Procesos Estocásticos y Ruido (Parte 1)
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Questions and Answers

¿Qué representa el espacio muestral en el contexto de un proceso estocástico?

  • El número de intervalos de tiempo considerados en el experimento.
  • La frecuencia con la que ocurre cada resultado.
  • La duración total del experimento.
  • El conjunto de todos los posibles resultados de un experimento. (correct)
  • ¿Cuál es la característica principal de un proceso estocástico estacionario?

  • Presenta diferentes propiedades estadísticas en diferentes intervalos de tiempo.
  • Mantiene las mismas propiedades estadísticas en todos los intervalos de tiempo. (correct)
  • Sus propiedades estadísticas cambian con el tiempo.
  • Sus resultados varían de forma predecible después de cada experimento.
  • En un proceso estocástico, si se aumenta la cantidad de intervalos de tiempo considerados, ¿qué sucede con el espacio muestral?

  • El espacio muestral aumentará debido a que la cantidad total de resultados posibles también aumenta.
  • El espacio muestral se vuelve más predecible en cada intervalo de tiempo.
  • El espacio muestral disminuirá, ya que se consideran menos posibilidades.
  • El espacio muestral no se ve afectado ya que solo depende de los resultados posibles. (correct)
  • ¿Cuál es la relación entre la rapidez con la que cambia un proceso aleatorio 𝑋(𝑡) en el tiempo y la rapidez con la que la función de autocorrelación disminuye a partir de su valor máximo en 𝑅𝑥(0) cuando 𝜏 aumenta?

    <p>A mayor rapidez de cambio en 𝑋(𝑡), más rápido disminuye la función de autocorrelación. (C)</p> Signup and view all the answers

    Si 𝑅𝑥(𝜏) = 𝑅𝑥(−𝜏), ¿qué podemos decir sobre la función de autocorrelación?

    <p>Es par. (A)</p> Signup and view all the answers

    Si las propiedades estadísticas de un proceso cambian entre el 'Intervalo de tiempo 1' y el 'Intervalo de tiempo k', ¿cómo se clasificaría este proceso?

    <p>Como un proceso estocástico no estacionario. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿A qué se refiere un '$s_n$' en el diagrama proporcionado en el contenido?

    <p>A uno de los posibles resultados de un experimento estocástico. (C)</p> Signup and view all the answers

    Si la función de autocorrelación de un proceso aleatorio 𝑋(𝑡) es 𝑅𝑥(𝜏) = 𝐴𝑒−|𝜏|/𝑇, ¿en qué punto su valor es máximo?

    <p>𝜏 = 0 (D)</p> Signup and view all the answers

    La función de autocorrelación de un proceso aleatorio se puede utilizar para:

    <p>Medir la dependencia entre valores del proceso en diferentes momentos. (C)</p> Signup and view all the answers

    En el ejemplo 1, 𝑋 𝑡 = 𝐴cos 2π𝑓𝑐 𝑡 + 𝜃, ¿qué representa la variable aleatoria 𝜃?

    <p>El desfase de la señal. (B)</p> Signup and view all the answers

    Si se dice que un proceso aleatorio 𝑋(𝑡) es de media nula, ¿qué significa?

    <p>La media de 𝑋(𝑡) es cero en todos los momentos. (D)</p> Signup and view all the answers

    La autocorrelación normalizada de un proceso aleatorio 𝑋(𝑡) a menudo se utiliza para:

    <p>Analizar la homogeneidad temporal del proceso. (C)</p> Signup and view all the answers

    La función de autocorrelación proporciona información sobre:

    <p>La dependencia entre valores del proceso en diferentes momentos. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué define un proceso estocástico en términos de su espacio muestral?

    <p>Un espacio muestral compuesto por funciones aleatorias en el tiempo. (A)</p> Signup and view all the answers

    Para un tiempo específico 𝑡𝑘 en un proceso estocástico, ¿qué representa el conjunto de valores 𝑥1(𝑡𝑘), 𝑥2(𝑡𝑘), …, 𝑥𝑛(𝑡𝑘)?

    <p>Una variable aleatoria 𝑋(𝑡𝑘). (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre el resultado de un experimento para una variable aleatoria y un proceso estocástico?

