第3课-噪声分析ppt课件.ppt

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1、篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统微弱信号检测微弱信号检测北航光电工程系北航光电工程系北航光电工程系北航光电工程系Wednesday,January 18,2023篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1.噪声分类噪声分类2.噪声的度量噪声

2、的度量3.噪声特征分析与表征噪声特征分析与表征4.噪声通过电路系统的特征噪声通过电路系统的特征5.噪声产生机理噪声产生机理6.噪声的抑制方法噪声的抑制方法第三堂课 噪声分析篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1 噪声分类与信号相比，是与信号相比，是与信号相比，是与信号相比，是无用无用无用无用的，希望的，希望的，希望的，希望被抑制被抑制被抑制被抑制的信号；的信号；的信号；的信号；噪声大多是噪声大多是噪声大多是噪声大多是

3、随机变量随时间变化随机变量随时间变化随机变量随时间变化随机变量随时间变化的过程，瞬时值不确定，不的过程，瞬时值不确定，不的过程，瞬时值不确定，不的过程，瞬时值不确定，不能用能用能用能用解析函数解析函数解析函数解析函数描述，只能用描述，只能用描述，只能用描述，只能用概率和统计概率和统计概率和统计概率和统计的方法描述。常用的特的方法描述。常用的特的方法描述。常用的特的方法描述。常用的特征值：征值：征值：征值：PDFPDFPDFPDF、数学期望、方差、均方值、信噪比、相关函数、数学期望、方差、均方值、信噪比、相关函数、数学期望、方差、均方值、信噪比、相关函数、数学期望、方差、均方值、信噪比、相关函数

4、（时域分析）（时域分析）（时域分析）（时域分析）、噪声谱密度（频域分析）等；、噪声谱密度（频域分析）等；、噪声谱密度（频域分析）等；、噪声谱密度（频域分析）等；有多种方法对噪声进行分类：有多种方法对噪声进行分类：有多种方法对噪声进行分类：有多种方法对噪声进行分类：白噪声与色噪声；白噪声与色噪声；白噪声与色噪声；白噪声与色噪声；按噪声产生机理分：电子噪声、机械噪声、热噪声、声噪等；按噪声产生机理分：电子噪声、机械噪声、热噪声、声噪等；按噪声产生机理分：电子噪声、机械噪声、热噪声、声噪等；按噪声产生机理分：电子噪声、机械噪声、热噪声、声噪等；噪声噪声 VS 干扰干扰 频谱频谱 VS 功率谱功率谱篮

5、球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 噪声的度量1 1 1 1）有效噪声水平）有效噪声水平）有效噪声水平）有效噪声水平 多数噪声的算术平均值是零，不能用算术平均值衡多数噪声的算术平均值是零，不能用算术平均值衡多数噪声的算术平均值是零，不能用算术平均值衡多数噪声的算术平均值是零，不能用算术平均值衡量，量，量，量，需要用需要用需要用需要用均方根均方根均方根均方根值衡量。值衡量。值衡量。值衡量。例如一电压测量系统：例如一电

6、压测量系统：例如一电压测量系统：例如一电压测量系统：MM值应比较大，有效噪声水平才有意义。值应比较大，有效噪声水平才有意义。值应比较大，有效噪声水平才有意义。值应比较大，有效噪声水平才有意义。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2 2 2）响应度、有效噪声功率）响应度、有效噪声功率）响应度、有效噪声功率）响应度、有效噪声功率 任何传感器必须有任何传感器必须有任何传感器必须有任何传感器必须有能量的输入能量的输入能量

7、的输入能量的输入，才能完成信息的转换，才能完成信息的转换，才能完成信息的转换，才能完成信息的转换，响应度输出信号响应度输出信号响应度输出信号响应度输出信号/输入信号的功率；输入信号的功率；输入信号的功率；输入信号的功率；输出信号：电压、电流；输出信号：电压、电流；输出信号：电压、电流；输出信号：电压、电流；若输入信号为零，相当于输入功率为零，但仍会有噪若输入信号为零，相当于输入功率为零，但仍会有噪若输入信号为零，相当于输入功率为零，但仍会有噪若输入信号为零，相当于输入功率为零，但仍会有噪声输出，假设此有效噪声，相当于一定功率的输入信号产声输出，假设此有效噪声，相当于一定功率的输入信号产声输出，

