2つのホワイトノイズプロセスの合計は、必然的にホワイトノイズですか?


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ましょうし、ホワイトノイズプロセスのこと。は必然的にホワイトノイズプロセスであると言えますか?b t c t = a t + b tatbtct=at+bt


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どんな種類のホワイトノイズ..?
ティム

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ホワイトノイズの定義は何ですか?
Glen_b-モニカを

ホワイトガウスノイズまたはホワイトノイズについて話していますか?
-Mehrdad

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してみましょうbt=at。あるbtホワイトノイズプロセスは?あるbt+at
user253751

回答:


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いいえ、もっと必要です(少なくとも林のホワイトノイズの定義では)。たとえば、2つの独立したホワイトノイズプロセスの合計はホワイトノイズです。

b tのホワイトノイズが、a t + b tがホワイトノイズになるにはなぜ不十分なのですか?atbtat+bt

林の計量経済学に従って、共分散定常プロセス は、j 0の場合、E [ z t ] = 0およびC o v z tz t j = 0の場合、ホワイトノイズであると定義されます。{zt}E[zt]=0Cov(zt,ztj)=0j0

ましょう及び{ B tは }ホワイトノイズプロセスです。c t = a t + b tを定義します。簡単にE [ c t ] = 0です。共分散条件の確認:{at}{bt}ct=at+btE[ct]=0

それを適用{T}及び{B

Cov(ct,ctj)=Cov(at,atj)+Cov(at,btj)+Cov(bt,atj)+Cov(bt,btj)
{at}はホワイトノイズです: C o v c tc t j{bt}
Cov(ct,ctj)=Cov(at,btj)+Cov(bt,atj)

したがって、がホワイトノイズであるかどうかは、すべてのj 0に対してC o v a tb t j + C o v b ta t j = 0かどうかによって決まります{ct}Cov(at,btj)+Cov(bt,atj)=0j0

2つのホワイトノイズプロセスの合計がホワイトノイズではない例:

ましょうホワイトノイズです。してみましょうbはT = A T - 1。プロセス{ b t }もホワイトノイズであることに注意してください。ましょC T = A T + bはT、従って 、C T = A T + A T - 1、およびその過程を観察{ C tは }ホワイトノイズではありません。{at}bt=at1{bt}ct=at+btct=at+at1{ct}


マシューへのコメント(コメントリンクを追加しても機能しない):より一般的に使用されるホワイトノイズのより厳密な定義によると、2つの独立したホワイトノイズソースを追加しても、振幅が均一ではなくなるため、真のホワイトノイズは生成されませんしかし、封筒。

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私は他の、非経済的、非経済的ベースのホワイトノイズの定義を見てみたいです。これはよく使われる用語であり、他の分野でどのように使用されるのかわかりません(または、金融/経済学で使用される他の定義も)。
マシューガン

別の例:すべてのtに対してa t + b t = 0とし、ホワイトノイズではないようにします。@MatthewGunn金融の定義は同じになると思いますが、情報源はありません。dt=atat+bt=0t
ボブ・ヤンセン

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@MatthewGunnの答えよりもさらにシンプルで、

考えてみましょう。もちろん、C 、T0ホワイトノイズではありません-ノイズの任意の種類、それを呼び出すことは難しいだろう。bt=atct0

より広い点は、b tの共同分布について何も知らない場合、両方に依存するオブジェクトを試してみると何が起こるか言えないことです。このためには共分散構造が不可欠です。atbt


補遺:

もちろん、これはまさにノイズキャンセリングヘッドフォンの目的です!-外部ノイズの周波数を逆転させてキャンセルするため-ホワイトノイズの物理的な定義に戻ると、このシーケンスは文字通りの沈黙です。全くノイズはありません。


0は完全に細かいホワイトノイズです。
スティグヘマー

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j=0Cov(ct,ctj)=Var(ct)=σ2>0

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異議が撤回されました。
スティグヘマー

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@StigHemmer see edit-実際には、0 ホワイトノイズではないという非常に自然な定義です(実際、一般的な定義ではむしろ反対です
MichaelChirico

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電子機器では、ホワイトノイズは、平坦な周波数スペクトル(「ホワイト」)とランダム(「ノイズ」)として定義されます。ノイズは一般に、「干渉」、他の場所からピックアップされて対象の信号に追加される1つ以上の不要な信号、および「歪み」、対象の信号自体に作用する非線形プロセスから生成される不要な信号と対比できます。

2つの異なる信号に相関部分があるため、異なる周波数または異なる時間で異なるキャンセルを行うことができます。たとえば、特定の周波数帯域または特定の時間間隔で完全にキャンセルしますが、キャンセルしない、または追加することさえできます別の周波数帯域にわたって、または特定の時間間隔で建設的に、2つの信号間の相関は相関関係を推定します。相関関係は、「ノイズ」のおそらくランダムな側面によって排除されます。

実際に、信号が「ノイズ」であり、したがって独立してランダムである場合、そのような相関は存在しない/存在するはずがないため、それらを加算するとフラットな周波数スペクトルが得られるため、白色にもなります。

また、些細なことに、ノイズが完全に反相関している場合、それらはキャンセルされ、常にゼロ出力を提供します。これは、フラット周波数スペクトル、すべての周波数でゼロパワーを持ち、白の一種の退化した定義に該当する可能性がありますただし、ランダムではなく、完全に予測できることを除きます。

電子機器のノイズは、いくつかの場所から発生する可能性があります。たとえば、光電流への電子のランダムな到着から発生するショットノイズ(光子のランダムな到着時間から発生)と、絶対零度よりも暖かい抵抗要素内の電子のブラウン運動から発生するジョンソンノイズは両方とも白を生成しますただし、有限の長さの時間にわたって測定された実際のシステムでは、スペクトルの両端に常に有限の帯域幅があります。


-2

両方のホワイトノイズサウンドが同じ方向に移動している場合、およびそれらの周波数の位相が一致している場合、それらだけが追加されます。しかし、私が確信していないことの1つは、加算した後、ホワイトノイズとして残るか、周波数が異なる他の種類のサウンドになることです。


1
統計的にではなく物理的なノイズについて考えているのではないでしょうか?この答えが非常に多く追加されるかどうかはわかりません。たとえば、ホワイトノイズを単一周波数に一致させるにはどうすればよいでしょうか。ホワイトノイズのスペクトログラムを見てみてください。
シルバーフィッシュ

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(ただし、これは質問への回答を試みているように見えるため、レビュー担当者は削除ではなくダウン投票を検討する必要があります。)
Silverfish

2つのホワイトノイズ信号の合計は、無相関ノイズである場合、ホワイトノイズになります。また、ホットネットワークの質問リストからもアクセスしましたが、どのサイトにあったかはわかりませんでした。ホワイトノイズの統計的定義は、信号処理の定義と同等であることを期待しています。2つのノイズが時折加算されるというあなたの考えについて-はい、それらは特定の(ランダムな)場所でのみです。他の場所では、それらは減算されます。結果がホワイトノイズであることも停止しません。
モニカを

@Justin, "The sum of two white noise signals will be white noise if they are uncorrelated noise." - I may be misunderstanding what you mean by "if they are uncorrelated", but under my interpretation your conclusion is wrong. If at is white noise and bt=at1 (Matthew Gunn's example) then both at and bt are white noise, and cor(at,bt)=0 for every t. Yet, ct=at+bt is not white noise.
not_bonferroni

@not_bonferroni - Yes, I suppose I was using incorrectly "uncorrelated" to mean "independent".
Reinstate Monica
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