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题目:
假定采用习题3.9中的数据模型,求A的MVU估计量及它的方差。为什么估计量与 无关?如果
会发生什么情况?
解答
1. A的MVU估计量及它的方差求解
根据习题3.9条件,存在两个数据样本:
写成线性模型,可以得到:
其中:
两个数据样本之间的协方差矩阵 根据题目要求为:
由于 具有一般性,因此需要采用(4.25)计算MVU估计量,并用(4.26)计算方差,得到:
根据习题3.9中的结果:
(参考统计信号处理基础 习题解答3-9_weixin_43270276的博客-CSDN博客)
因此:
代入后得到:
2. 估计量与ρ 无关的讨论
观察 可以发现,估计量仍然是采集数据的平均,白化没有起作用,因此我们需要对
求特征值和特征向量进行分析。
为了计算简化,我们令:
求特征值得到:
因此得到两个特征值: ,求特征向量,得到:
时,
,即:
得到:
因此 为
时矩阵P的特征向量。
同理,得到 为
时矩阵P的特征向量。
那么 也是
的特征向量,而由于
因此,得到:
在利用 ,得到:
代入到 中,得到:
上式中,把具有参数 的特征向量消除了
因此当 正好是
的特征向量时,尽管
不是对角矩阵,但估计量仍然可以用线性模型的结论进行计算,此时白化处理失效,或者说不需要进行额外白化计算了。
3. 方差趋势讨论
考虑:
当 ,
;
当 ,
这个结论于例题3.9中一致。