使用中心极限定理生成的高斯分布参数

Parameters of gaussian distribution, which is generated using central limit theorem

在我正在开发的软件(传感器模拟)中,我需要为模拟传感器信号生成正态分布噪声。我使用了中心极限定理。我生成了 20 个随机数,并从中建立了一个平均值来近似高斯分布。

所以我接受了"measured"信号并生成了从-noiseMax+noiseMax[=27=的20个数字] 并对它们进行平均。我将结果添加到信号中以产生噪声。

现在,对于我的大学,我必须用它的均值方差来描述这个高斯分布。好的,mean 将是 0 但我完全不知道如何将程序中的 noiseMax 转换为方差。谷歌搜索没有多大帮助。

我不确定 SO 是否是解决此问题的正确 SE 平台。抱歉,如果不是。

好的,所以中心极限定理说足够多的均匀分布变量的平均值将是正态的。在我统计的 类 中,通常使用 30 作为分界点,因此您可能需要增加模拟的 "sample size".

但是,无论 "sample size".

,您都可以按如下方式找到平均值的标准差

你的uniform变量的标准差是(b-a)/sqrt(12)== noiseMax/sqrt(3).

当你添加变量时方差会增加,所以n这些变量n之和的标准差是sqrt(n*(noiseMax/sqrt(3))*(noiseMax/sqrt(3)))==noiseMax*sqrt(n/3)

除以 n 得到平均值,最终标准差为 noiseMax/sqrt(3*n)。在你的情况下,sigma = noiseMax * 0.12909944487.

从理论上的 POV 来看,这被称为 Irwin-Hall 分布

生成N(0,1)最简单的是12个均匀RN的和减6,不需要缩放

一般来说,要了解如何计算方差,请查看

http://en.wikipedia.org/wiki/Irwin%E2%80%93Hall_distribution

我还建议您查看以下文章中数值的 Table:http://en.wikipedia.org/wiki/68%E2%80%9395%E2%80%9399.7_rule

例如,如果使用 12 个统一数的总和(负 6),则最小值将为 -6(正好是 -6*sigma),最大值将为 +6(正好是 +6*西格玛)。查看 table,超出范围的预期频率是多少?答案:1/506797346。因此,大约十亿分之一的事件将落在 +-6sigma 之外,但 Irwill-Hall(12) rng 将错过它。因此,您可以判断它是否适合您的特定模拟