Файл: Козин, И. В. Элементы теории оптимального обнаружения и приема сигналов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 69
Скачиваний: 0
f {EnBTEnz, z)B__l (EnBSEnz , z)B_xP{dz) =
,°2 + < |
2Sp(EnBTEnEnBSEn) + |
|
|
|
|
+ *%+ mx ( S p ^ S ^ J l S p ^ S ^ ) . |
(5.4.4) |
Поскольку совокупность конечномерных операторов ЕпВТЕп всюду плотна в пространстве ядерных операторов со скаляр ным произведением, определяемым правой частью равенства (5.4.4), из теоремы 1.6.1 вытекает, что функция (EnBTEnz, z)B- \ от ВпВТЕп расширяется до изометрического отображения
из пространства ядерных операторов ВТ на пространство квад ратичных форм (BTz, z) имеющих интегрируемый относи-
тельно меры Р квадрат. |
Так как Bwh = Xh^h, то |
1 |
|
|||||
Sp В Т — ^ (BTwk, |
wk) |
|
|
1 |
|
|||
■ . ^ { B T B 'w b |
B i w k}B_ It |
|||||||
|
k~\ |
|
|
A — 1 |
|
1 |
I |
|
|
СО |
|
|
|
|
|
||
Sp (ВТ)2 |
2 (BTBTwk, wk) |
V |
' BTBTB2wk, |
, |
||||
|
k=\ |
|
|
A = |
1 |
|
|
|
а поскольку |
система элементов |
B 2w |
является |
ортонор- |
||||
мированным |
базисом |
в |
|
|
|
k —i |
|
ВТ, рас- |
И ,, ядерность оператора |
сматриваемого в пространстве Н, эквивалентна ядерности этого оператора в пространстве / / г
Рассмотрим теперь функцию U{z). Воспользовавшись ме рой P[Ajx} или формулой (3.1.2) и леммой 3.5.4, легко най дем, что
|
|
|
|
СО |
|
|
U-> (z) Р (dz) = |
(О* + |
ml) 2 Sp ^ |
)2 + |
|
||
Н |
|
|
|
А = 1 |
|
|
|
+ (« ’ + о |
у ; |
Ха ■- \ |
|
(5.4.5) |
|
|
Ха |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А = 1 \ |
/ |
|
|
Учитывая теперь формулы (5.3.8), (5.3.9) и унитарную |
экви |
|||||
валентность |
операторов |
/ — |
и |
I — ^Лг"1, |
вместо |
(5.4.5} |
получим равенство |
|
|
|
|
|
|
j |
U%(z) P{dz) = |
(а2 + |
ml) 2 Sp ( / — X ^ 1) + |
|
||
н |
+ (о2 + |
/7&) [S p (/-X H ^ )]2. |
|
(5.4.6), |
||
|
|
Благодаря ядерности оператора / — Х0ДГ\ из формулы (5.4.6} вытекает, что ему соответствует единственная функция с инте-
7 З а к . 3S9 |
9? |
рируемьш квадратом, равная тх ([/— >.0.4г l| z, z)B~ 1. |
Таким |
•образом, |
|
U(z) — mx {[l — )0AT{]z, z)B-1 . |
(5.4.7) |
Правая часть выражения (5.4.7) является пределом в среднем квадратическом относительно меры Р последовательности функ ции
тх {[1 — Х0Л2-1] Enz, Enz)B_ x ,
но, согласно предыдущему параграфу,
гп, ([ / — Х0ЛГ1] Enz, Ettz)B_, =
= тх (E„z, Enz)B__l — mx\0(Enz, |
/:„с)д _ г |
|
По этой причине можно также написать, что |
|
|
U (z) = m,v (г, z )b _ , — отлХ0 (г, |
г)д_ ,. |
(5.4.8) |
Поменяв в рассуждениях операторы В и А местами, полу чим то же самое выражение и при рассмотрении сходимости относительно меры Pt. Выбирая из последовательности (5.4.1) подпоследовательность, можно получить функцию U(z) Н-из- меримой.
