LAUREA IN INGEGNERIA BIOMEDICA Modulo di ELABORAZIONE DI DATI E SEGNALI BIOEMIDICI University of...

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LAUREA IN INGEGNERIA BIOMEDICA Modulo di ELABORAZIONE DI DATI E SEGNALI BIOEMIDICI University of Naples “Federico II” - Dept. of Electronic Engineering and Telecommunications Biomedical Engineering Unit - Via Claudio, 21 80125 Napoli tel: +39 081 7683788 fax: +39 081 5934448 AUTOCORRELAZIONE Fissati due istanti di tempo t 1 e t 2 la funzione di autocorrelazione per un processo aleatorio continuo x è data da: 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 , ; , , x x x dx dx t t x x f x x t X t X E t t R La funzione di covarianza è definita come: E’ valida la relazione 1 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 , ; , , x x x x x x x dx dx t t x x f t x t x t t X t t X E t t C 2 1 2 1 2 1 , , t t t t R t t C x x x x Se il segnale è stazionario almeno in senso lato, le sue statistiche devono dipendere solo dalla distanza di tempo: 2 1 2 1 , t t R t t R x x 2 1 2 1 2 1 , t t C t t R t t C x X x x X X t Vitetta capitolo 8

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LAUREA IN INGEGNERIA BIOMEDICA Modulo di ELABORAZIONE DI DATI E SEGNALI BIOEMIDICI

University of Naples “Federico II” - Dept. of Electronic Engineering and TelecommunicationsBiomedical Engineering Unit - Via Claudio, 21 80125 Napoli tel: +39 081 7683788 fax: +39 081 5934448Prof. Mario CESARELLI - e-mail: [email protected]

AUTOCORRELAZIONEFissati due istanti di tempo t1 e t2 la funzione di autocorrelazione per un processo aleatorio continuo x è data da:

1 2

212121212121 ,;,,x x

x dxdxttxxfxxtXtXEttR

La funzione di covarianza è definita come:

E’ valida la relazione

1 2

2121212211

221121

,;,

,

x x

xx

xxx

dxdxttxxftxtx

ttXttXEttC

212121 ,, ttttRttC xxxx

Se il segnale è stazionario almeno in senso lato, le sue statistiche devono dipendere solo dalla distanza di tempo:

2121, ttRttR xx 212121, ttCttRttC xXxx XX t Vitetta capitolo 8

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AUTOCORRELAZIONEPer la funzione di autocorrelazione di un segnale stazionario valgono le seguenti proprietà:1) La funzione di autocorrelazione è pari

xx RtXtXEtXtXER

Il valore nell’origine è uguale alla potenza media statistica

E’ massima in modulo nell’origineConsiderando la diseguaglianza

00 21 Xx PtXER

xx RR 0

Se il segnale non contiene componenti periodiche si ottiene : 2lim xx

xR

02 tXtXE

XXX RRRtXtXtXtXEtXtXE 2002222

XX RR 0da cui

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University of Naples “Federico II” - Dept. of Electronic Engineering and TelecommunicationsBiomedical Engineering Unit - Via Claudio, 21 80125 Napoli tel: +39 081 7683788 fax: +39 081 5934448Prof. Mario CESARELLI - e-mail: [email protected]

TEOREMA DI Wiener-KhintchineLa funzione di autocorrelazione invocando l’ergodicità e per un segnale stazionario si può scrivere come:

t

jXx deRfS

ma la trasformata di un prodotto di convoluzione è data dal prodotto delle trasformate:

Se il segnale non contiene componenti periodiche si ottiene :

Ma essendo il segnale reale risulta cheda cui

xxdxxdxxfRtt

x

fXfXRX

fXfX *

fEfXR xX 2