相干噪声和非相干噪声

20 讲题目：平面波与球面波；空间频率；角谱：波的叠加；空间频率的丢失：卷积的物理意义；抽样定理；衍射与干涉；透过率函数；近场与远场衍射；“傅里叶变换与透镜”；対易：衍射的分析法：空品対易；全息；阿贝成像原理（4f 系统）；泽尼克相衬显微镜；CTF;OTF;非相干与相干成像系统；衍射的计算机实验；衍射的逆问题；叠层成像（Ptychography）；如何撰写科技文章面有限短距离 z 处得观察平面上，坐标是(0, b).求观察平面上的光强分布，并说明该光强分布与孔径是什么关系;若该孔径是两个矩形孔，求观察平面上的光强分布，并画出沿 y 轴方向的𝐴𝑘光强分布曲线。

解：孔径平面上透射波的光场分布为U(𝑥0 , 𝑦0 ) = exp(−𝑗𝑘𝑧) exp {−𝑗 [𝑥0 2 +𝑧抽样定理：利用梳状函数对连续函数𝑔(𝑥, 𝑦)抽样，得𝑔𝑠 (𝑥, 𝑦) = 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑔(𝑥, 𝑦)抽样U(x, y) =函数𝑔𝑠 ,由δ函数的阵列构成，各个空间脉冲在𝑥方向和y方向的间距分别为𝑋, 𝑌。

每个δ函数下的体积正比于该点 g 的函数值。

利用卷积定理，抽样函数𝑔𝑠 的频谱为空间域函数的抽样，导致函数频谱𝐺的周期性复𝑛 𝑚现，以频率平面上( , )点为中心重复𝐺见图。

线性与非线性调制系统的抗噪声性能分析摘要：本文主要是通过对线性调制系统的不同调制方式在大信噪比条件下抗噪声性能的分析，分析了解不同的解调方法下，系统的抗噪声性能。

关键词：线性调制系统性能分析抗噪声性能系统引言所谓调制就是使基带信号（调制信号）控制载波的某个（或几个）参数，使这一个（或几个）参数按照基带信号的变化规律而变化的过程。

调制后所得到的信号为已调信号或频带信号，载波是一种不含任何有用信号用来搭载基带信号的高频信号。

调制信号m（t）为连续变化的模拟量叫模拟调制，其系统称为模拟调制系统。

其调制分为幅度调制和角度调制，幅度调制是用调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的规律变化的过程，分为标准调幅（AM）、抑制载波双边带调制（DSB）、单边带调制（SSB）和残留边带调制（VSB）等。

幅度调制属于线性调制，它通过改变载波的幅度，以实现调制信号频谱的搬移，一个正弦载波有幅度、频率、相位3个参量，因此，不仅可以把调制信号的信息寄托在载波的幅度变化中，还可以寄托在载波的频率和相位变化中。

这种使高频载波的频率或相位按照调制信号规律的变化而振幅恒定的调制方式，称为频率调制（FM）和相位调制（PM），分别简称为调频和调相。

因为频率或相位的变化都可以看成是载波角度的变化，故调频和调相又统称为角度调制。

在分析抗噪声性能时，主要考虑的是加性高斯白噪声对系统的影响，同时也是最基本的噪声和干扰模型，又因为加性高斯白噪声被认为只对信号的接受产生影响，所以调试系统的抗噪声性能是通过解调器的抗噪声性能来衡量。

1. 线性调制系统的抗噪声性能分析1.1.AM的相干解调和非相干解调系统抗噪声性能对比分析AM信号的解调非为相干解调和非相干解调，两种解调的模型不同，所以抗噪声性能也随之不同，即分开进行讨论，先讨论相干解调系统的抗噪声性能。

