С.А. Ахманов, Ю.Е. Дьяков, А.С. Чиркин - Статистическая радиофизика

С.А. Ахманов Ю. Е. Дьяков А.С. Чиркин введение В СТАТИСТИЧЕСКУЮ РАДИОФИЗИКУ И ОПТИКУ Донуиоено Министеротваи виаиего и среднего специалоног обраэовония СССР в начестве унебнаео пособил для студентов фиги вопил спец алоностей висыих унебнил заведений МОСКВА НАУКА» ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ ФИЗИКО.МАТЕМАТИ'!ЕСКОИ ЛИТЕРАТУРЕ! !уэ! 32,38+22.34 А 95 УЙК 538.55+535 Сергей Александрович Ахманов, Юрий Евгеньевич з2ьяков, Анатолий Степанович Чиркин ВВЕДЕНИЕ Н С1иш !1СТНЧЕСКЪ КУ Р4ДИОФНЗИКУ И СИ!ТИКУ М.. !981 г., 640 стр.

с «зз. Редактор Н. и. Мамонтова Технический редактор С. Я. Шклхр Коррехгоры Л. Н. Борозихс, Е. П Схдсрхиха НВ № 9ИО Сдахо з набор 13.06.80. Подцхсахо х печати Ю.02.81. Буыхгз 60КОО'~,ь Тац. Нз3 Лхгерхтурхзх гарихгура. Высохах печать. Уел. цеч. л. 40. Уч.-изд. л. 43,01 Раж 12000 зхз. Зххаз. № 1382. Пена 1 р.

70 к. Издательство Наука» Глаахах редакция физико.ызтеыатцчссхой литературы И7071. Мосхза, В-71, Лецхискнй проспект, 15 Ордена Октхбрьсхой Революции орлеца Трудохого Красного Зхзыехх ленинградское чронззодстзехио-тсхххчссхве объсднхеххс Печзтхый Лхор хмех» х.

М. Горького Союзаольгрзфхр з ари Госудзрстззкион хсыхгсгс СССР со з х и хзх гчзьсгз. аслигрхфхх и кхзжцой торгозли. 197136, Лехххград. П-136, Чкаловский чр., 15. Отпечатано с ызтрц1 зо 2.9 тхпогрзфцх цзд.ча «наука», 12!Ою.

Шубххсххй аер.. 1О. Зак. 28„ аз !1ЗзагЕЛЬСтха «Наука !Хххааа РСДзкцхх Фхзххо-ыатенаг!~ чекой литературы, 1981 А 83-81. 1704050000 20605 — 031 053 (02) — 81 АХМАНОВ С. А., ДЬЯКОВ Ю. Е., ЧИРКИН А. С. Внеденне и статнстаческую радиофизику н оптику. — Мз Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981 В книге изложены основы теории статистических явлений н колебательных и ролионых процессах. В отличие от традиционных курсов статистической радиофизики, и предлагаемой книге большое Внимание уделено задачам ста. тнстичсской оптики. Наряду с такими разделами, как основы теории случайных процессов и полей, шумы и линейных и нелинейных системах с сосредоточенными параметрами и т.

п., рассмотрены временная и пространственная когерентность снегоиых полей, статистика фотоотсчетон, флуктуации 9 лазерах, статистические явления и нелинейной оптике. Значительное Онимание уделено новым теоретическим мегодзм статистической радиофизики и оптики.

Ряд разделав книги иллюс!рируется экспериментальными ванными. ОГЛАВЛЕНИЕ Г л а в а 1. Методы теории случайных функций в радиофизике н оптике 22 2 1. Случайные процессы 22 Детермнннрованное н статнстнческое опнсанне реельных процессов (22). !'еалнзацнн случайного процесса: статистический ансамбль (23). Статистическое усреднение (24) Разложение в ряд оо моментам (26). Неравенстпо Чебышева (27) Кумулянты (28).

Многомерные статистические характеристики......,... Многомервме распределения вероятностей (30) Многомерные моменты, кумулянтм, хзрантернствческне функция (32). условные вспределеннн вероятностей; статистическая независимость (34). зсоределенне суммы независимых случайных велнчнн; центравьнав предельная теорема (35) Многомерное нормальное распределение (37). Стационарные н не*тацнонарные случайные процессы (38).

Раднофнзнческнй пример: обнаруженн" сигнала на фоне шума: «татнстнческне ошибки (40) ЗО Корреляционные и спектральные характеристики случайвых процессов . Корревяцнонная функцня н козффнцнснт корреляции ,42) Спектральное представление случайного процесса; спектральные амплитуды н спектральная плотпастьс связь между сп «тральной плотностью н корреляционная фумйцасй (44) Примеры .пектроп в корреляционных функций (47). Статистическое усреднение н усреднение по времени Эргоднчность (52).

