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(1) 噪声
信道上是有噪声的。信道里的高斯白噪声、突发噪声、衰减失真等都会造成对信道上传输的信号产生影响,使信号丢失或者误码。
一般将噪声大致分为自然噪声、人为噪声和电路噪声。
人为噪声指电气设备、内燃机引擎等产生的噪声。
自然噪声是指宇宙噪声和大气噪声,宇宙噪声和大气噪声通常是经过接收天线进入系统的。
电路噪声,即通常所说的热噪声和散粒噪声。热噪声是由导体中的自由电子随机运动产生的,散粒噪声是由电子器件中电子的随机扩散和发射产生的。电路噪声是不能消除的。
以上各种噪声源产生的随机噪声在直到 Hz的很宽频率范围内都有均匀功率分布(超过此频率则按量子理论的规律衰减)。这样的噪声一般被称为白噪声(之所以称其为白噪声,是因为它类似于光学中包含了全部可见光光谱的白色光)。
白噪声n(t)的功率谱密度 Pn(w)在( -8,+8)的整个频率范围内都是均匀分布的。
由于通信电路一般是限带的,所以更实际的应用时白噪声通过限定带宽的滤波器后的噪声。限带滤波器输出噪声被称为限带白噪声或有色噪声。
当噪声的任意n维概率分布服从高斯分布时,这类噪声被称为高斯噪声。
热噪声和散粒噪声的任意n维概率分布都服从高斯分布,因此,都属于高斯噪声。
(2)信噪比
在有噪声的情况下,带宽增加就不一定相应的增加传输速率,因为带宽越高,由于频带的展宽,相应的高斯白噪声也会增多,对数据的影响也会相应增加。用信噪比SNR(sinal-to-Noise Ratio) 来衡量信号功率相对噪声功率的强度。
定义:SNR为信道输出的信号功率S与输出高斯白噪声功率N的比值SNR=S/N