AM相干解调模型框图如图1所示。

若解调器的输入信号为式中则解调器输入信号的平均功率为，解调器输入信号的平均功率为，所以AM的输入信噪比。

信号相干积累和非相干积累是两种不同的信号处理技术，它们在处理信号时采用不同的方法。

相干积累是指利用接收脉冲之间的相位关系，将信号的幅度叠加。

这种技术可以提高信号的信噪比，并且可以更好地抑制噪声和其他干扰。

相干积累通常在雷达、声呐和通信等领域中使用，因为这些领域中的信号常常很微弱，很容易受到噪声和其他干扰的影响。

非相干积累是指不利用接收脉冲之间的相位关系，而是将每个接收到的信号包络进行提取和处理。

这种技术不需要考虑信号之间的相位关系，因此处理速度较快，但在抑制噪声和其他干扰方面不如相干积累。

非相干积累通常在视频信号处理、图像处理和数字信号处理等领域中使用。

综上所述，相干积累和非相干积累各有优缺点，应根据具体的应用场景和需求选择合适的方法。

量子计算中的量子噪声量子计算作为一种全新的计算模式，正在逐渐引起人们的广泛关注。

然而，量子计算的发展面临一个重要的问题，那就是量子噪声的存在和影响。

本文将探讨量子计算中的量子噪声的来源、种类以及对计算结果的影响，并介绍一些减小量子噪声的方法。

1. 量子噪声的来源量子噪声是由于量子系统与外界环境相互作用导致的，其来源主要包括以下几个方面：1.1 热噪声：即来自于环境温度的影响。

由于量子计算需要在非常低的温度下进行，环境中的热噪声可能导致量子比特的能级受到扰动，影响计算的准确性。

1.2 磁性噪声：来自于周围磁场的变化。

磁性噪声可能导致量子比特之间的相互作用发生变化，从而干扰计算的结果。

1.3 电磁噪声：来自于周围的电磁辐射。

电磁噪声可能导致量子比特之间的耦合强度发生变化，影响计算的可靠性。

1.4 控制噪声：来自于量子计算系统自身的控制操作。

不完美的控制操作可能导致计算过程中的噪声累积，从而影响计算结果。

2. 量子噪声的种类根据噪声的性质和对量子比特的影响程度，可以将量子噪声分为以下几类：2.1 相干性噪声：这类噪声主要包括纠缠损失、退化失真等。

相干性噪声会导致量子系统的纯度降低，从而影响计算的可靠性。

2.2 非相干性噪声：这类噪声主要包括驰豫失真、脱相等。

非相干性噪声会导致量子比特的相位信息丢失，影响计算的精度和准确性。

2.3 非马尔可夫性噪声：这类噪声是指量子比特与外界环境的相互作用不符合马尔可夫过程的噪声。

非马尔可夫性噪声会导致量子比特之间的纠缠关系破坏，影响计算的稳定性。

3. 量子噪声对计算结果的影响量子噪声对计算结果的影响取决于噪声的强度和性质。

一方面，噪声可能导致量子比特的能级受到扰动，从而使得计算结果产生误差。

另一方面，噪声还可能导致量子比特之间的耦合关系发生变化，进而使得计算的过程变得不可控或不稳定。

此外，量子噪声还可能导致量子比特的寿命缩短，从而影响计算的可靠性和持久性。

由于量子计算系统中的量子比特数量通常较多，噪声的积累效应可能会导致整个计算系统的性能下降。

线性相干噪声及其消除方法
随着社会的进步，生活质量不断提高，各种电子产品也随之普及，从而带来许多问题，其中最重要的就是噪声问题，它会影响人们正常地进行生活和工作。

线性相干噪声是其中一种噪声，具有时变性强、容易产生、消除困难的特点，因此消除线性相干噪声会对电子设备的性能和可靠性有重要的影响。

线性相干噪声是指噪声因电路结构或者材料而引起的一种噪声，特点是比其他类型的噪声更加难以控制，同时具有时变性强、消除困难的特点。

由于线性相干噪声时变性强，它一般会随着电路状态的变化而发生变化，从统计上来看，它属于非线性噪声，消除困难程度要大于其他类型的噪声。

线性相干噪声的产生源一般来自于环境，电路结构或材料本身的质量等因素，例如电容不平衡、电阻不平衡、通道反馈电路、接口环境等。

这些环境出现的噪声会传播到电子设备中，并会影响电子设备的正常工作，导致电子设备出现故障或失效。

为了消除线性相干噪声，主要采用以下几种方法：第一种方法是改善环境，即通过改善电子设备所处的环境来减少环境噪声的传播，例如，通过设置屏蔽层来减轻环境噪声对电子设备的影响；第二种方法是改善电路结构，即改进电路结构，以降低噪声级低或抑制其影响；第三种方法是使用降噪滤波器，即通过滤波器的高、低阻抗阻碍噪声的传播，从而减少噪声水平；第四种方法是应用信号处理技术，如通过采样、数字滤波、功率谱分析等方式，可以有效地消除线性相干噪
声。

综上所述，线性相干噪声是一种难以控制的噪声，具有时变性强、消除困难的特点，可以通过改善环境、改进电路结构、利用降噪滤波器和信号处理技术等方式来有效消除线性相干噪声，从而提高电子设备的性能和可靠性。