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Marcum Q-函数


一种在部分相干、差分相干和非相干通信的性能分析中出现的函数。广义 Marcum Q-函数定义为

 Q_M(alpha,beta)=1/(alpha^(M-1))int_beta^inftyx^Me^(-(x^2+alpha^2)/2)I_(M-1)(alphax)dx,
(1)

其中 I_n(x)第一类修正贝塞尔函数。它也具有级数形式

 Q_M(alpha,beta)=e^(-(alpha^2+beta^2)/2)sum_(k=1-M)^infty(alpha/beta)^kI_k(alphabeta)
(2)

(Helstrom 1960,Proakis 1983)。

Marcum Q-函数在 Wolfram 语言中实现为MarcumQ[M, a, b].

一个特例由下式给出

 Q_1(alpha,alpha)=1/2[1+e^(-alpha^2)I_0(alpha^2)]
(3)

(Schwarz 1966,公式 A-3-2)。

Marcum Q-函数满足恒等式

 Q_1(alpha,beta)+Q_1(beta,alpha)=1+e^(-(alpha^2+beta^2)/2)I_0(alphabeta).
(4)

Q_M(alpha,beta) 关于 b 的导数由下式给出

 (partialQ_M)/(partialbeta)=-(beta^M)/(alpha^(M-1))e^(-(alpha^2+beta^2)/2)I_(M-1)(alphabeta).
(5)

参见

Nuttall Q-函数

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Cantrell, P. E. 和 Ojha, A. K. "广义 Q-函数算法的比较。" IEEE Trans. Info. Th. 33, 591-596, 1987 年 7 月。Helstrom, C. W. 信号检测的统计理论。 纽约:Pergamon,1960 年。Marcum, J. I. Q 函数表。 美国空军兰德公司研究备忘录 M-339。圣莫尼卡,加利福尼亚州:兰德公司,1950 年 1 月 1 日。Parl, S. "计算广义 Q 函数的新方法。" IEEE Trans. Info. Th. 26, 121-124, 1980 年 1 月。Peterson, R. L.; Ziemer, R. E.; 和 Borth, D. E. "卡方概率分布和 Marcum 的 Q-函数的数值近似。" 附录 F,见扩频通信导论。 英格伍德崖,新泽西州:Prentice-Hall,第 672-681 页,1995 年。Proakis, J. 数字通信。 纽约:McGraw-Hill,1983 年。Schwartz, M.; Bennett, W. R.; 和 Stein, S. 通信系统与技术。 纽约:McGraw-Hill,1966 年。Shnidman, D. A. "检测概率和广义 Marcum Q-函数的计算。" IEEE Trans. Info. Th. 35, 389-400, 1989 年 3 月。Simon, M. K. "Marcum Q-函数及其应用的新转折。" IEEE Commun. Lett. 2, 39-41, 1998 年 2 月。Simon, M. K. "Nuttall Q-函数:它与 Marcum Q-函数的关系及其在数字通信性能评估中的应用。" IEEE Trans. Commun. 50, 1712-1715, 2002 年。Simon, M. K. 和 Alouini, M.-S. "广义 Marcum Q-函数上的指数型界限及其在衰落信道上的误码率分析中的应用。" IEEE Trans. Commun. 48, 359-366, 2000 年 3 月。Simon, M. K. 和 Alouini, M.-S. 衰落信道上的数字通信:性能分析的统一方法。 纽约:Wiley,2000 年。Simon, M. K.; Hinedi, S. M.; 和 Lindsey, W. C. 数字通信技术:信号设计与检测。 英格伍德崖,新泽西州:Prentice-Hall,1965 年。Stein, S. "某些相干和非相干二进制通信系统的统一分析。" IEEE Trans. Information Th. 10, 43-51, 1964 年 1 月。Van Trees, H. L. 检测、估计和调制理论,第一部分。 纽约:Wiley,第 394-395 和 411 页,1968 年。

在 Wolfram|Alpha 上引用

Marcum Q-函数

请引用为

Weisstein,Eric W. "Marcum Q-函数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/MarcumQ-Function.html

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