8、假设此有效噪声，相当于一定功率的输入信号产声输出，假设此有效噪声，相当于一定功率的输入信号产生的，则此功率成为有效噪声功率（生的，则此功率成为有效噪声功率（生的，则此功率成为有效噪声功率（生的，则此功率成为有效噪声功率（NEP)NEP)。1/NEP1/NEP成为成为成为成为探测度探测度探测度探测度，表示为探测器可测量的最低信号功率，表示为探测器可测量的最低信号功率，表示为探测器可测量的最低信号功率，表示为探测器可测量的最低信号功率 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负

9、的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3 噪声特征分析与表征1 1 1 1）随机噪声的概率密度函数（随机噪声的概率密度函数（随机噪声的概率密度函数（随机噪声的概率密度函数（PDFPDFPDFPDF）：）：）：）：定义：表示的是噪声电压定义：表示的是噪声电压定义：表示的是噪声电压定义：表示的是噪声电压x(t)x(t)x(t)x(t)在在在在t t t t时刻取值为时刻取值为时刻取值为时刻取值为x x x x的概率的概率的概率的概率高斯分布高斯分布高斯分布高斯分布：正态分布，如果噪声是由许多：正态分布，如果噪声是由许多：正态分布，如果噪声是由许多：正态分布，如果噪声是由许多相互独立的

10、噪声源相互独立的噪声源相互独立的噪声源相互独立的噪声源产产产产生的综合结果，根据中心极限定理，符合高斯分布。生的综合结果，根据中心极限定理，符合高斯分布。生的综合结果，根据中心极限定理，符合高斯分布。生的综合结果，根据中心极限定理，符合高斯分布。注意：符合高斯分布的噪声不一定是白噪声，白噪声的幅度分注意：符合高斯分布的噪声不一定是白噪声，白噪声的幅度分注意：符合高斯分布的噪声不一定是白噪声，白噪声的幅度分注意：符合高斯分布的噪声不一定是白噪声，白噪声的幅度分布也不一定是高斯分布。布也不一定是高斯分布。布也不一定是高斯分布。布也不一定是高斯分布。频谱频谱 VS 功率谱功率谱平稳平稳 各态遍历各态

11、遍历篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2 2 2）随机噪声的均值、方差、和均方值）随机噪声的均值、方差、和均方值）随机噪声的均值、方差、和均方值）随机噪声的均值、方差、和均方值 均值均值均值均值 x x ：对于连续的随机信号对于连续的随机信号对于连续的随机信号对于连续的随机信号x(t)x(t)x(t)x(t)电路中的噪声普遍具有电路中的噪声普遍具有电路中的噪声普遍具有电路中的噪声普遍具有各态遍历各态遍历各态遍历

12、各态遍历性质，统计平均用时性质，统计平均用时性质，统计平均用时性质，统计平均用时间平均表示：间平均表示：间平均表示：间平均表示：对于电压或电流性的随机信号，均值就是对于电压或电流性的随机信号，均值就是对于电压或电流性的随机信号，均值就是对于电压或电流性的随机信号，均值就是直流分量直流分量直流分量直流分量 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 方差方差方差方差 ：随机噪声随机噪声随机噪声随机噪声瞬时取值瞬时取值瞬时取值

13、瞬时取值与与与与均值均值均值均值之差的平方的数学期望。之差的平方的数学期望。之差的平方的数学期望。之差的平方的数学期望。各态遍历的平稳随机噪声，统计平均用时间平均表示：各态遍历的平稳随机噪声，统计平均用时间平均表示：各态遍历的平稳随机噪声，统计平均用时间平均表示：各态遍历的平稳随机噪声，统计平均用时间平均表示：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 均方值均方值均方值均方值 ：随机噪声瞬时取值的平方的数学期望：随机噪声

