通信原理 -----噪声 噪声,从广义上讲是指通信系统中有用信号以外的有害干扰信号,习惯上把周期性的、规律的有害信号称为干扰,而把其他有害的信号称为噪声。 噪声可以笼统的称为随机的,不稳定的能量。它分为加性噪声和乘性噪声,乘性噪声随着信号的存在而存在,当信号消失后,乘性噪声也随之消失。在这里我们主要讨论加性噪声。 一、信道中加性噪声的来源,一般可以分为三方面: 1 人为噪声 人为噪声来源于无关的其它信号源,例如:外台信号、开关接触噪声、工业的点火辐射等,这些干扰一般可以消除,例如加强屏蔽、滤波和接地措施等 2 自然噪声 自然噪声是指自然界存在的各种电磁波源,例如:闪电、雷击、太阳黑子、大气中的电暴和各种宇宙噪声等,这些噪声所占的频谱范围很宽,并不像无线电干扰那样频率是固定的,所以这种噪声难以消除。 3 内部噪声 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声,例如:电阻中自由电子的热运动和半导体中载流子的起伏变化等。内部噪声是由无数个自由电子做不规则运动形成的,它的波形变化不规则,通常又称起伏噪声。在数学上可以用随即过程来描述这种噪声,因此又称随机噪声。 随机噪声的分类 常见的随机噪声可分为三类: (1)单频噪声 单频噪声是一种连续波的干扰(如外台信号),它可视为一个已调正弦波,但其幅度、频率或相位是事先不能预知的。这种噪声的主要特点是占有极窄的频带,但在频率轴上的位置可以实测。因此,单频噪声并不是在所有通信系统中都 存在。 (2)脉冲噪声 脉冲噪声是突发出现的幅度高而持续时间短的离散脉冲。这种噪声的主要特点是其突发的脉冲幅度大,但持续时间短,且相邻突发脉冲之间往往有较长的安静时段。从频谱上看,脉冲噪声通常有较宽的频谱(从甚低频到高频),但频率越高,其频谱强度就越小。脉冲噪声主要来自机电交换机和各种电气干扰,雷电干扰、电火花干扰、电力线感应等。数据传输对脉冲噪声的容限取决于比特速率、调制解调方式以及对差错率的要求。脉冲噪声由于具有较长的安静期,故对模拟话音信号的影响不大,脉冲噪声虽然对模拟话音信号的影响不大,但是在数字通信中,它的影响是不容忽视的。一旦出现突发脉冲,由于它的幅度大,将会导致一连串的误码,对通信造成严重的危害。CCITT关于租用电话线路的脉冲噪声指标是15分钟内,在门限以上的脉冲数不得超过18个。在数字通信中,通常可以通过纠错编码技术来减轻这种危害。 (3)起伏噪声 起伏噪声是以热噪...