z 1 , . . . , Z m ) T {\ displaystyle \mathbf {Z} = (Z_{1 }, ..., Z_{m})^{{}{{}}}{{}}}}{\\ displaystybf.T} 과 W = ( W 1 , . . . , W n ) T {\ displaystyle \mathbf {W} = (W_{1},..., W_{n}^{ T}} 을 (를) 독립 이라고 한다.
F Z , W ( z , w ) = F Z ( z ) ⋅ F W ( w ) 대체적으로 z , w {\displaystyle F_{\mathbf {Z,W} }(\mathbf {z,w} )=F_{\mathbf {Z} }(\mathbf {z} )\cdot F_{\mathbf {W} }(\mathbf {w} )\quad {\text{for all }}\mathbf {z} ,\mathbf {w} } (Eq.7 )
where F Z ( z ) {\displaystyle F_{\mathbf {Z} }(\mathbf {z} )} and F W ( w ) {\displaystyle F_{\mathbf {W} }(\mathbf {w} )} denote the cumulative distribution functions of Z {\displaystyle \mathbf {Z} } and W {\displaystyle \mathbf {W} } as defined in Eq.1 and F Z , W ( z , w ) {\dis Playstyle F_{\mathbf {Z,W} }}(\mathbf {z,w} ) 은 공동 누적분포함수를 나타낸다 . Z {\ displaystyle \mathbf {Z} 및 W {\ displaystyle \mathbf {W} 의 독립성은 종종 Z often ⊥ ⊥ W {\ displaystyle \mathbf {Z} \perp \! \!\perp \mathbf {W }. 구성 요소별로 작성 된 Z {\ displaystyle \mathbf {Z} 및 W {\ displaystyle \mathbf {W} 은( 는) 독립형 구성 요소인 경우 독립형이라고 함
F Z 1 , … , Z m , W 1 , … , W n ( z 1 , … , z m , w 1 , … , w n ) = F Z 1 , … , Z m ( z 1 , … , z m ) ⋅ F W 1 , … , W n ( w 1 , … , w n ) for all z 1 , … , z m , w 1 , … , w n {\displaystyle F_{Z_{1},\ldots ,Z_{m}, W_{1},\ldots,W_{n}}(z_{1},\ldots,z_{m},w_{1},\ldots,w_{n}) =F_{Z_{1},\ldots ,Z_{m}}(z_{1},\ldots ,z_{m})\cdot F_{W_{1},\ldots ,W_{n}}(w_{1},\ldots ,w_{n})\quad {\text{for all }}z_{1},\ldots ,z_{m},w_{1},\ldots ,w_{n}} .
원형대칭 A complex random vector Z {\displaystyle \mathbf {Z} } is called circularly symmetric if for every deterministic φ ∈ [ − π , π ) {\displaystyle \varphi \in [-\pi ,\pi )} the distribution of e i φ Z {\displaystyle e^{\mathrm {i} \varphi }\mathbf {Z} } equals the distribution of Z {\displaystyle \mathbf {Z} } .[3] : pp. 500–501
특성. 원형 대칭 복합 랜덤 벡터의 기대치는 0이거나 정의되지 않는다.[3] : p. 500 원형 대칭 복합 랜덤 벡터의 유사 공분산 행렬은 0이다.[3] : p. 584 적절한 복합 랜덤 벡터 다음과 같은 세 가지 조건이 모두 충족되면 복합 랜덤 벡터 Z {\ displaystyle \mathbf {Z} }이(가) 적절하게 호출된다 .[1] : p. 293
E [ Z ] = 0 {\displaystyle \operatorname {E} [\mathbf {Z} ]=0}( 0 평균) var [ Z 1 ] < ∞ , … , var [ [ Z n ] ∞ {\displaystyle \operatorname {var} [Z_{1}]<\ldots ,\operatorname {var}[Z_{n}]<\fulty }( 모든 성분은 분산이 유한함) E [ Z Z T ] = 0 {\displaystyle \operatorname {E} [\mathbf {Z} \mathbf {Z} ^{T}]=0} Two complex random vectors Z , W {\displaystyle \mathbf {Z} ,\mathbf {W} } are called jointly proper is the composite random vector ( Z 1 , Z 2 , … , Z m , W 1 , W 2 , … , W n ) T {\displaystyle (Z_{1},Z_{2},\ldots ,Z_{m}, W_{1},W_{2},\ldots,W_{n}^{{ n} T}} 이(가 ) 적당하다.