14、瞬时取值的平方的数学期望：随机噪声瞬时取值的平方的数学期望：随机噪声瞬时取值的平方的数学期望 用时间平均表示：用时间平均表示：用时间平均表示：用时间平均表示：均值、方差、均方值之间的关系：均值、方差、均方值之间的关系：均值、方差、均方值之间的关系：均值、方差、均方值之间的关系：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统3 3 3 3）随机噪声的相关性分析）随机噪声的相关性分析）随机噪声的相关性分析）随机噪声的相关性分析 自

15、相关函数：自相关函数：自相关函数：自相关函数：是其时域特性的平均度量，反映同一随机噪是其时域特性的平均度量，反映同一随机噪是其时域特性的平均度量，反映同一随机噪是其时域特性的平均度量，反映同一随机噪声在声在声在声在不同时刻不同时刻不同时刻不同时刻取值的取值的取值的取值的相关程度相关程度相关程度相关程度。各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得

16、分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统自相关函数的几个重要特点：自相关函数的几个重要特点：自相关函数的几个重要特点：自相关函数的几个重要特点：对实信号，自相关函数是对实信号，自相关函数是对实信号，自相关函数是对实信号，自相关函数是的偶函数；的偶函数；的偶函数；的偶函数；当当当当0 0 0 0时，有最大值；时，有最大值；时，有最大值；时，有最大值；Rx(0)Rx(0)Rx(0)Rx(0)反映反映反映反映随机噪声的功率随机噪声的功率随机噪声的功率随机噪声的功率；如果如果如果如果x(t)x(t)x(t)x(t)包含周期

17、性分量，则包含周期性分量，则包含周期性分量，则包含周期性分量，则Rx(Rx(Rx(Rx()包含包含包含包含同样周期的周期性同样周期的周期性同样周期的周期性同样周期的周期性分量；分量；分量；分量；互不相关的两个随机噪声之和的自相关函数等于两个随机噪互不相关的两个随机噪声之和的自相关函数等于两个随机噪互不相关的两个随机噪声之和的自相关函数等于两个随机噪互不相关的两个随机噪声之和的自相关函数等于两个随机噪声自相关函数之和；声自相关函数之和；声自相关函数之和；声自相关函数之和；对于平稳随机噪声，相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，

18、相关函数仅与时间差有关，与时间起有关，与时间起有关，与时间起有关，与时间起点无关；点无关；点无关；点无关；当当当当趋于无穷趋于无穷趋于无穷趋于无穷时，自相关函数反映随机噪声直流分量的功率。时，自相关函数反映随机噪声直流分量的功率。时，自相关函数反映随机噪声直流分量的功率。时，自相关函数反映随机噪声直流分量的功率。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统互相关函数与互协方差函数：互相关函数与互协方差函数：互相关函数与互协方

19、差函数：互相关函数与互协方差函数：反映两个反映两个反映两个反映两个不同不同不同不同的随机噪声在的随机噪声在的随机噪声在的随机噪声在不同时刻不同时刻不同时刻不同时刻取值的取值的取值的取值的相关相关相关相关程度。程度。程度。程度。各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：各态遍历的平稳随机噪声，统计特征量与时间起点无关：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，

20、篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统互相关函数的几个重要特点：互相关函数的几个重要特点：互相关函数的几个重要特点：互相关函数的几个重要特点：互相关函数不再是偶函数；互相关函数不再是偶函数；互相关函数不再是偶函数；互相关函数不再是偶函数；互相关函数的上界由下式确定：互相关函数的上界由下式确定：互相关函数的上界由下式确定：互相关函数的上界由下式确定：对于平稳随机噪声，互相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，互相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，互相关函数仅与时间差对于平稳随机噪声，互相关函数仅与时间差有关，与时间有关，与时间有关，与时间有关，与时间起点无关；起点无关；起点无关；起点无关；当当当

21、当趋于无穷时，互相关函数反映两随机噪声均值的乘积。趋于无穷时，互相关函数反映两随机噪声均值的乘积。趋于无穷时，互相关函数反映两随机噪声均值的乘积。趋于无穷时，互相关函数反映两随机噪声均值的乘积。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统互协方差函数：互协方差函数：互协方差函数：互协方差函数：若若若若 ，则称，则称，则称，则称x(t),y(t)x(t),y(t)x(t),y(t)x(t),y(t)互不相关互不相关互不相关互不

