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布朗运动的可导性证明
高宏 2022-3-1 11:15
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,根据 布朗运动定律 ,可直接写出布朗粒子的运动学方程 式中的 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声。 如果 布朗粒子在 t 时刻的位移 x ( t ) 可导,则下述 时间函数 的极限存在 将布朗粒子的运 ...
个人分类: 随机过程|2955 次阅读|没有评论
大量布朗粒子的空间位置分布规律
高宏 2022-3-1 10:30
本文从描述单个布朗粒子运动规律的 布朗运动定律 出发,推导出了大量布朗粒子在 t 时刻的空间位置服从 ( 0 , N 0 t )正态分布的结论,与爱因斯坦布朗运动理论完全一致 。 《随机过程》教科书使用 定义在 Ω×T 上的二元函数 X ( ω , t ) 来描述大量质点的随机运动过程 ...
个人分类: 随机过程|1661 次阅读|没有评论
布朗运动的频域特性
高宏 2022-2-28 12:00
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,根据 布朗运动定律 ,可直接写出布朗粒子的运动学方程 式中的 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声。 从信号与系统角度看, 布朗运动位移 x ( t ) 可看成是白噪声信号 n ( t ) 激励图 1 所示系统时产生 ...
个人分类: 随机过程|2010 次阅读|没有评论
布朗运动的系统模型
高宏 2022-2-28 09:38
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,根据 布朗运动定律 ,可直接写出布朗粒子的运动学方程 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声。 在信号分析与处理领域, “系统”是指能对各种“输入信号”按一定规则进行加工、运算和变换,并产生相应“输出信 ...
个人分类: 随机过程|2498 次阅读|没有评论
感受布朗噪声
高宏 2022-2-27 15:47
根据“布朗运动瞬时速度为零均值不相关白噪声”的 布朗运动定律 , 布朗粒子在 t 时刻的位移 x ( t ) 为 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声。 白噪声 n ( t ) 的功率谱密度在整个频率轴 上为 常数 ,若通过音响设备播放白噪声,人类可以感受到 20-20000 ...
个人分类: 随机过程|3225 次阅读|没有评论
布朗运动的功率谱密度
高宏 2022-2-27 09:46
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移,根据“布朗运动瞬时速度为零均值不相关白噪声”的 布朗运动定律 ,有 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声函数。 白噪声 n ( t ) 的功率谱密度( Power Spectral Density )为 式中 ω 为角频率, N 0 ...
个人分类: 随机过程|3033 次阅读|没有评论
布朗运动的自相关函数
高宏 2022-2-26 15:06
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,由 布朗运动定律 ,有 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声(布朗粒子瞬时速度)。 白噪声 n ( t ) 的自相关函数为: 式中 τ 为时间间隔, N 0 为正实常数, δ ( τ ) 为单位冲 ...
个人分类: 随机过程|3676 次阅读|没有评论
固体表面轮廓——固化的布朗运动位移曲线
高宏 2022-2-26 10:06
从 布朗运动位移公式 可以看出,液体中悬浮微粒在微观尺度下表现为随机性的布朗运动,在宏观尺度下表现为确定性的匀速直线运动。 在我们的日常生活和工作中,时刻会遇到这种微观随机和宏观确定的对立统一现象。例如,用肉眼看起来光滑平整的固体表面,若用 AFM 原子力 显微镜观察,其表面微观结构均为凹凸起伏 ...
个人分类: 随机过程|1666 次阅读|没有评论
布朗运动位移公式
高宏 2022-2-25 15:16
设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,则 布朗粒子的运动学方程 为 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声函数。 对布朗粒子运动学方程进行变换,可得 布朗 运动位移公式 式中 V ( t ) 为布朗运动 平均速度 。 布 ...
个人分类: 随机过程|4326 次阅读|没有评论
布朗运动平均速度
高宏 2022-2-25 09:37
图1为一个布朗粒子的位移曲线和瞬时速度曲线。 图1 布朗运动位移曲线和瞬时速度曲线 设 x ( t ) 为布朗粒子在 t 时刻的位移, x (0)=0 ,则 布朗粒子的运动学方程 为 式中 n ( t ) 为定义在 上的零均值不相关白噪声函数。 布朗粒子 在 区间的平均速度为 ...
个人分类: 随机过程|2894 次阅读|没有评论

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