0 методал нзмерення статнстнческнх харанте. рнстнк стационарных случайных дронессов (55) Измерение сред. пнх (56). Иамереняе веронтностей (56). Выбросы случайных процессов ............, ..., .. Длительность выбросов (6(). Число выбросов (62). Энергия вы. бросов (62). Число пересечений порога (ь2). Макснмумм н мннн мумм (62). Пересечение случайных кривых (66) Стохагтические дифференциальные уравнения н обыкновен.

ных производных, йнализ случайных нолебвиий путем усреднения точного решения.............,...,,, Переходнме процессы со случайными напальными условнямн ~70) Лннейная система нод воздействием случайных снл: фуннцня Грина; интеграл Дюамеля (72). Линейные н нелинейные снстенм со слу. чайно нзченаюшнмнся пзранстрамн: двчхуровяева ~ о . система под действием шума (74) Стохастнческие дифференциальные уравнения. Использование стохасти)вских методов при неизвестном точном решении усреднение системы лннейных уравнеянй со сзучавпымн с-карре знрованнымн коэффициентами ~77). Уравнение Фоккер» — Планка дпя функция распределения вероятностей (83).

Лннсарнтацн не лнн ввого ура пенна (9() ('.татнстн еская лняеарпззцня (са). Уравнення Дайсона длп срсдянх (97). 52 60 77 1» Предисловие Введение. Статистические явления в рвдиоризике и оптике. Случайные колебания и случайные волны .................... !3 ОГЛАВЛЕНИН Случдйиыс пОля Однородные и изотропные случайные полн (100>. Спектры однородных н стациоиариык проатранственно-временных случайных полей (Ю)).

Корреляционные фуннцин трехмерного изотропиаго случай. ного поля (102) Двумерное изотропное случайное поле; случайная волна (103). Световые пучки, ноперечнан и продольная коррелнци н (106). Структурная функция; локально однородные и локально иэотропные случайные поля (107). когереятнасть; полностью и частично когереитные поля, коэффициент когерентно. сти пучка (108). Векторные случайные поля; случайна ~ полнриэа.

пня, поляриэациоиная матрица (110) Полностью н ~астично по. лярнзоваиные волны (!12> Степень поляризации (1!3). Г л 3 в в 2. Модели сйучвйных процессов н полей 115 Введение. Фнзнкз возникновения случайных процессов и полей и нх мзтемзтнческие модели ................ 115 4 2. Гауссовский случайный процесс 118 Распределение яероятнастей; карактеристическан функция; мо. менты,(1!9>. Функции распределении для производных по времени (122) Вычисление некоторых средник (123) 8 3. Узкополосный сгвцноявриый) шум 123 Огибающая, фаза, кзадратуриые компоненты (!23) Корреляциои.

иые и спектральные характеристики квадрзтуриых компонент (125). Статистические свойства комплексной амплитуды узкополосного процесса (127) Узкополосный гауссовский шум...,,,..., . Распределения огибающей н фазы (129). Распределенне иитеисвв. ности (129).

Двумерные распределения и корреляциоииме функции огибающей н фазы (ыо). статистические характеристинн производных по времеви от огибающей н фазы (133>. Примеры нестациоаариых узкополосных орацессов (!34). Корреляционные свойства комплексной амплитуды (Мш. Суперпочнцин гармоиичесного сигнала и гауссовского шума П39Ь Универсал!шасть рзвномернога распределения йшзы (142) Независимость р н Ф (143). Свинь характеристической функции процесса с распределением его огибающей (144> Распределение интенсивности (Мб). двумерные распределения р н Ф (147>.

Гауссовский процесс (150) Модель «вазипериоднческого процесса 850>. Диффузионный (винеровский) процесс......... Диффузия фазы (155). Принедение распределения нероятностей к интервалу периодичности (155). 151 158 Колебвння, модулированные шумом...,,,...,....,, Амплитудиан модуляция (159) Фазовая модуляции (161>. Частот. ная модуляция (164). Статистика ушяреии» спектральных лииид в оптике (168).

174 Импульсные случзйные процессы......., . Одиночный случайный импульс (176). Случайная импульсная последонатильиость (178). Кваэипгрнодический импульсный про. цесс П34), Дробовой шум (1861. Фотоотсчеты в случзйном световом поле............. Распределение фатаотсчетов в случайном поле. Формула Манделя П89). Роль саотнац!ения между временем корреляции полн и вре. менем наблюдения пзб) Статистика фотаотсчетов в пале т~плового н лазерного излучений (ш2) Обратнан з д.