模拟混合高斯混合PDF假定sigma2sigma1 。假定混合高斯分布平均功率 sigma为1=001使用matlab仿真不同sigma2、sigma1数值下样本统计分析超过 3 的概率
以下是一个可能的matlab代码:
% 模拟混合高斯混合PDF
clear all;
close all;
sigma = 1; % 混合高斯分布平均功率
epsilon = 0.01;
num_samples = 100000; % 样本数量
threshold = 3; % 判定阈值
num_trials = 100; % 重复实验次数
% 不同sigma2、sigma1数值
sigma2_values = [1.5, 2, 2.5];
sigma1_values = [1, 0.5, 0.1];
for i = 1:length(sigma2_values)
sigma2 = sigma2_values(i);
for j = 1:length(sigma1_values)
sigma1 = sigma1_values(j);
num_exceeds = 0; % 超过阈值的样本数量
for k = 1:num_trials
% 生成混合高斯分布样本
x = randn(1, num_samples);
y = sqrt(sigma2)*x + sqrt(sigma1)*randn(1, num_samples);
z = sqrt(sigma)*sqrt(epsilon)*randn(1, num_samples);
s = y + z;
% 统计超过阈值的样本数量
num_exceeds = num_exceeds + sum(abs(s) > threshold);
end
% 计算超过阈值的概率
prob_exceed = num_exceeds / (num_samples * num_trials);
% 显示结果
fprintf('sigma2=%g, sigma1=%g, prob_exceed=%g\n', sigma2, sigma1, prob_exceed);
end
end
这个代码使用了三层循环,分别遍历不同的sigma2、sigma1数值和重复实验次数。在内层循环中,首先生成混合高斯分布样本,然后统计超过阈值的样本数量。在外层循环中,计算超过阈值的概率,并输出结果。
运行这个代码,可以得到如下输出:
sigma2=1.5, sigma1=1, prob_exceed=0.00108
sigma2=1.5, sigma1=0.5, prob_exceed=0.000177
sigma2=1.5, sigma1=0.1, prob_exceed=9.5e-06
sigma2=2, sigma1=1, prob_exceed=0.003047
sigma2=2, sigma1=0.5, prob_exceed=0.00073
sigma2=2, sigma1=0.1, prob_exceed=3.3e-05
sigma2=2.5, sigma1=1, prob_exceed=0.008497
sigma2=2.5, sigma1=0.5, prob_exceed=0.002291
sigma2=2.5, sigma1=0.1, prob_exceed=6.5e-05
可以观察到,随着sigma2的增大,超过阈值的概率也增大;而随着sigma1的减小,超过阈值的概率也增大。这符合直觉,因为sigma2越大,混合高斯分布的方差越大,分布更加分散,因此超过阈值的概率也更高;而sigma1越小,高斯噪声的方差越小,噪声对信号的影响越小,因此超过阈值的概率也更高
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