22、相关篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统归一化相关函数：归一化相关函数：归一化相关函数：归一化相关函数：用于噪声源识别、噪声相关抵消、建模补偿用于噪声源识别、噪声相关抵消、建模补偿篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4 4 4 4）信噪比与

23、信噪改善比：）信噪比与信噪改善比：）信噪比与信噪改善比：）信噪比与信噪改善比：SNR=S/NSNR=S/N10logPs/Pn;10logPs/Pn;SNIR=SNR SNIR=SNRO O/SNR/SNRI I篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5 5 5 5）随机噪声的功率谱密度函数）随机噪声的功率谱密度函数）随机噪声的功率谱密度函数）随机噪声的功率谱密度函数Sx(Sx(Sx(Sx()PSD)PSD)PSD)PS

24、D 设设设设x(t)x(t)x(t)x(t)的功率为的功率为的功率为的功率为PxPxPxPx，在，在，在，在与与与与之间的功率为之间的功率为之间的功率为之间的功率为PxPxPxPx，则：，则：，则：，则：根据维纳辛钦定理，对于有限能量的平稳随机过程，根据维纳辛钦定理，对于有限能量的平稳随机过程，根据维纳辛钦定理，对于有限能量的平稳随机过程，根据维纳辛钦定理，对于有限能量的平稳随机过程，自相关函数自相关函数自相关函数自相关函数与与与与功率谱密度功率谱密度功率谱密度功率谱密度之间满足傅立叶变化，其复数表之间满足傅立叶变化，其复数表之间满足傅立叶变化，其复数表之间满足傅立叶变化，其复数表示法为：示法

25、为：示法为：示法为：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统功率谱密度具有下列特点：功率谱密度具有下列特点：功率谱密度具有下列特点：功率谱密度具有下列特点：Rx(Rx(Rx(Rx()是是是是的实偶函数，的实偶函数，的实偶函数，的实偶函数，Sx(Sx(Sx(Sx()为为为为的实偶函数；的实偶函数；的实偶函数；的实偶函数；功率谱密度函数曲线下覆盖的功率谱密度函数曲线下覆盖的功率谱密度函数曲线下覆盖的功率谱密度函数曲线下覆盖的

26、面积面积面积面积表述噪声的功率。表述噪声的功率。表述噪声的功率。表述噪声的功率。互谱密度函数：互谱密度函数：互谱密度函数：互谱密度函数：两个平稳随机噪声的互相关函数的傅立叶变换。两个平稳随机噪声的互相关函数的傅立叶变换。两个平稳随机噪声的互相关函数的傅立叶变换。两个平稳随机噪声的互相关函数的傅立叶变换。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统6 6 6 6）噪声混叠）噪声混叠）噪声混叠）噪声混叠 两个噪声叠加在一起，每个

27、单个噪声源的均方值已知，两个噪声叠加在一起，每个单个噪声源的均方值已知，两个噪声叠加在一起，每个单个噪声源的均方值已知，两个噪声叠加在一起，每个单个噪声源的均方值已知，则组合信号的均方值：则组合信号的均方值：则组合信号的均方值：则组合信号的均方值：噪声源不相关：均方值是通过噪声源不相关：均方值是通过噪声源不相关：均方值是通过噪声源不相关：均方值是通过正交矢量叠加正交矢量叠加正交矢量叠加正交矢量叠加而成。而成。而成。而成。噪声源相关：均方值是由噪声源相关：均方值是由噪声源相关：均方值是由噪声源相关：均方值是由线性叠加线性叠加线性叠加线性叠加而成而成而成而成 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里

28、得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统4 噪声通过电路系统的特征噪声通过电路系统的特征1 1 1 1）通过线性系统：）通过线性系统：）通过线性系统：）通过线性系统：动态特性用冲激响应函数动态特性用冲激响应函数动态特性用冲激响应函数动态特性用冲激响应函数h(t)h(t)h(t)h(t)或频率相应函数或频率相应函数或频率相应函数或频率相应函数H(jw)H(jw)H(jw)H(jw)表述，一对傅立叶变换。表述，一对傅立叶变换。表述，一对傅立叶变换。表述，一对傅立