    <p>Una variable aleatoria produce un número, mientras que un proceso estocástico genera una forma de onda. (C)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de procesos estocásticos, ¿qué representa cada 𝑠𝑖 en el espacio muestral?

    <p>Una posible forma de onda o función aleatoria. (C)</p> Signup and view all the answers

    Si se observa un proceso estocástico en dos instantes de tiempo diferentes 𝑡1 y 𝑡𝑘, ¿qué se puede afirmar sobre las variables aleatorias resultantes?

    <p>Las variables aleatorias en 𝑡1 y 𝑡𝑘 pueden ser diferentes. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se denominaría al conjunto de todas las posibles formas de onda resultantes de un experimento estocástico?

    <p>Espacio muestral de un proceso estocástico. (B)</p> Signup and view all the answers

    Si 𝑥𝑛(𝑡1) y 𝑥𝑛(𝑡𝑘) son dos muestras de un proceso estocástico en instantes diferentes, ¿qué indica la diferencia entre 𝑡1 y 𝑡𝑘?

    <p>La diferencia en el tiempo en que se observan las muestras. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implicaría que un espacio muestral esté compuesto por 'funciones que son aleatorias en el tiempo'?

    <p>Que cada posible resultado es una forma de onda que varía aleatoriamente con el tiempo. (C)</p> Signup and view all the answers

    Para un proceso estacionario en el sentido estricto, ¿qué es la media del proceso X(t)?

    <p>El valor esperado de la variable aleatoria <em>X(t)</em> en un tiempo <em>t</em> (D)</p> Signup and view all the answers

    Si la media de un proceso estacionario en el sentido estricto es una constante, ¿qué podemos decir sobre la función de densidad de probabilidad f𝑋(𝑡, 𝑥)?

    <p>La función de densidad de probabilidad es constante para todos los valores de <em>t</em>. (A)</p> Signup and view all the answers

    Para un proceso estacionario en el sentido estricto, ¿qué define la función de autocorrelación R𝑥(𝑡1, 𝑡2)?

    <p>La covarianza de <em>X(t1)</em> y <em>X(t2)</em> (C)</p> Signup and view all the answers

    Si un proceso es estacionario en el sentido estricto, ¿qué podemos decir sobre su función de autocorrelación R𝑥(𝑡1, 𝑡2)?

    <p>Es una función de la diferencia de los tiempos, <em>𝜏 = 𝑡2 − 𝑡1</em>. (A)</p> Signup and view all the answers

    La función de autocorrelación R𝑥(𝜏) se puede usar para calcular:

    <p>La varianza del proceso <em>X(t)</em>. (C)</p> Signup and view all the answers

    Un proceso estacionario en el sentido amplio (WSS) es aquel que cumple con:

    <p>Su media es una constante y su función de autocorrelación sólo depende de la diferencia de los tiempos. (D)</p> Signup and view all the answers

    Una característica importante que se puede obtener de la función de autocorrelación R𝑥(𝜏) es:

    <p>El tiempo de correlación del proceso <em>X(t)</em>. (B)</p> Signup and view all the answers

    Si un proceso estocástico X(t) tiene una función de autocorrelación R𝑥(𝜏) que depende de la diferencia de tiempos 𝜏, pero su media no es una constante, entonces podemos decir que:

    <p>El proceso no es estacionario. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la variable $E[Y^2(t)]$ en relación al proceso aleatorio $Y(t)$?

    <p>El valor cuadrático medio del proceso aleatorio. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se calcula la magnitud al cuadrado de un número complejo $x$?

    <p>$x^2 = x imes x^*$ (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la forma de la densidad espectral de potencia del proceso $Y(t)$?

    <p>$S_y(f) = H(f) S_x(f)$ (D)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de un proceso aleatorio WSS, ¿qué significa WSS?

    <p>Proceso Aleatorio de Media y Varianza Constantes (A)</p> Signup and view all the answers

    Si se tiene una señal $X(t) = A ext{cos}(2 ext{π}f_ct + θ)$, ¿qué es $θ$?

    <p>Una variable aleatoria uniformemente distribuida. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por un filtro LTI?

    <p>Un sistema que es lineal e invariante en el tiempo. (C)</p> Signup and view all the answers

    En el cálculo de la Densidad Espectral de Potencia, la integral se evalúa entre qué límites?

    <p>De $-∞$ a $∞$ (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera sobre la señal $X(t)$ mencionada?

