通信原理 - 噪声
在任何通信系统中，在信号传输或接收信号时，一些不需要的信号会进入通信，使接收者感到不愉快，从而影响通信质量。这种干扰称为噪声。
什么是噪声？
噪声是一种不需要的信号，它会干扰原始消息信号并破坏消息信号的参数。通信过程中的这种改变会导致消息被更改。它最有可能进入信道或接收器。
通过查看以下示例可以理解噪声信号。
因此，可以理解噪声是没有模式、没有恒定频率或幅度的某种信号。它非常随机且不可预测。尽管无法完全消除噪声，但通常会采取措施减少噪声。
最常见的噪声示例是 −
无线电接收器中的嘶嘶声
电话交谈中的嗡嗡声
电视接收器中的闪烁等。
噪声的影响
噪声是一种影响系统性能的不便特性。以下是噪声的影响。
噪声限制了系统的操作范围
噪声间接限制了放大器可以放大的最弱信号。混频器电路中的振荡器可能会因为噪声而限制其频率。系统的运行取决于其电路的运行。噪声限制了接收器能够处理的最小信号。
噪声影响接收器的灵敏度
灵敏度是获得指定质量输出所需的最小输入信号量。噪声影响接收器系统的灵敏度，最终影响输出。
噪声类型
噪声的分类取决于噪声源的类型、噪声显示的效果或噪声与接收器的关系等。
噪声的产生主要有两种方式。一种是通过一些外部源，另一种是由接收器部分内的内部源产生的。
外部源
这种噪声通常由外部源产生，可能出现在通信介质或信道中。这种噪声无法完全消除。最好的方法是避免噪声影响信号。
示例
此类噪声最常见的示例是 −
大气噪声（由于大气不规则性）。
地外噪声，例如太阳噪声和宇宙噪声。
工业噪声。
内部来源
此噪声由接收器组件在运行时产生。由于电路中的组件持续运行，可能会产生几种类型的噪声。此噪声是可以量化的。适当的接收器设计可以降低这种内部噪声的影响。
示例
这种噪声最常见的示例是 −
热扰动噪声（约翰逊噪声或电噪声）。
散粒噪声（由于电子和空穴的随机运动）。
渡越时间噪声（在渡越期间）。
杂项噪声是另一种噪声，包括闪烁、电阻效应和混频器产生的噪声等。
信噪比
信噪比 (SNR) 是 信号功率与噪声功率之比。 SNR 值越高，接收输出的质量就越好。
可以使用以下公式计算不同点的信噪比 −
$$输入 \: SNR = (SNR)_I = \frac{调制信号的平均 \: 功率 \:}{输入处噪声的平均 \: 功率 \:}$$
$$输出 \: SNR = (SNR)_O = \frac{解调信号的平均 \: 功率 \:}{输出处噪声的平均 \: 功率 \:}$$
$$通道 \: SNR = (SNR)_C = \frac{调制信号的平均 \: 功率 \:}{输出处噪声的平均 \: 功率 \:}$$调制信号}{消息带宽中噪声的平均功率}$$品质因数
输出 SNR 与输入 SNR 之比可称为品质因数 (F)。它用 F 表示。它描述了设备的性能。
$$F = \frac{(SNR)_O}{(SNR)_I}$$
接收器的品质因数为 −
$$F = \frac{(SNR)_O}{(SNR)_C}$$
这是因为对于接收器而言，信道就是输入。
