噪声和干扰

第3章噪声与干扰讲授内容：3.1 概述3.2 噪声3.3 额定功率和额定功率增益3.4 线性四端网络的噪声系数3.5 等效输入噪声温度3.6 接收灵敏度3.7 工业干扰与天电干扰3.1 概述噪声对有用信号的接收产生了干扰,当有用信号较弱时, 噪声的影响就更为突出, 严重时会使有用信号淹没在噪声之中而无法接收。

外部噪声：噪声从器件外部窜扰来。

噪声分为外部噪声和内部噪声。

内部噪声：噪声从器件内部生。

内部噪声源主要有电阻热噪声、晶体管噪声和场效应管噪声三种。

3.2 噪声3.2.1 电阻热噪声1、起伏噪声电流：电阻内部自由电子热运动在导体内形成微弱的电流, 由于这种电流呈杂乱起伏的状态，称为起伏噪声电流。

2、起伏噪声电压：起伏噪声电流流过电阻本身在其两端产生的电压称起伏噪声电压。

3、起伏噪声电压特征：起伏噪声电压的瞬时振幅和瞬时相位是随机的，且不规则地偏离平均值而起伏变化。

起伏噪声电压的平均值为零，均方值为一定值，即其功率频谱密度是一个常数，这种在整个无线电频段内具有均匀频谱的起伏噪声称为白噪声。

阻值为Ｒ的电阻产生的噪声电流功率频谱密度和噪声电压功率频谱密度分别为：其中：k=1.38×10-23J ／K ；T 为电阻温度，以绝对温度计算。

在频带宽度为ＢＷ内产生的热噪声均方值电流和均方值电压分别为：一个实际电阻可以分别用噪声电流源和噪声电压源表示， 如图所示：例 2.5 试计算510k Ω电阻的噪声均方值电压和均方值电流各是多少？设Ｔ＝290K ，ＢＷ＝100k Ｈｚ。

解：I2n=4k ·T ·BW ／R=4×1.38×10-23×290×105／510×103≈3.14×10-21Ａ2U2n=4k·T·R·BW=4×1.38×10-23×290×510×103×105≈8.16×10-10Ｖ23.2.2 晶体管噪声晶体管噪声主要包括以下四部分。

移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰是影响通信质量和性能的重要因素。

在移动通信系统中，噪声是由各种源产生的随机波动，而干扰则是
指外部信号对通信系统的干扰。

噪声
噪声是由于电子元件的热运动和其他因素引起的无规律电磁波，它会对通信信号进行干扰和破坏。

在移动通信系统中，噪声主要包括：
1. 热噪声：由于传输介质和电子元件内部的热运动产生的电磁波；
2. 散弹噪声：由电子元件内电子的离散性引起的电磁波；
3. 交调噪声：由于不同频率的信号交叉混合而产生的电磁波。

噪声对通信系统的影响可以通过信噪比（信号与噪声的比值）
来衡量，信噪比越大，通信质量越好。

为了降低噪声的影响，通信
系统通常采用信号处理、误差检测和纠正等方法。

干扰
干扰是指环境中的其他电磁信号对通信系统的干扰。

在移动通信系统中，干扰主要来源于以下几个方面：
1. 邻近信道干扰：由于邻近频道的信号相互干扰导致的；
2. 同频干扰：由于系统内不同用户或不同基站之间的信号相互干扰导致的；
3. 多径干扰：由于信号在传播过程中发生多次反射、绕射、折射等导致的；
4. 外界干扰：来自于其他无线设备、电源设备、人造信号等的干扰信号。

