一、功能
产生瑞利分布的随机数。
二、方法简介
瑞利分布的概率密度函数为
\[
f(x) = \frac{x}{\sigma ^{2} }e^{-x^{2}/2\sigma ^{2}} \ x > 0
\]
瑞利分布的均值为\(\sigma \sqrt{\frac{\pi }{2}}\),方差为\(\left ( 2 - \frac{\pi }{2} \right )\sigma ^{2}\)。
首先用逆变换法产生参数\(\beta = 2\)的指数分布的随机变量\(y\),其概率密度函数为\(f(y) = \frac{1}{2} e^{-\frac{y}{2}}\);然后通过变换\(x = \sigma \sqrt{y}\),产生瑞利分布的随机变量\(x\),具体方法如下:
- 产生均匀分布的随机数\(u\),即\(u \sim U(0,1)\);
- 计算\(y = - 2 \ ln(u)\);
- 计算\(x = \sigma \sqrt{y}\)。
三、使用说明
是用C语言实现产生瑞利分布随机数的方法如下:
/************************************ sigma ---瑞利分布的参数sigma seed ---随机数种子 ************************************/ #include "math.h" #include "uniform.c" double rayleigh(double sigma, long int *s) { u = uniform(0.0, 1.0, s); x = -2.0 * log(u); x = sigma * sqrt(x); return(x); }
uniform.c文件参见均匀分布的随机数