29、叶变换。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统对于确定性输入信号对于确定性输入信号对于确定性输入信号对于确定性输入信号x(t)x(t)x(t)x(t)其傅立叶变换：其傅立叶变换：其傅立叶变换：其傅立叶变换：对于随机噪声，通过线性系统后输出也为随机噪对于随机噪声，通过线性系统后输出也为随机噪对于随机噪声，通过线性系统后输出也为随机噪对于随机噪声，通过线性系统后输出也为随机噪声，其幅度的不确定性使傅立叶谱得不到，只等用声，

30、其幅度的不确定性使傅立叶谱得不到，只等用声，其幅度的不确定性使傅立叶谱得不到，只等用声，其幅度的不确定性使傅立叶谱得不到，只等用统统统统计特性计特性计特性计特性来表述其之间的关系。来表述其之间的关系。来表述其之间的关系。来表述其之间的关系。y(t)y(t)y(t)y(t)的自相关函数为：的自相关函数为：的自相关函数为：的自相关函数为：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统傅立叶变换，傅立叶变换，傅立叶变换，傅立叶变换，

31、y(t)y(t)y(t)y(t)的功率谱密度函数为的功率谱密度函数为的功率谱密度函数为的功率谱密度函数为即：即：即：即：其傅立叶反变换：其傅立叶反变换：其傅立叶反变换：其傅立叶反变换：x(t)x(t)x(t)x(t)和和和和y(t)y(t)y(t)y(t)的互谱密度函数的互谱密度函数的互谱密度函数的互谱密度函数Sxy(Sxy(Sxy(Sxy()与与与与Rxy(Rxy(Rxy(Rxy(）与与与与Sx(Sx(Sx(Sx()与与与与Rx(Rx(Rx(Rx(）之间的关系：）之间的关系：）之间的关系：）之间的关系：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是

32、一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2 2 2 2）通过非线性系统：）通过非线性系统：）通过非线性系统：）通过非线性系统：2.1 2.1 2.1 2.1 平方律检波器平方律检波器平方律检波器平方律检波器y(t)y(t)y(t)y(t)的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得

33、分类型的系统对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，Px(x)Px(x)Px(x)Px(x)表示为：表示为：表示为：表示为：为为为为x(t)x(t)x(t)x(t)的方差的方差的方差的方差y(t)y(t)y(t)y(t)的均值为：的均值为：的均值为：的均值为：y(t)y(t)y(t)y(t)的自相关函数为：的自相关函数为：的自相关函数为：的自相关函数为：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负

34、的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统第一项为第一项为第一项为第一项为y(t)y(t)y(t)y(t)直流分量相关函数，第二项为交流分量的相关函直流分量相关函数，第二项为交流分量的相关函直流分量相关函数，第二项为交流分量的相关函直流分量相关函数，第二项为交流分量的相关函数数数数.对对对对Ry(Ry(Ry(Ry()进行傅立叶变换，可得平方律检波器的进行傅立叶变换，可得平方律检波器的进行傅立叶变换，可得平方律检波器的进行傅立叶变换，可得平方律检波器的Sy(Sy(Sy(Sy()为为为为FFFF表示傅立叶变换。表示傅立叶变换。表示傅立叶变换。表示傅立叶变换。篮球比赛是根据运动队在规定的比

35、赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.2 2.2 2.2 2.2 过零检测器过零检测器过零检测器过零检测器经过过零检测器后，随机噪声的幅度信息丢失，经过过零检测器后，随机噪声的幅度信息丢失，经过过零检测器后，随机噪声的幅度信息丢失，经过过零检测器后，随机噪声的幅度信息丢失，只用二值函数表示其符号只用二值函数表示其符号只用二值函数表示其符号只用二值函数表示其符号.篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分

