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法学研究无线信道噪声——定义、模型和比较
什么是无线信道噪声？
任何无线通信系统/链路都不可能完全没有噪声。噪声是加性的，因此在接收端，我们接收到的信号包含传输的数据和噪声。最常用的噪声模型是加性高斯白噪声 (AWGN)。噪声服从均值为零的高斯分布。
信道噪声的影响是什么？
信道噪声可能会扭曲原始用户数据信号。
如果信道噪声过高，它会降低信号的信噪比 (SNR)，从而导致接收器可能无法忠实地检测和解码信号。
在高信道噪声下，信号可能会淹没在噪声中。
详细了解各种信道噪声模型
噪声模型的特征在于其功率谱密度 (PSD)。PSD 描述了被分析信号中存在的各种频率成分的功率分布。虽然存在不同的噪声模型，但无线电波、微波和毫米波通信最常用的噪声模型是“白噪声”模型。
除了白噪声外，还有闪烁噪声，其PSD与信号频率成反比，以及布朗噪声，其PSD与信号频率的平方成反比。
因此，一些众所周知的噪声模型包括：
白噪声
闪烁噪声（粉红噪声或1/f噪声）
布朗噪声（也称为1/f²噪声）
白噪声
白噪声是无线通信中常用的噪声模型。白噪声的PSD响应是平坦的，这意味着PSD与频率无关。
白噪声之所以如此命名，是因为它与白光相似，白光包含可见光谱中所有频率的等量或强度。
上图显示了白噪声的单边和双边PSD。
闪烁噪声
在闪烁噪声模型中，PSD取决于频率。PSD随着频率的增加而减小，并且关系是反比的。因此，闪烁噪声也称为“1/f”噪声。
布朗噪声
PSD随着频率的增加而减小，并且与闪烁噪声模型相比，减小的速度更快。这种噪声也称为“1/f²”噪声。
PSD比较
上图显示了功率随频率变化的分布。Y轴显示每赫兹的功率电平，X轴显示频率。
表示白噪声的PSD
表示粉红噪声的PSD
表示布朗噪声的PSD。
噪声和干扰
“噪声”和“干扰”通常都与传输信号的退化/失真有关，但实际上，两者之间存在一些差异。考虑一个教室，老师在给学生讲课。当学生们自己发出噪音时，他们可能无法清晰地听到老师讲课。这可以与放大器和振荡器组件中存在的内部噪声相关联。
当外面发生活动（例如游行）时，学生们可能无法清晰地听到老师讲课。这可以与干扰相关联。
这次噪声不是内部的。还有另一种可能的情况。假设一组学生用A语言互相交谈，另一组学生用B语言互相交谈。只要两组学生都在允许的噪声水平内交谈，就不会互相干扰。但是，如果其中一组说话太大声，即使语言不同，也会干扰另一组的谈话。在这种情况下，干扰被视为干扰。
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