噪聲

在物理學中，噪聲（也稱為背景）通常被理解為具有廣泛的、非特定頻譜的干擾變量。 因此，它可以被解釋為許多諧波振蕩或具有不同振幅和頻率或波長的波的疊加。

在信息信號的傳輸中，噪聲通常是xxx的干擾源。 噪聲源出現在整個傳輸系統中，即在發射器中、接收器中和傳輸路徑上。 外部噪聲源和內部噪聲源產生的噪聲功率之間存在區別。 信號的質量在通信工程中用所謂的信噪比（signal-to-noise ratio）來規定。

在 20 世紀這些技術的發展歷史中，有時會努力開發有效的噪聲抑制方法，特別是在模擬音頻技術、廣播和基于無線電的通信技術方面。 由于數字技術在通信技術和消費電子產品中的勝利——由于其原理，它在很大程度上是無噪音的——這些過程在采用當前技術的設備中幾乎完全失去了重要性。

除了物理原因之外，噪聲還根據隨機過程的參數或根據描述噪聲的可測量量進行分類。 后者包括，例如，頻譜功率密度，它是每（無限小）帶寬的功率。 一般來說，這取決于頻率。

廣義上的譜功率密度或數學譜功率密度是作為平穩隨機過程的自相關函數的傅里葉變換獲得的。

狹義的頻譜功率密度或物理頻譜功率密度是作為兩個隨機過程的互相關函數的傅里葉變換獲得的。 參數 0 的互相關函數必須是具有物理意義的性能。

以下具有恒定頻譜噪聲功率密度的噪聲過程Senses 被稱為白噪聲，類似于白光，它包括具有相同功率（強度）的可見光的所有光譜（頻率）。 實際上，具有恒定頻譜噪聲功率密度的噪聲過程是不存在的，因為它們必須傳輸無限大的功率。 然而，存在物理噪聲過程，其頻譜噪聲功率密度，即使在狹義上，在某個或多或少的大頻帶中實際上是恒定的。 為了簡單起見，這些過程也被稱為白色。 這包括，例如，熱噪聲和散粒電流噪聲。 這種準白噪聲通常是由于高斯噪聲而產生的，即各個頻率的振幅呈高斯分布的噪聲，僅考慮或相關的部分，其中振幅實際上可以看作是恒定的。 白噪聲不是自相似的。

頻譜功率密度明顯偏離實際相關頻率范圍內恒定值的噪聲過程稱為“有色噪聲”。 然而，與“白噪聲”相反，不同類型的有色噪聲功率譜沒有普遍接受的定義。 例如，對于噪聲功率譜密度與頻率成反比下降的噪聲，以及噪聲功率譜密度與頻率平方成反比下降的噪聲過程，都可以找到術語“粉紅噪聲”。

為避免這種歧義，術語“1/f 噪聲”在科學出版物中用于表示其頻譜噪聲功率密度與頻率成反比的過程。 有時 1/f2 噪聲被稱為“紅噪聲”以區別于“粉紅噪聲”，因為低頻范圍（紅光）的振幅較高。 在光譜中，這對應于顏色向紅色的轉變。 在這種情況下，一些消息來源也提到“布朗噪聲”，有時將其從英語錯誤地翻譯為“布朗噪聲”。

外部噪聲源是來自宇宙形成的背景噪聲（也是熱噪聲）、宇宙噪聲——主要來自銀河系的恒星（以大約 1/f3 減少）、地球噪聲如大氣熱噪聲、閃電放電、點火火花、電機上的電刷火以及通過開關過程以及電導體和/或半導體之間的接觸點處的接觸噪聲。

內部噪聲源是導體中的熱噪聲和電子管中的管噪聲。 散粒噪聲（也稱為散粒效應或發射噪聲）、電流分布噪聲、感應噪聲、電離噪聲、二次發射噪聲、絕緣噪聲和閃爍噪聲也在這里發揮作用。 布朗運動中還有 1/f2 噪聲、由于鐵磁材料中魏斯區的翻轉引起的巴克豪森噪聲（另見巴克豪森效應）、半導體中的生成重組噪聲和色度噪聲（也稱為色度噪聲）和亮度噪聲。

在模擬視頻和電視中發現的圖像噪聲是當電視天線或接收器沒有接收到信號時出現的隨機像素模式。 該圖案看起來像隨機閃爍的點或“雪花”。 這是由天線拾取電磁振蕩或電磁背景噪聲這一事實引起的。 這種效果最常見于未選擇頻道的模擬電視或空白 VHS 磁帶上。

產生特征性“雪花”圖像的電磁振蕩源有很多。 它們可能來自大氣層、附近的發射天線或宇宙微波背景輻射。

即使該地區沒有信號源，也會出現畫面噪聲，因為電視機本身也是噪聲源。 內置組件也會產生噪音。 大部分噪聲來自天線端口之后的xxx個晶體管。