起伏噪聲本身是一種頻譜很寬的噪聲，當它通過通信系統時，會受到通信系統中各種變換的影響，使其頻譜特性發生變化。一個通信系統的線性部分可用線性網路來描述，通常具有帶通特性。當寬頻起伏噪聲通過帶通特性網路時，輸出噪聲就變帶通型噪聲。如果線性網路具有窄帶特性，則輸出噪聲為窄帶噪聲。如果輸入噪聲是高斯噪聲，則輸出噪聲就是帶通型（或窄帶）高斯噪聲。在我們研究調製解調問題時，解調器輸入端噪聲通常都可以表示為窄帶高斯噪聲。
基本介紹
- 中文名：起伏噪聲
- 外文名：Fluctuation noise
- 學科：無線通信
- 別名：類高斯噪聲
簡介,分類,相關概念,
簡介
起伏噪聲是最基本的噪聲來源，是普遍存在和不可避免的，其波形隨時間作不規律的隨機變化，且具有很寬的頻譜，主要包括信道內元器件所產生的熱噪聲、散粒噪聲和天電噪聲中的宇宙噪聲。從它的統計特性看，可認為起伏噪聲是一種高斯噪聲，且在相當寬的頻譜範圍內具有平坦的功率譜密度，可稱其為白噪聲。由於起伏噪聲是一個類高斯隨機過程，故又稱類高斯噪聲。
分類
起伏噪聲包括：熱噪聲、散彈噪聲和宇宙噪聲等等。其中熱噪聲是由導體內自由電子等的無規則熱運動造成，散粒噪聲是由有源器件電子不均與發射造成的，宇宙噪聲是由天體間的電磁輻射造成的。
（1）熱噪聲
任何電阻（導體）即使不與電源接通，它的兩端也仍有電壓，這是由於導體中組成傳導電流的自由電子無規則的熱運動而引起的。因為，某一瞬間向一個方向運動的電子有可能比向另一個方向運動的電子數目多，也就是說，在任何時刻通過導體每個截面的電子數目的代數和是不等於零的，即自由電子的隨機熱騷動帶來一個大小和方向都不確定（隨機）的電流一—起伏電流（噪聲電流）。但在沒有外加電場的情況下，這些起伏電流（或電壓）相互抵消，使淨電流（或電壓）的乎均值為零。
實驗結果表明，電阻中熱噪聲電壓始終存在，而且，熱噪聲具有極寬的頻譜，熱噪聲電壓在從直流到1013Hz頻率的範圍內具有均勻的功率譜密度。
（2）散彈噪聲
散彈噪聲出現在電子管和半導體器件中。電子管中的散彈噪聲是由陰極表面發射電子的不均勻性引起的。在半導體二極體和三極體中的散彈噪聲則是由載流子擴散的不均勻性與電子空穴對產生和複合的隨機性引起的。
散彈噪聲的性質可用平板型二極體的熱陰電子發射來說明。二極體的電流是由陰極發射的電子飛到陽極而形成的。每個電子帶有一個負電荷，到達陽極時產生小的電流脈衝，所有電流脈衝之和產生了二極體的平均陽極電流。但是，陰極在單位時間內所發射的電子數並不恆定，它隨時間作不規則的隨機變化。電子的發射是一個隨機過程，因而二極體電流中包含著時變分量。
（3）宇宙噪聲
宇宙噪聲是指天體輻射波對接收機形成的噪聲，它在整個空間的分布是不均勻的，最強的來自銀河系的中部，其強度與季節、頻率等因素有關。實測表明，在20—300MHz的頻率範圍內，它的強度與頻率的三次方成反比。因而，當工作頻率低於300MHz時，就要考慮到它的影響。實踐證明，宇宙噪聲也是服從高斯分布的。在一般的工作頻率範圍內，它也具有平坦的功率譜密度。
相關概念
有些噪聲是確知的，例如自激振盪、各種內部諧波干擾等，這類噪聲在原理上可消除。另一些噪聲是無法預測的，統稱為隨機噪聲。常見隨機噪聲可分為單頻噪聲、脈衝噪聲和起伏噪聲三種。
單頻噪聲
單頻噪聲是一種連續波的干擾，其頻譜集中在某個頻率附近較窄的範圍之內，主要是指無線電噪聲。干擾的頻率可以通過實測來確定，因而只要採取適當的措施便能防止或削弱其對通信的影響。
脈衝噪聲
脈衝噪聲的特點是突發性、持續時間短，但每個突發的脈衝幅度大，相鄰突發脈衝之間有較長的平靜期，如工業噪聲中的電火化、電路開關噪聲、天電干擾中的雷電等。
以上三種噪聲中，單頻噪聲不是所有的信道中都有的，且較易防止；脈衝噪聲雖然對模擬通信的影響不大，但在數字通信中，一旦突發噪聲脈衝，由於它的幅度大，會導致一連串誤碼，造成嚴重的危害，通常採用糾錯編碼技術來減輕這一危害；起伏噪聲是信道所固有的一種連續噪聲，既不能避免，又始終起作用，因此必須加以重視。
