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卫星测控通信系统射频测试原理与方法
1.9 第6章 噪声与噪声测量
第6章 噪声与噪声测量

噪声是相对于信号而言的。根据IEEE的定义,噪声是指叠加在有用信号上的一种不期望的扰动,导致有用信号所包含的信息产生模糊。由于噪声的存在,系统性能下降,比如系统的接收灵敏度会降低。噪声无处不在,它不可能完全被消除,但可以用合适的方法减少噪声对信号和系统的影响。因此研究噪声的特性,以及噪声与系统的关系,掌握噪声的测量方法,对于减少噪声的影响,评估系统的性能是十分重要的。

噪声按其来源可分为外部噪声和内部噪声。外部噪声来自系统外部,包括自然噪声和人为噪声。自然噪声主要有宇宙噪声、天电噪声、大气噪声、降雨噪声、地面噪声等。人为噪声主要有工业噪声、电台干扰等。内部噪声来自系统内部,包括无源器件产生的噪声和有源器件产生的噪声。无源器件产生的噪声主要为热噪声,有源器件产生的噪声除了热噪声外,还有散弹噪声。

不论外部噪声还是内部噪声,都与确定性信号有很大的差别。噪声与确定性信号在分

析方法上既有相同点,也有不同点。噪声具有随机性、不确定性,是一个随机过程,满足一定的统计规律,因此可以用统计的方法进行分析。同时,与分析确定性信号一样,噪声也可在时域和频域进行分析。在时域,根据噪声的瞬时幅度特性,可分为高斯噪声和非高斯噪声。在频域,根据噪声的功率谱密度,可分为白噪声和色噪声。

如果一个噪声幅度概率分布是高斯分布,功率谱密度是均匀分布的,则称该噪声为起伏噪声,或称为高斯白噪声,正态分布白噪声。

本章重点介绍内部噪声中的起伏噪声,外部噪声在随后的章节中加以介绍。