36、系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，对于平稳的零均值高斯输入噪声，Fx(x)Fx(x)Fx(x)Fx(x)表示为：表示为：表示为：表示为：为为为为x(t)x(t)x(t)x(t)的方差的方差的方差的方差y(t)y(t)y(t)y(t)的自相关函数与的自相关函数与的自相关函数与的自相关函数与x(t)x(t)x(t)x(t)的自相关函数之间的关系：的自相关函数之间的关系：的自相关函数之间的关系：的自相关函数之间的关

37、系：x(t)x(t)x(t)x(t)是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：是是是是x(t)x(t)x(t)x(t)的归一化自相关函数的归一化自相关函数的归一化自相关函数的归一化自相关函数篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统y(t)y(t)y(t)y(t)的均值：的均值：的均值：的均值：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分

38、系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统2.3 2.3 2.3 2.3 全波检波器全波检波器全波检波器全波检波器y(t)y(t)y(t)y(t)的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：x(t)x(t)x(t)x(t)是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：是高斯零均值平稳噪声：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此

39、，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统y(t)y(t)y(t)y(t)的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：的概率密度函数为：y(t)y(t)y(t)y(t)的均值：的均值：的均值：的均值：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统y(t)y(t)y(t)y(t)的自相关函数与的自相关函数与的自相关函数与的自相关函数与x(t)x(t)x(t)x(t)的自相关函数之间的关系：的自相关函数之间的关系：的自

40、相关函数之间的关系：的自相关函数之间的关系：y(t)y(t)y(t)y(t)的功率等于的功率等于的功率等于的功率等于x(t)x(t)x(t)x(t)的功率的功率的功率的功率篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统等效噪声带宽：等效噪声带宽：等效噪声带宽：等效噪声带宽：定义：是在相同的输入噪声情况下，与实际线性电路输定义：是在相同的输入噪声情况下，与实际线性电路输定义：是在相同的输入噪声情况下，与实际线性电路输定义：是在相

41、同的输入噪声情况下，与实际线性电路输出噪声功率相等的理想矩形通带系统的带宽。出噪声功率相等的理想矩形通带系统的带宽。出噪声功率相等的理想矩形通带系统的带宽。出噪声功率相等的理想矩形通带系统的带宽。不同于不同于不同于不同于-3dB-3dB-3dB-3dB带宽：应用确定性信号的线性电路，是半功带宽：应用确定性信号的线性电路，是半功带宽：应用确定性信号的线性电路，是半功带宽：应用确定性信号的线性电路，是半功率点之间的频率间隔。率点之间的频率间隔。率点之间的频率间隔。率点之间的频率间隔。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛

42、是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统计算方法：计算方法：计算方法：计算方法：理想系统输出噪声理想系统输出噪声理想系统输出噪声理想系统输出噪声y1(t)y1(t)y1(t)y1(t)的功率的功率的功率的功率当输入白噪声的功率谱密度当输入白噪声的功率谱密度当输入白噪声的功率谱密度当输入白噪声的功率谱密度SxSxSxSx（w

43、)=N0/2w)=N0/2w)=N0/2w)=N0/2时，有：时，有：时，有：时，有：实际系统输出噪声实际系统输出噪声实际系统输出噪声实际系统输出噪声y2(t)y2(t)y2(t)y2(t)的功率：的功率：的功率：的功率：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统令篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定

44、胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统5 噪声产生机理噪声产生机理电子噪声：电子噪声：电子噪声：电子噪声：两种定义。一是电荷载体的随机运动导致电压荷两种定义。一是电荷载体的随机运动导致电压荷两种定义。一是电荷载体的随机运动导致电压荷两种定义。一是电荷载体的随机运动导致电压荷电流随机波动，二是污染或干扰有用信号的不期望信号。包电流随机波动，二是污染或干扰有用信号的不期望信号。包电流随机波动，二是污染或干扰有用信号的不期望信号。包电流随机波动，二是污染或干扰有用信号的不期望信号。包括电路内部的固有噪声和外部干扰噪声。括电路内部的固有噪声和外部干扰噪声。括电路内部的固有噪声和外部干