§5.5. Функция V(z)
Врассматриваемом случае В является корреляционным
оператором, поэтому, переобозначив К на В, можем, как и в § 4.5, построить интеграл / (в) для меры Р. Сходимость после довательности определенных в лемме 3.5.1 функций Vn(z) к
-функции t^ _ t 7(в) вытекает из легко доказываемого при по мощи формулы (3.1.2) неравенства
\ [ j ^ t J n { z ) - V a{z)^P{dz) =
'н
п и
если Цл-И) при п-»-оо. Для |
меры Р i рассуждения |
несколько |
усложняются. |
существование интеграла |
/ (z) для |
Докажем прежде всего |
этой меры. Используя обозначения § 4.5, для двух разбиений промежутка ^ —U на основании формулы (3.1.2) получим ра венства
.98
\ l U z ) P {(dz)== H
02 + m2 |
S ~ |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
£ |
2 |
{(A A. Фл)д(А А A)b + 2 |
'}'i)|| A A, |
|||||||
|
|
ft = 1 |
i= l |
|
|
|
' |
|
|
|
(5.5.1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ss |
|
\ l l ( z ) P , ( d z ) = |
|
|
|||||
O . |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
°2 + mA- |
------- |
{(а ф ;. ф;а саф;>ф;)* а 2( а ф ;. ф^ } |
а а , |
||||||||
|
|
ft=l |
1=1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
j/« (2 )/« ' И Я, (</*) = |
|
|
||||
3 |
2 |
" |
п' |
|
|
|
|
|
|
|
|
„2 |
Л,^ ]У ]{(А Ф й , Фа)в(АФ/- |
Ф])д А 2(А Ф а. Ф/')*} Д*А. |
|||||||||
|
----------- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
А=1 |
1=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
из которых |
находим |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
| |
(/„ (z) — !n’ (2)12 Я, (<fe): |
|
|
||||
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
°2+ < |
|
|
(АФ*. Фй)вДА |
|
^^(Афл. Ф*)вА* |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
п |
п |
- *57 |
|
п |
*=1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
п ' |
|
|
||||
ft=1■• |
1=1■■ |
|
|
|
h=l |
tS\ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
n r |
ftr |
|
|
|
\ |
|
|
|
|
|
+ |
2 2 |
2 (А А - |
Ф,:)2В A A |
• |
(5-5.2) |
||
Очевидно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- X02 |
(Ай. <МвA A X02 |
|
(Aft. Фй)в A = |
|
||||||
|
|
/I |
л—1 |
n1 |
ft-1 |
|
|
|
|||
— —X02 A A X02 |
A*= —X0(^2 — A X0(^2— Л )= 0. |
||||||||||
|
|
ft= l |
|
|
ft= l |
|
|
|
|
|
|
поэтому |
с |
учетом |
|
экстремальных |
свойств |
собственных |
чисел |
||||
ха— хо опёратора |
j4t — Х0/ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (АФ*. Ф*)в А — 2 (АФ*. Фй)я А* |
|
||||||||
|
|
fc-1 |
|
|
fc=i |
|
|
|
|
|
|
/г |
|
|
|
|
|
п' |
|
|
|
|
|
2 |
(Mi —V ] |
Фа. Ф*)д А — 2 |
(1А - V |
] Ф*. А)в А |
< |
||||||
ft=i |
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
(5.5.3) |
|
|
|
|
|
|
А 2^i,, 2 IА |
|
|
А !• |
|
||
|
|
|
|
|
|
л=1 |
|
|
|
|
|
7* |
99 |
Далее,
|
|
П П |
|
|
\ |
2 |
М в д ад * |
|
|
||
|
Й=1 1=I |
|
|
V V |
{UM M] M Мв Н- 2^о (Mi V I М ^)в ('Hi *Мв ~Ь |
||
JmtdAd Ad |
|||
fi=1 /=1 |
|
|
|
+ *о2(М Мв} дА < М 2 iI H , - V ] M I b +
|
|
|
|
|
(ft=I |
|
|
|
|
|
|
+ |
2X0 У (И , - X 0/] M |
M b + Ktl2 |
< |
|
|
||||
|
|
|
|
k ~ I |
|
|
|
|
|
|
< |
T<?n( 2 |
|
i X* - Xol2 + 2 X o 2 lXf t - ^ l |
+ |
^ 8 |
(5.5.4 } |
||||
|
|
a= i |
|
*=i |
|
|
|
|
||
И совершенно |
аналогично |
|
|
|
|
|
||||
n |
nГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
V |
(^lM |
)s ДйД/ |
P'ft--+ |
|
|
|
|||
|
L |
|
|
|
||||||
ft=l /■=-] |
|
|
|
/1=1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
+ 2X0 |
|
2 „ 2 |
|
|
(5.5.5) |
|
|
|
|
|
У | \k — X01-)- Цп |
|
|
||||
|
|
|
|
|
A = 1 |
|
|
|
|
|
Принимая во внимание |
конечность |
ряда 2 |
| |
— М >' |
из |
ра- |
||||
венства (5.5.2) и |
|
|
|
Л=1 |
|
что |
по |
|||
неравенств (5.5.3)—(5.5.5) |
получаем, |
|||||||||
следовательность |
функций /п (z) сходится |
в среднем |
квадра |
тическом относительно меры Я, к некоторому пределу 1(z),
если ч]п п |
0 при /г->со. |
последовательности функций Vn (z) |
||||||
Докажем |
теперь, |
что |
||||||
и |т-_ t I (г) сходятся |
в среднем квадратическом относительно |
|||||||
меры Ях к одному и тому же |
пределу. |
Равенство |
(3.1.2) по |
|||||
зволяет |
написать |
2 |
п |
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
j Vl {z) Я. (dz) = |
|
|
^]{(Л ,г>й, -иДв (Л ,^ , |
M b + |
||||
н |
|
|
+ |
2(Л,г>*, |
M b}’ |
|
(5-5-6> |
|
|
|
|
|
|||||
M ; |
.f K*(z) /- w p‘,fe= |
S |
S |
2 j |
**>вХ |
|||
|
|
X (ЛМ Mb + '2 (Ait;*, M b} V |
(5.5.7) |
|||||
Благодаря |
(5.5.6), |
(5.5.7) и (5.5.1), |
|
|
||||
|
|
V„(z) -77^77 ДМ} Я, (dz) = |
|
|||||
|
|
H |
|
|
|
|
и |
|
|
|
» |
|
|
|
|
|
|
—(°~ -р Мх) ■ |
|
V,!')b~ |
7 ~ 7 7 |
" S (Л|'',г’ |
|
|||
|
|
А=1 |
|
|
|
' |
А=1 |
|
100