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為什麼頻域中的乘法等於時域中的捲積?

  • February 8, 2016

這個問題是在理解如何獲得兩個 iid 隨機變量之和的分佈的背景下出現的。我正在研究這個問題的最佳答案考慮總和均勻分佈, 要么. 為什麼PDF中的風口浪尖消失? ,試圖理解為什麼特徵函數的行為方式如此。

標題是整個問題。

假設我們可以找到一個(可測量的)函數在具有以下屬性的實數上定義

對於所有數字和 並且有一個有限的正數為此對所有人. 注意如何涉及加法(這是出現在卷積中的基本操作)和乘法。

為什麼這些屬性有用?認為和是獨立的隨機變量。讓是任何實數。然後(以相反的順序佔用這兩個屬性)

  1. (有類似的表達) 表明隨機變量的期望和存在且是有限的,有一個統一的界限獨立於.

這個取隨機變量的過程並將其轉換為函數

從而分配一個定義明確的有界函數對每個隨機變量——不管有什麼可怕的特性可能有。 2. 因為和是獨立的。寫的稍有不同,

也就是轉化 將捲積(隨機變量的加法)轉換​​為(逐點)函數的乘法。

可以說的更多:參見有關傅立葉分析的文獻。但與此同時,這個問題已經以一種方式得到了回答,表明“時間”和“頻率”可能是紅鯡魚:將捲積轉換為乘法的基本屬性僅依賴於存在一個不錯的.

唯一具有定義屬性的實值函數是和. 它們導致沒有任何用處。但如果我們允許有復雜的值,然後就是這樣一種功能,它會產生有用的結果。(此外,所有這些派生自這個:它們必須是形式對於一些固定的實數。) 在這種情況下稱為特徵函數.


不難看出,當不完全為零,必須始終相等, 無論如何是。這樣的函數稱為(複數)乘法字符(實數的加法組)。

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/194644

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