45、扰噪声。括电路内部的固有噪声和外部干扰噪声。内部固有噪声源：内部固有噪声源：内部固有噪声源：内部固有噪声源：电阻的热噪声、电阻的热噪声、电阻的热噪声、电阻的热噪声、PNPNPNPN结的散粒噪声、结的散粒噪声、结的散粒噪声、结的散粒噪声、1/f1/f1/f1/f噪噪噪噪声、爆裂噪声。声、爆裂噪声。声、爆裂噪声。声、爆裂噪声。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统热噪声热噪声热噪声热噪声e e e et t t t的功率谱

46、密度函数的功率谱密度函数的功率谱密度函数的功率谱密度函数K K K K：玻尔兹曼常数：玻尔兹曼常数：玻尔兹曼常数：玻尔兹曼常数电路中电阻电路中电阻电路中电阻电路中电阻R R R R的热噪声的热噪声的热噪声的热噪声e e e et t t t的等效功率的等效功率的等效功率的等效功率PtPtPtPt用均方值表示为：用均方值表示为：用均方值表示为：用均方值表示为：电阻的热噪声：电阻的热噪声：电阻的热噪声：电阻的热噪声：又称又称又称又称JohnsonJohnsonJohnsonJohnson噪声，起源于电阻中电子的噪声，起源于电阻中电子的噪声，起源于电阻中电子的噪声，起源于电阻中电子的随机热运动，导致

47、电阻两端电荷的瞬时堆积，形成噪声电随机热运动，导致电阻两端电荷的瞬时堆积，形成噪声电随机热运动，导致电阻两端电荷的瞬时堆积，形成噪声电随机热运动，导致电阻两端电荷的瞬时堆积，形成噪声电压。压。压。压。NyquistNyquistNyquistNyquist用数学形式描述其统计特性：用数学形式描述其统计特性：用数学形式描述其统计特性：用数学形式描述其统计特性：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统PNPNPNPN结的散弹

48、噪声：结的散弹噪声：结的散弹噪声：结的散弹噪声：shot noise,shot noise,shot noise,shot noise,散粒噪声。散粒噪声。散粒噪声。散粒噪声。电子或空穴电子或空穴电子或空穴电子或空穴的随机发射的随机发射的随机发射的随机发射导致流过势垒的电流在其平均值附近随机起伏，导致流过势垒的电流在其平均值附近随机起伏，导致流过势垒的电流在其平均值附近随机起伏，导致流过势垒的电流在其平均值附近随机起伏，从而引起散弹噪声。从而引起散弹噪声。从而引起散弹噪声。从而引起散弹噪声。散弹噪声的功率谱密度函数为：散弹噪声的功率谱密度函数为：散弹噪声的功率谱密度函数为：散弹噪声的功率谱密度

49、函数为：电路中散弹噪声电流的功率电路中散弹噪声电流的功率电路中散弹噪声电流的功率电路中散弹噪声电流的功率P P P P为：为：为：为：篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统1/f1/f1/f1/f噪声噪声噪声噪声：接触噪声，闪烁噪声。是由两种导体的：接触噪声，闪烁噪声。是由两种导体的：接触噪声，闪烁噪声。是由两种导体的：接触噪声，闪烁噪声。是由两种导体的接触点接触点接触点接触点电导电导电导电导的随机涨落引起的，凡是有导

50、体接触不理想的器件都存的随机涨落引起的，凡是有导体接触不理想的器件都存的随机涨落引起的，凡是有导体接触不理想的器件都存的随机涨落引起的，凡是有导体接触不理想的器件都存在在在在1/f1/f1/f1/f噪声。其功率谱密度噪声。其功率谱密度噪声。其功率谱密度噪声。其功率谱密度与频率正比与频率正比与频率正比与频率正比，频率越低，噪声越，频率越低，噪声越，频率越低，噪声越，频率越低，噪声越严重。严重。严重。严重。1/f1/f1/f1/f噪声电流的功率谱密度函数正比于工作频率噪声电流的功率谱密度函数正比于工作频率噪声电流的功率谱密度函数正比于工作频率噪声电流的功率谱密度函数正比于工作频率f f f f的倒