原创 通信系统中噪声小结

对于接收机的链路来说，噪声系数是一个很重要的指标，总的噪声系数在各级的合理分配可以有效的提高接收机的灵敏度，详细讨论在后续文章中会有，本文就典型器件的噪声系数进行分析，解开大家关于噪声的疑惑，如有好的建议欢迎拍砖。

所谓噪声可以笼统的称为随机的，不稳定的能量。噪声有以下几种类型：
热噪声(thermal noise)：是由电荷的热振动引起，也称之为johson或nyquist噪声。
散粒噪声(shot noise)：由电子管或固态器件中载流子的随机涨落引起。
闪烁噪声(flicker noise)：由半导体表面的不平整造成，或称之为1/f噪声，此噪声在低频段需要注意，在高频段可将其忽略。下面着重介绍白噪声(white noise)的定义，任何一个噪声源不是频率的强函数，其功率谱密度不随频率而改变，噪声功率正比于带宽，这样的噪声可称之为白噪声，当负载端接与源共轭匹配的负载后，最大的噪声功率输出为P=kTB(该式在极高频率和极低温度下不成立) 。
底噪是一个器件或一个源，最小的噪声输出功率，一般认为无源器件自身不产生噪声。

衰减器：“有用信号”+“底噪”+“干扰或底噪之上的噪声”->>衰减器->>“有用信号”+“干扰或底噪之上的噪声”被衰减，“底噪”不衰减。SNR恶化的原因是"有用信号"的衰减。

放大器：“有用信号”+“底噪”+“干扰或底噪之上的噪声”->>放大器->>“有用信号”+“底噪”+“干扰或底噪之上的噪声”被放大，放大器自身产生噪声，SNR恶化的原因是放大器自身产生噪声。

滤波器：“有用信号”+“底噪”+“干扰或底噪之上的噪声”->>滤波器->>滤波器有插损->>“有用信号”+“干扰或底噪之上的噪声”被衰减，“底噪”不变，->>滤波器带宽->>SNR改善的原因是噪声功率下降大于“有用信号”的衰减。

总结：总之“底噪”一般是不随有源或无源网络的作用而变化的，变化的是“有用信号”+“干扰(无用信号)或底噪之上的噪声”。

在用频谱分析仪测量时，显示出来的底噪是频谱仪的底噪与信号底噪之和。