通信系統(tǒng)中噪聲小結(jié)

絕對(duì)好文

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對(duì)于接收機(jī)的鏈路來(lái)說(shuō)，噪聲系數(shù)是一個(gè)很重要的指標(biāo)，總的噪聲系數(shù)在各級(jí)的合理分配可以有效的提高接收機(jī)的靈敏度，詳細(xì)討論在后續(xù)文章中會(huì)有，本文就典型器件的噪聲系數(shù)進(jìn)行分析，解開(kāi)大家關(guān)于噪聲的疑惑，如有好的建議歡迎拍磚。

所謂噪聲可以籠統(tǒng)的稱為隨機(jī)的，不穩(wěn)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(dòng)引起，也稱之為johson或nyquist噪聲。
散粒噪聲(shot noise)：由電子管或固態(tài)器件中載流子的隨機(jī)漲落引起。
閃爍噪聲(flicker noise)：由半導(dǎo)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(gè)噪聲源不是頻率的強(qiáng)函數(shù)，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(dāng)負(fù)載端接與源共軛匹配的負(fù)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(gè)器件或一個(gè)源，最小的噪聲輸出功率，一般認(rèn)為無(wú)源器件自身不產(chǎn)生噪聲。

衰減器：“有用信號(hào)”+“底噪”+“干擾或底噪之上的噪聲”->>衰減器->>“有用信號(hào)”+“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(hào)"的衰減。

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

濾波器：“有用信號(hào)”+“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(hào)”+“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(hào)” 的衰減。

總結(jié)：總之“底噪”一般是不隨有源或無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的作用而變化的，變化的是“有用信號(hào)”+“干擾(無(wú)用信號(hào))或底噪之上的噪聲”。

在用頻譜分析儀測(cè)量時(shí)，顯示出來(lái)的底噪是頻譜儀的底噪與信號(hào)底噪之和。

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