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常见噪声详解
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2009-02-26
刘杰
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本教程是美国国家仪器（National Instruments,简称NI）测量基础系列的一部分。此系列中的每一个教程都会通过解释理论并提供应用实例，来教您某一个常用的测量应用。本教程包含了射频、无线和高频信号与系统的介绍。
要获取教程的完整列表，请访问NI测量基础主页；要获取关于射频的更多教程，请访问NI RF基础子页面。要了解关于NI 射频产品的更多信息，请访问www.ni.com/rf。
在实际的射频通信系统中，由于噪声包含高频分量，定义噪声的特性是极其重要的。因此准确地表示两种噪声特性很重要：一是相位噪声（频谱纯度），二是噪声本底（噪声密度）。这两个特性将在本文档中进行讨论。
目录：
• 相位噪声（频谱纯度）
• 噪声本底（噪声密度）
• 相关产品
相位噪声（频谱纯度）
相位噪声是指由于载波信号的相位和频率调制产生的噪声。相位噪声一般非常接近载波，并且用相对于载波频率的分贝数来度量（dBc）。
相位噪声用功率谱密度和频率的函数来表示。1Hz带宽时，相位噪声可以表示为： = 10log[0.5(S Φ(ƒ))] Φ
其中SΦ(ƒ)是相位波动的功率谱密度。
噪声本底（噪声密度）
噪声本底是某个噪声电平，在相同测量条件下，低于该噪声电平的信号不能被检测到。举例而言，在一个音频系统中，宽带噪声电平可能是5 μV。这意味着宽带信号电平在低于此电平时无法被检测到。然而，如果噪声是宽带随机噪声，而不是由正弦信号组成，您可以使用一个窄带滤波器来深入探测到此噪声信号。
噪声本底一般被指定为下列中的一种或几种：
1. 宽带噪声（和全刻度偏移相关）
2. 无杂散动态范围：全范围偏移中的最高次正弦成分。
3. 噪声谱密度：用于指定宽带随机噪声。噪声功率被归一化至1 Hz带宽；因此，其单位是V2/Hz或V/Ö Hz。
要获取教程的完整列表，请访问NI测量基础主页；要获取关于射频的更多教程，请访问NI RF基础子页面。要了解关于NI 射频产品的更多信息，请访问www.ni.com/rf。
在实际的射频通信系统中，由于噪声包含高频分量，定义噪声的特性是极其重要的。因此准确地表示两种噪声特性很重要：一是相位噪声（频谱纯度），二是噪声本底（噪声密度）。这两个特性将在本文档中进行讨论。
目录：
• 相位噪声（频谱纯度）
• 噪声本底（噪声密度）
• 相关产品
相位噪声（频谱纯度）
相位噪声是指由于载波信号的相位和频率调制产生的噪声。相位噪声一般非常接近载波，并且用相对于载波频率的分贝数来度量（dBc）。
相位噪声用功率谱密度和频率的函数来表示。1Hz带宽时，相位噪声可以表示为： = 10log[0.5(S Φ(ƒ))] Φ
其中SΦ(ƒ)是相位波动的功率谱密度。
噪声本底（噪声密度）
噪声本底是某个噪声电平，在相同测量条件下，低于该噪声电平的信号不能被检测到。举例而言，在一个音频系统中，宽带噪声电平可能是5 μV。这意味着宽带信号电平在低于此电平时无法被检测到。然而，如果噪声是宽带随机噪声，而不是由正弦信号组成，您可以使用一个窄带滤波器来深入探测到此噪声信号。
噪声本底一般被指定为下列中的一种或几种：
1. 宽带噪声（和全刻度偏移相关）
2. 无杂散动态范围：全范围偏移中的最高次正弦成分。
3. 噪声谱密度：用于指定宽带随机噪声。噪声功率被归一化至1 Hz带宽；因此，其单位是V2/Hz或V/Ö Hz。
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