通信系統中噪聲小結

絕對好文

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對于接收機的鏈路來說，噪聲系數是一個很重要的指標，總的噪聲系數在各級的合理分配可以有效的提高接收機的靈敏度，詳細討論在后續文章中會有，本文就典型器件的噪聲系數進行分析，解開大家關于噪聲的疑惑，如有好的建議歡迎拍磚。

所謂噪聲可以籠統的稱為隨機的，不穩定的能量。噪聲有以下幾種類型：

熱噪聲(thermal noise)：是由電荷的熱振動引起，也稱之為johson或nyquist噪聲。
散粒噪聲(shot noise)：由電子管或固態器件中載流子的隨機漲落引起。
閃爍噪聲(flicker noise)：由半導體表面的不平整造成，或稱之為1/f噪聲，此噪聲在低頻段需要注意，在高頻段可將其忽略。下面著重介紹白噪聲(white noise)的定義，任何一個噪聲源不是頻率的強函數，其功率譜密度不隨頻率而改變，噪聲功率正比于帶寬，這樣的噪聲可稱之為白噪聲，當負載端接與源共軛匹配的負載后，最大的噪聲功率輸出為P=kTB(該式在極高頻率和極低溫度下不成立) 。
底噪是一個器件或一個源，最小的噪聲輸出功率，一般認為無源器件自身不產生噪聲。

衰減器：“有用信號”+“底噪”+“干擾或底噪之上的噪聲”->>衰減器->>“有用信號”+“干擾或底噪之上的噪聲”被衰減，“底噪”不衰減。SNR惡化的原因是"有用信號"的衰減。

放大器：“有用信號”+“底噪”+“干擾或底噪之上的噪聲”->>放大器->>“有用信號”+“底噪”+“干擾或底噪之上的噪聲”被放大，放大器自身產生噪聲，SNR惡化的原因是放大器自身產生噪聲。

濾波器：“有用信號”+“底噪”+“干擾或底噪之上的噪聲”->>濾波器->>濾波器有插損->>“有用信號”+“干擾或底噪之上的噪聲”被衰減，“底噪”不變，->>濾波器帶寬->>SNR改善的原因是噪聲功率下降大于“有用信號” 的衰減。

總結：總之“底噪”一般是不隨有源或無源網絡的作用而變化的，變化的是“有用信號”+“干擾(無用信號)或底噪之上的噪聲”。

在用頻譜分析儀測量時，顯示出來的底噪是頻譜儀的底噪與信號底噪之和。

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