信道中的噪聲ppt課件.pptx

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1、《現(xiàn)代通信技術(shù)》課程信道中的噪聲目錄加性噪聲01常見(jiàn)噪聲02（1）無(wú)線電噪聲它來(lái)源于各種用途的外臺(tái)無(wú)線電發(fā)射機(jī)。這類噪聲的頻率范圍很寬廣，從甚低頻到特高頻都可能有無(wú)線電干擾存在，并且干擾的強(qiáng)度有時(shí)很大。不過(guò)，這類干擾有個(gè)特點(diǎn)，就是干擾頻率是固定的，因此可以預(yù)先設(shè)法防止或避開(kāi)。特別是在加強(qiáng)了無(wú)線電頻率的管理工作后，無(wú)論在頻率的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及諧波輻射等方面都有嚴(yán)格的規(guī)定，使得信道內(nèi)信號(hào)受它的影響可減到最小程度。01.加性噪聲（2）工業(yè)噪聲它來(lái)源于各種電氣設(shè)備，如電力線、點(diǎn)火系統(tǒng)、電車、電源開(kāi)關(guān)、電力鐵道、高頻電爐等。這類干擾來(lái)源分布很廣泛，無(wú)論是城市還是農(nóng)村，內(nèi)地還是邊疆

2、，各地都有工業(yè)干擾存在。尤其是在現(xiàn)代化社會(huì)里，各種電氣設(shè)備越來(lái)越多，因此這類干擾的強(qiáng)度也就越來(lái)越大。但它也有個(gè)特點(diǎn)，就是干擾頻譜集中于較低的頻率范圍，例如幾十兆赫茲以內(nèi)。因此，選擇高于這個(gè)頻段工作的信道就可防止受到它的干擾。另外，我們也可以在干擾源方面設(shè)法消除或減小干擾的產(chǎn)生，例如加強(qiáng)屏蔽和濾波措施，防止接觸不良和消除波形失真。01.加性噪聲（3）天電噪聲它來(lái)源于閃電、大氣中的磁暴、太陽(yáng)黑子以及宇宙射線（天體輻射波）等。可以說(shuō)整個(gè)宇宙空間都是產(chǎn)生這類噪聲的根源。因此它的存在是客觀的。由于這類自然現(xiàn)象和發(fā)生的時(shí)間、季節(jié)、地區(qū)等很有關(guān)系，因此受天電干擾的影響也是大小不同的。例

3、如，夏季比冬季嚴(yán)重，赤道比兩極嚴(yán)重，在太陽(yáng)黑子發(fā)生變動(dòng)的年份天電干擾更為加劇。這類干擾所占的頻譜范圍很寬，并且不像無(wú)線電干擾那樣頻率是固定的，因此對(duì)它所產(chǎn)生的干擾影響很難防止。01.加性噪聲（4）內(nèi)部噪聲它來(lái)源于信道本身所包含的各種電子器件、轉(zhuǎn)換器以及天線或傳輸線等。例如，電阻及各種導(dǎo)體都會(huì)在分子熱運(yùn)動(dòng)的影響下產(chǎn)生熱噪聲，電子管或晶體管等電子器件會(huì)由于電子發(fā)射不均勻等產(chǎn)生散彈噪聲。這類干擾的特點(diǎn)是由無(wú)數(shù)個(gè)自由電子作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)所形成的，因此它的波形也是不規(guī)則變化的，在示波器上觀察就像一堆雜亂無(wú)章的茅草一樣，通常稱之為起伏噪聲。由于在數(shù)學(xué)上可以用隨機(jī)過(guò)程來(lái)描述這類干擾，因此又