    <p>Es una señal aleatoria con componentes deterministas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la función 𝐻(𝑓) en el contexto de un filtro en telecomunicaciones?

    <p>La ganancia del filtro en diferentes frecuencias. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la expresión correcta para la densidad espectral de potencia del proceso aleatorio 𝑌(𝑡)?

    <p>𝐻(𝑓) * 𝑆𝑥(𝑓) (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condición se establece para la función 𝐻(𝑓) en el filtro presentado?

    <p>Se anula para $f &gt; 5$ Hz. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se necesita determinar además de la densidad espectral de potencia del proceso 𝑌(𝑡)?

    <p>La potencia media del proceso 𝑌(𝑡). (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la expresión de la densidad espectral de potencia del proceso aleatorio 𝑋(𝑡)?

    <p>sinc ²(𝑓) (D)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de un filtro LTI, ¿qué significa LTI?

    <p>Sistema Lineal y Tiempo Invariantes. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de la ganancia del filtro para frecuencias mayores a 5 Hz?

    <p>0 (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función describe el comportamiento del filtro en frecuencias menores o iguales a 5 Hz?

    <p>𝐻(𝑓) = 2 (A)</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Procesos Estocásticos y Ruido (Parte 1)

    • El tema cubre Procesos Estocásticos y Ruido en la Comunicación Digital.
    • La presentación es parte 1 de una serie.
    • El objetivo principal es comprender la transmisión de un proceso aleatorio a través de un filtro y el cálculo de su densidad espectral de potencia.
    • La transmisión de un proceso aleatorio se examina a través de filtros lineales invariantes en el tiempo.
    • Se incluye un repaso de Procesos Estocásticos.
    • La densidad espectral de potencia de un proceso aleatorio y su cálculo están entre los temas.

    Objetivos

    • Comprender la transmisión de un proceso aleatorio.
    • Entender las implicaciones matemáticas de la transmisión.
    • Conocer la densidad espectral de potencia.
    • Aprender a calcular la densidad espectral de potencia.

    Contenido

    • Procesos Estocásticos
    • Transmisión de un proceso aleatorio a través de un filtro lineal invariante en el tiempo.
    • Densidad espectral de potencia.

    Procesos Estocásticos

    • Los procesos estocásticos presentan incertidumbre en su comportamiento en el tiempo.
    • Su comportamiento se describe probabilísticamente.
    • Se dan ejemplos con señales transmitidas y ruido.
    • Un proceso estocástico estacionario presenta idénticas propiedades estadísticas en diferentes intervalos temporales.
    • Las funciones aleatorias en el tiempo en un espacio muestral se denominan estocásticos.

    Propiedades de los Procesos Estocásticos

    • Son funciones del tiempo.
    • Son aleatorios: imposible predecir exactamente la forma de onda antes de un experimento.

    Funciones Media y Autocorrelación

    • La media de un proceso estacionario es constante, μx (t) =E[x(t)].
    • La autocorrelación, Rx(t1, t2), relaciona dos variables aleatorias en los tiempos t1 y t2.
    • En un proceso estacionario Rx(t1,t2) sólo depende de la diferencia (t2-t1)= τ.
    • La autocorrelación tiene máximo valor en τ= 0.

    Función de Autocorrelación (Propiedades)

    • La autocorrelación es una función par: Rx(τ) = Rx(-τ)

    • Su valor cuadrático medio se obtiene cuando τ =0.

    • El valor máximo de autocorrelación se da cuando τ=0

    • Muestra la interdependencia entre datos en diferentes puntos en el tiempo en un proceso estocástico.

    Densidad Espectral de Potencia (PSD)

    • La PSD es la transformada de Fourier de la función de autocorrelación.
    • Caracteriza los procesos aleatorios en el dominio de la frecuencia.
    • Expresa cómo se distribuye la potencia del proceso aleatorio en diferentes frecuencias.
    • La PSD de un proceso estacionario es no negativa.
    • La función PSD es par.

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    Description

    Este cuestionario aborda los Procesos Estocásticos y el Ruido en la Comunicación Digital. Se centra en la transmisión de un proceso aleatorio a través de filtros lineales invariantes y el cálculo de la densidad espectral de potencia. Es la primera parte de una serie que facilita la comprensión de estos conceptos clave.

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