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1、第二章 通信信源模型和M/M/1排队系统习题答案2-1 验证性质2-4,并且说明性质2-1和性质2-4一致。解:两个独立的Poisson过程,参数为 和。根据定理22,两个Poisson过程的到达间隔为参数和的负指数分布,。下面说明混合流的到达间隔,设参数的Poisson流为红球,参数为的Poisson流为黑球。 不妨设这个时刻到达为黑球,则下一个黑球的到达间隔为,而下一个红球到达间隔为的残余分布,由于间隔服从负指数分布,故此残余分布于原始分布一致。 所以,混合流的到达间隔服从,也就是参数为的负指数分布。性质24的验证(1)是一个以为参数的负指数分布(3)2-2 验证M/M/1的状态变化为一个
2、生灭过程。解:M/M/1排队系统在有顾客到达时,状态由k变到k+1(k=0);当有顾客服务完毕离去时,状态由k转移到k-1(k=1);到达率根据poisson过程特性,(k=0);除去状态0,其余状态的输出流为参数H的poisson过程,所以 (k=1)。2-3 对于一个概率分布,令 称为分布的母函数。 利用母函数求M/M/1队长的均值和方差。解:对于M/M/1 2-4 两个随机变量X,Y取非负整数值,并且相互独立,令Z=X+Y,证明:Z的母函数为X,Y母函数之积。根据这个性质重新证明性质2-1。证:设Z的分布为:,Y的分布为:由于所以 g(Z)=g(X)g(Y) 对于两个独立的Poisson流,取任意一个固定的间隔T,根据Poisson过程性质,到达k个呼叫的概率分别为: i=1,2 这两个分布独立分布列的母函数分别为:他们母函数之积为合并流分布列的母函数,而母函数之积所以 合并流为参数的 Poisson过程。2-7 求k+1阶爱尔兰(Erlang)分布的概率密度。可以根据归纳法验证, 的概率密度为 x=0证明:利用两个随机变量的和的概率密度表达式:求的分布,当X和Y相互独立时,且边缘密度函数分别为和,则。阶Erlang分布是指个彼此独立的参数为的负指数
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