4、可稱為隨機(jī)噪聲，或者簡(jiǎn)稱為噪聲。01.加性噪聲1）單頻噪聲它主要指無(wú)線電干擾。因?yàn)殡娕_(tái)發(fā)射的頻譜集中在比較窄的頻率范圍內(nèi)，因此可以近似地看作是單頻性質(zhì)的。另外，像電源交流電，反饋系統(tǒng)自激振蕩等也都屬于單頻干擾。它的特點(diǎn)是一種連續(xù)波干擾，并且其頻率是可以通過(guò)實(shí)測(cè)來(lái)確定的，因此在采取適當(dāng)?shù)拇胧┖缶陀锌赡芊乐埂?1.加性噪聲2）脈沖干擾它包括工業(yè)干擾中的電火花，斷續(xù)電流以及天電干擾中的閃電等。它的特點(diǎn)是波形不連續(xù)，呈脈沖性質(zhì)。并且發(fā)生這類干擾的時(shí)間很短，強(qiáng)度很大，而周期是隨機(jī)的，因此它可以用隨機(jī)的窄脈沖序列來(lái)表示。由于脈沖很窄，所以占用的頻譜必然很寬。但是，隨著頻率的提高，頻譜

5、幅度逐漸減小，干擾影響也就減弱。因此，在適當(dāng)選擇工作頻段的情況下，這類干擾的影響也是可以防止的。01.加性噪聲3）起伏噪聲它主要指信道內(nèi)部的熱噪聲和散彈噪聲以及來(lái)自空間的宇宙噪聲。它們都是不規(guī)則的隨機(jī)過(guò)程，只能采用大量統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)尋求其統(tǒng)計(jì)特性。由于起伏噪聲來(lái)自信道本身，因此它對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懯遣豢杀苊獾摹?1.加性噪聲10所謂白噪聲是指它的功率譜密度函數(shù)在整個(gè)頻域內(nèi)是常數(shù)，即服從均勻分布。之所以稱它為“白”噪聲，是因?yàn)樗愃朴诠鈱W(xué)中包括全部可見(jiàn)光頻率在內(nèi)的白光。凡是不符合上述條件的噪聲就稱為有色噪聲。（1）白噪聲圖1白噪聲的功率譜密度及其自相關(guān)函數(shù)02.常見(jiàn)噪聲圖2高斯

6、噪聲（2）高斯噪聲所謂高斯噪聲是指它的概率密度函數(shù)服從高斯分布（即正態(tài)分布）的一類噪聲。02.常見(jiàn)噪聲12（3）高斯型白噪聲高斯型白噪聲是指噪聲的概率密度函數(shù)滿足正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)特性，同時(shí)它的功率譜密度函數(shù)是常數(shù)的一類噪聲。這里值得注意的是，高斯型白噪聲同時(shí)涉及到噪聲的兩個(gè)不同方面，即概率密度函數(shù)的正態(tài)分布性和功率譜密度函數(shù)均勻性，二者缺一不可。02.常見(jiàn)噪聲13（4）窄帶高斯噪聲所謂窄帶系統(tǒng)是指系統(tǒng)的頻帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其中心頻率的系統(tǒng)，即的系統(tǒng)。這是符合大多數(shù)信道的實(shí)際情況的。圖3窄帶高斯噪聲的頻譜和波形示意圖02.常見(jiàn)噪聲14（5）正弦信號(hào)加窄帶高斯噪聲信道中加性噪聲無(wú)時(shí)不

7、在，信號(hào)經(jīng)過(guò)信道傳輸總會(huì)受到它的影響。因此，接收端收到的信號(hào)實(shí)際上是信號(hào)與噪聲的合成波。通信系統(tǒng)中，常常碰到的合成信號(hào)具有正弦信號(hào)加窄帶高斯噪聲的形式，如在分析2ASK、2FSK、2PSK等信號(hào)抗噪聲性能時(shí)，其信號(hào)均為形式。正弦信號(hào)加窄帶高斯噪聲的包絡(luò)和相位分布如圖4所示圖4正弦信號(hào)加窄帶高斯噪聲02.常見(jiàn)噪聲謝謝