通信原理 - 噪声
在任何通信系统中，在信号传输过程中或接收信号时，都会有一些不需要的信号进入通信，使接收者感到不愉快，质疑通信质量。这种干扰称为噪声。
什么是噪声？
噪声是一种不需要的信号，它会干扰原始的消息信号并破坏消息信号的参数。通信过程中的这种改变会导致消息发生改变。它最有可能在信道或接收机处进入。
可以通过查看以下示例来了解噪声信号。
因此，可以理解噪声是一些没有规律且没有恒定频率或幅度的信号。它非常随机且不可预测。通常会采取措施来减少它，尽管它无法完全消除。
噪声最常见的例子有：
无线电接收机中的嘶嘶声
电话交谈中的嗡嗡声
电视接收机中的闪烁等。
噪声的影响
噪声是一个影响系统性能的不便因素。以下是噪声的影响。
噪声限制了系统的操作范围
噪声间接地限制了放大器可以放大的最弱信号。混频器电路中的振荡器由于噪声可能会限制其频率。系统的运行取决于其电路的运行。噪声限制了接收机能够处理的最小信号。
噪声影响接收机的灵敏度
灵敏度是获得指定质量输出所需的最小输入信号量。噪声会影响接收机系统的灵敏度，最终会影响输出。
噪声类型
噪声的分类取决于噪声源的类型、它所表现出的影响或它与接收机之间的关系等。
噪声产生的主要方式有两种。一种是通过一些外部源，另一种是在接收机部分内部由内部源产生的。
外部源
这种噪声是由外部源产生的，这些外部源通常会出现在通信介质或信道中。这种噪声无法完全消除。最好的方法是避免噪声影响信号。
示例
此类噪声最常见的例子有：
大气噪声（由于大气不规则性）。
地球外部噪声，如太阳噪声和宇宙噪声。
工业噪声。
内部源
这种噪声是由接收机组件在工作时产生的。电路中的组件由于持续工作，可能会产生几种类型的噪声。这种噪声是可以量化的。适当的接收机设计可以降低这种内部噪声的影响。
示例
此类噪声最常见的例子有：
热骚动噪声（约翰逊噪声或电噪声）。
散粒噪声（由于电子和空穴的随机运动）。
传输时间噪声（在过渡期间）。
杂项噪声是另一种类型的噪声，包括闪烁噪声、电阻效应和混频器产生的噪声等。
信噪比
信噪比 (SNR) 是信号功率与噪声功率之比。SNR 值越高，接收到的输出质量越高。
可以使用以下公式计算不同点的信噪比：
$$输入信噪比 = (SNR)_I = \frac{调制信号的平均功率}{输入噪声的平均功率}$$
$$输出信噪比 = (SNR)_O = \frac{解调信号的平均功率}{输出噪声的平均功率}$$
$$信道信噪比 = (SNR)_C = \frac{调制信号的平均功率}{消息带宽内噪声的平均功率}$$品质因数
输出信噪比与输入信噪比之比可以称为品质因数 (F)。用F表示。它描述了设备的性能。
$$F = \frac{(SNR)_O}{(SNR)_I}$$
接收机的品质因数为：
$$F = \frac{(SNR)_O}{(SNR)_C}$$
这是因为对于接收机来说，信道是输入。