以下是除高斯白噪声外对无线传输造成影响的主要的噪声类型及其特点:
1. 宇宙噪声
- 定义:宇宙噪声是指来自地球大气层外的无线电辐射干扰,主要由天体辐射的电磁波对通信系统形成。这些电磁波辐射源包括银河系内的星球、太阳、月球、行星等天体以及星际物质。宇宙噪声在整个宇宙空间的分布是不均匀的,其强度与季节、频率、观测位置等多种因素有关。
- 特点:宇宙噪声的强度与频率有关。在低频段(如20MHz~30MHz),其强度与频率的三次方成正比。当频率低于300MHz时,宇宙噪声的影响需要被考虑。
2. 散粒噪声
- 定义:散粒噪声是由于电子器件内部载流子(如电子或空穴)在通过势垒(如PN结)时的随机性而产生的噪声。这种随机性导致在固定时间内通过某一区域的载流子数量存在波动,进而引起电流的微小波动,从而产生噪声。
- 特点:散弹噪声在低频和中频下通常表现为白噪声,即其功率谱密度在整个频域内是均匀的。然而,在高频时,散弹噪声谱可能会变得与频率有关。
3. 脉冲噪声(椒盐噪声、离散型)
- 定义:脉冲噪声是突发性地产生幅度很大、持续时间很短、间隔时间很长的干扰。
- 特点:脉冲噪声的频谱较宽,可以从低频一直分布到甚高频,但频率越高频谱强度越小。电火花是一种典型的脉冲噪声,对数字通信可能有较大影响,但对话音通信的影响较小。
4. 多径干扰
- 定义:多径干扰是指无线电信号从发射天线经过多个路径抵达接收天线的传播现象。
- 特点:大气层对电波的散射、电离层对电波的反射和折射,以及山峦、建筑等地表物体对电波的反射都会造成多径传播。多径会导致信号的衰落和相移,产生符号间干扰(ISI),影响信号传输的质量。
5. 衰落
- 定义:衰落是指信号幅度(强度)在时间和频率上的波动。
- 分类:衰落可以分为大尺度衰落和小尺度衰落。大尺度衰落包括路径损耗和阴影衰落,小尺度衰落包括多径衰落和快衰落。多径衰落会导致信号的不同频率分量经历不同程度的衰落,产生频率选择性衰落,从而影响信号传输的质量。
6. 人为噪声
- 定义:人为噪声是指由各种工业电气设备中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射。
- 特点:人为噪声大多属于脉冲噪声,但在城市环境中,大量的人为噪声叠加在一起,其功率谱密度与热噪声类似,具有起伏噪声的性质。人为噪声在地点和时间上都是随机变化的,对无线通信的影响较大。