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。