특성. A complex random vector Z {\displaystyle \mathbf {Z} } is proper if, and only if, for all (deterministic) vectors c ∈ C n {\displaystyle \mathbf {c} \in \mathbb {C} ^{n}} the complex random variable c T Z {\displaystyle \mathbf {c} ^{T}\mathbf {Z} } is proper.[1] : p. 293 적절한 복합 랜덤 벡터의 선형 변환이 적절함. 즉, Z {\ displaystyle \mathbf {Z}} 이 (가) n {\displaystyle n} 성분을 가진 적절한 랜덤 벡터이고 A {\displaystystyle A} 이(가 ) 결정론적 m × n {\displaystypertor A Z {\ matescompatescompatescompeter . hbf {Z} } 도 적절하다 .[1] : p. 295 모든 성분의 분산이 유한한 모든 원형 대칭 복합 랜덤 벡터는 적절하다.[1] : p. 295 원형 대칭이 아닌 적절한 복잡한 무작위 벡터가 있다.[1] : p. 504 진짜 무작위 벡터는 일정한 경우에만 적절하다. 공변량 행렬이 0 인 경우에만, 즉 K Z W = 0 {\displaystyle \operatorname {K} _{\mathbf {Z} \mathbf {} {W} }=0} 인 경우에만 적절한 공동 적절한 두 개의 복합 랜덤 벡터는 상관 관계가 없다.
카우치-슈바르츠 불평등 복잡한 무작위 벡터에 대한 Cauchy-Schwarz 불평등은
E [ Z H W ] 2 ≤ E [ Z H Z ] E [ W H W ] {\displaystyle \left \operatorname {E} [\mathbf {Z} ^{H}\mathbf {W} ]\right ^{2}\leq \operatorname {E} [\mathbf {Z} ^{H}\mathbf {Z} ]\operatorname {E} [ \mathbf {W} ^{H}\mathbf {W} ]} . 특성함수 n {\displaystyle n} 성분을 가진 복합 랜덤 벡터 Z {\ displaystyle \mathbf {Z} 의 특성 함수 는 다음과 같이 정의된 함수 Cn → C {\ displaystyle \mathb {C} ^{n}\to \mathb {C} 이다.[1] : p. 295
φ Z ( ω ) = E [ e i ℜ ( ω H Z ) ] = E [ e i ( ℜ ( ω 1 ) ℜ ( Z 1 ) + ℑ ( ω 1 ) ℑ ( Z 1 ) + ⋯ + ℜ ( ω n ) ℜ ( Z n ) + ℑ ( ω n ) ℑ ( Z n ) ) ] {\displaystyle \varphi _{\mathbf {Z} }(\mathbf {\omega } )=\operatorname {E} \left[e^{i\Re {(\mathbf {\omega } ^{H}\mathbf {Z} )}}\right]=\operatorname {E} \left[e^{i(\Re {(\omega _{1})}\Re {(Z_{1})}+\Im {(\omega _{1})}\Im {(Z_{1})}+\cdots +\Re {(\omega _{n})}\Re {(Z_{n})}+\Im {(\omega _{n})} \Im {(Z_{n}}}}}\right]}
참고 항목 참조 ^ a b c d e f g h i j Lapidoth, Amos (2009). A Foundation in Digital Communication . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-19395-5 . ^ Gubner, John A. (2006). Probability and Random Processes for Electrical and Computer Engineers . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-86470-1 . ^ a b c Tse, David (2005). Fundamentals of Wireless Communication . Cambridge University Press.