统计信号处理基础 习题解答3-3

题目:

观测到数据:

 其中 是具有方差 的WGN,r>0,且是已知的。求A的CRLB,证明有效估计量存在,并求它的方差。对于不同的r值,当N趋于无穷大时,方差会怎样?


解答:

根据题目条件,可以得到:

详细求解过程为:

第一步:得到观察量的概率分布函数 

第二步:得到观察量相关的似然函数

 第三步:对似然函数取对数:

第四步:对取对数后的似然函数求一阶导数,得到:

第五步:对取对数后的似然函数求二阶导数,得到:

 第六步:对二阶导数求数学期望,得到:

因此,估计量 的CRLB可以表示为:

由于似然函数的一阶导数可以进一步表示为:

也就是可以表示成(3.7)的形式,其中:

因此:

是MVU估计量,其方差为:


当N趋近于无穷大时,如果 ,那么

 此时

 而如果 时,存在:

此时


另外,上述六步求CRLB的过程,也可以直接采用(3.14)结论:

此时:

那么

因此,直接带入(3.14),得到:

与上述过程一致,但更加简单高效。

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