干扰会导致通信信号的失真、丢失和误解等问题，降低通信的可靠性和性能。

为了减少干扰，通信系统通常采用多址技术、频率规划、功率控制和重复传输等方法。

，噪声和干扰是移动通信中不可避免的问题，对通信质量和性能产生重要影响。

通过合理的设计和优化，可以降低噪声和干扰对通信系统的影响，提高通信质量和性能。

通信工程中的噪声与干扰分析在当今信息时代，通信工程扮演着至关重要的角色，它让我们能够在全球范围内迅速、准确地传递信息。

然而，在通信过程中，噪声与干扰的存在却常常给信息的传输带来诸多问题。

了解和分析通信工程中的噪声与干扰，对于提高通信质量、保障信息的可靠传输具有重要意义。

一、通信工程中的噪声噪声，简单来说，就是在通信系统中除了有用信号之外的各种随机的、不可预测的信号。

它就像是信号传输道路上的“绊脚石”，会使信号发生失真、误码等问题。

热噪声是通信中常见的一种噪声，它是由电子的热运动引起的。

无论通信设备是否在工作，热噪声始终存在。

在导体中，电子的无规则热运动导致了电流的微小波动，这种波动就形成了热噪声。

热噪声的功率谱密度在很宽的频率范围内是均匀分布的，因此也被称为白噪声。

散粒噪声则主要出现在电子设备的半导体器件中，比如二极管、晶体管等。

当电流通过这些器件时，由于载流子的离散性，电流会出现微小的起伏，从而产生散粒噪声。

还有一种常见的噪声是闪烁噪声，也称为 1/f 噪声。

它的功率谱密度与频率成反比，通常在低频段较为显著。

闪烁噪声的产生机制比较复杂，与半导体器件中的缺陷、杂质等因素有关。

二、通信工程中的干扰干扰与噪声有所不同，干扰通常是指由外部因素引起的、具有一定规律性和可预测性的信号。

同频干扰是指在通信系统中，使用相同频率的多个信号源之间相互干扰。

例如，在移动通信中，如果多个基站使用相同的频率，并且它们的覆盖区域有重叠，那么手机在这些区域就可能接收到多个相同频率的信号，从而导致干扰。

邻频干扰则是由于相邻频段的信号泄漏到有用信号的频段内而产生的干扰。

在频谱资源有限的情况下，相邻频段之间的隔离不够充分，就容易出现邻频干扰。

互调干扰是当多个不同频率的信号通过非线性器件时，产生的新的频率成分对有用信号造成的干扰。

这种干扰在通信系统中的放大器、混频器等非线性部件中较为常见。

三、噪声与干扰对通信系统的影响噪声和干扰会严重影响通信系统的性能。

什么是电路的噪声和干扰电路的噪声和干扰是在电子设备和电路中常见的问题，它们可能会对信号传输和设备性能产生负面影响。

了解噪声和干扰的类型、来源以及如何减少它们对电路的影响是电子工程师和电路设计师的重要任务之一。

一、噪声的定义和分类噪声是指在电子设备和电路中引入的非期望的信号，它包含了各种频率和振幅的信号成分。

噪声可以来自内部和外部的源头。

内部噪声是由电子元件和电路中的电流、电压以及其他物理过程产生的。

外部噪声则是来自设备周围的各种信号源。

根据噪声的统计特性，我们可以将其分为两类：分布均匀的白噪声和频率相关性的有色噪声。

白噪声是指所有频率上的噪声功率谱密度相等，而有色噪声则具有频率相关性，不同频率成分的功率不同。

二、噪声的来源1. 热噪声（热涨落噪声）：热噪声是由于温度引起的原子和电子的热运动所导致的噪声。

在电子元器件中，例如电阻器、晶体管等，由于内部电阻和电流的存在，会产生热噪声。

2. 亚原子干扰：亚原子干扰是由于电子的原子与原子之间的运动和相互作用引起的。

3. 辐射噪声：辐射噪声是指由电子装置或电子器件辐射而来的非期望信号。

4. 交流电源干扰：由于电源的电压和电流的不稳定性，交流电源本身也会引入噪声。

5. 信号线串扰：信号线之间的接近会导致相互耦合，引起信号传输中的串扰。

三、干扰的定义和分类干扰是指在电子设备和电路中的不相关信号，它可能会使电路、传感器或通信系统产生误差或性能下降。

干扰可以来自内部设备或外部环境。

根据干扰的特征，我们可以将其分为以下几类：1. 电磁干扰（EMI）：电磁干扰是指由电磁辐射或电磁感应引起的干扰。

例如，无线电发射器、电视机、雷达等设备都会发出电磁辐射信号，这些信号可能会干扰周围的电子设备。

2. 电源杂散：电源本身可能会产生不稳定的电压或电流，这些电气杂散信号可能会对其他电子设备或电路产生干扰。

3. 瞬态干扰：瞬态干扰是指非持续性的干扰信号，通常是由突发事件引起的。

例如，电源开关的切换、电气设备的启动和停止等都可能会产生瞬态干扰。

移动通信中的噪声和干扰移动通信中的噪声和干扰1.引言在移动通信系统中，噪声和干扰是影响通信质量的重要因素。

本文将详细介绍移动通信中的噪声和干扰的概念、类型以及对通信系统的影响。

2.噪声的概念和类型2.1 噪声的定义噪声是指在通信过程中产生的非期望的信号，它可以是各种形式的电磁波、电压或电流，会干扰到正常的通信信号。

2.2 噪声的类型●热噪声：________由于器件温度引起的随机电子运动所产生的噪声。

通信系统中常见的热噪声有热噪声、热噪声等。

●内部噪声：________由于器件本身的非线性特性引起的噪声，如放大器的非线性失真引起的失真噪声。

●外部噪声：________来自外部环境的噪声，如电源线干扰、雷电噪声等。

3.干扰的概念和类型3.1 干扰的定义干扰是指在通信系统中，除了传输目标信号外，还伴随着其他非期望信号。

这些非期望信号的存在会干扰到接收端正常的信号解调过程，降低通信系统的性能。

3.2 干扰的类型●频率干扰：________当接收到与目标信号频率相近的其他信号时，会由于频率共振和互调干扰的作用，导致接收端混淆和失真。

●多径干扰：________在移动通信中，由于信号在传播过程中经历多个路径反射和折射，到达接收端时会叠加形成多径信号，造成接收端的干扰。

●同频干扰：________当同一个频率上有多个信号源时，可能会造成接收端的同频干扰，导致通信质量下降。

4.噪声和干扰对通信系统的影响4.1 信号质量下降由于噪声和干扰的存在，接收到的信号与发送的信号相比，可能会引起信号质量的降低。

如信噪比下降、误码率增加等。

4.2 通信范围受限噪声和干扰会减弱信号的功率，从而影响信号的传输范围。

特别是在无线通信中，干扰信号可以覆盖到很远的距离。

4.3 通信速率降低当噪声和干扰存在时，接收端需要更多的时间和精确度去解调传输信号，从而降低了通信系统的速率。

5.本文档涉及附件本文档附带的附件包括相关的统计数据、图表和实验结果，读者可根据需要参考。