噪声与干扰讲解
光纤通信系统的噪声与干扰分析
光纤通信系统的噪声与干扰分析光纤通信系统是现代通信技术中一种重要的传输媒介。
它以光的方式进行信号传输，具有大带宽、低能耗和抗干扰性强等优点。
然而，正如所有通信系统一样，光纤通信系统也受到噪声和干扰的影响。
在本文中，我们将对光纤通信系统的噪声与干扰进行分析，以帮助读者更好地理解和应对这些问题。
一、背景介绍光纤通信系统中的噪声和干扰可以分为内部和外部两种来源。
内部噪声主要来自光纤的材料特性和光学器件的非线性特性，如自发产生的噪声和光子噪声。
外部干扰则来自电磁辐射、电源漏磁、其他通信系统和环境因素等。
二、噪声分析在光纤通信系统中，噪声是指与信号同频，并且会引起信号质量下降的非理想信号。
光纤通信系统中常见的噪声有热噪声、光子噪声和非线性噪声。
1. 热噪声热噪声是由于光纤和光学器件的材料内部的热运动引起的。
它与温度有关，通常用热噪声功率谱密度来描述。
提高系统的温度稳定性和降低传输功率可以减小热噪声的影响。
2. 光子噪声光子噪声是由于光的本质特性而引起的噪声。
它与信号光子数有关，通常用光子噪声功率谱密度来描述。
增加信号光功率和提高接收灵敏度可以减小光子噪声的影响。
3. 非线性噪声非线性噪声是由于光纤和光学器件的非线性特性而引起的噪声。
光纤通信系统中常见的非线性效应有激光功率饱和、自相位调制和光纤色散等。
通过优化光纤和光学器件的设计，可以减小非线性噪声的影响。
三、干扰分析光纤通信系统中的干扰主要是指系统与外界环境或其他通信系统之间的相互干扰。
干扰可以分为有线干扰和无线干扰两种。
1. 有线干扰有线干扰主要是由于电磁辐射和电源漏磁等因素引起的。
这些干扰源可以通过对通信线路和设备进行屏蔽和隔离来减小其对系统的影响。
2. 无线干扰无线干扰主要来自其他通信系统和环境因素。
其他通信系统可能使用相同的频率范围，导致互相干扰。
环境因素如大气中的电磁波干扰和电源设备的辐射也会对光纤通信系统造成影响。
通过频谱监测和合理的系统规划，可以减小无线干扰的影响。
3-移动通信的噪声和干扰
作业
1、移动通信系统中主要干扰有哪些？
2、互调产物产生的原因是什么？ 3、减小发射机和接收机互调干扰的措施是什么？ 4、已知发射机T1T2输出功率为10W,发射机互调转效损耗为15dB， 已知单向器正向损耗（插入损耗）为1dB，反向隔离度为20dB， 混合电器正向损耗为3dB,隔离度为25dB，试求到达天线上的互调 产物的功率（dBw）。 5、给出一组工作频率：150.050MHz，150.275MHz，150.350MHz， 150.375MHz，150.525MHz，150.950MHz，试判断这组频率是否有 3阶互调分量落入有用频道之内？给出判断的方法。
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
噪声是指使通信质量受到损害的，且与所传输的信号无关 的各种形式的寄生干扰的总称。
大气 噪声 自然 噪声 外部 噪声 人为 噪声 噪声 热噪 声 内部 噪声 散弹 噪声 电源 噪声 宇宙 噪声 热噪 声
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
依据特征不同，噪声可分为单频噪声，脉冲噪声和起伏噪声三种。
耦合损耗Lc：发射机1的输出功率与进入发射机2的输出端的功率之 比，分用天线时垂直分离隔离度较大。一般大于30dB
互调转换损耗Li：在发射机2输出端上，来自发射机1的功率与来自 发射机 2 的信号产生的互调产物的功率之比，一般为 5~20dB ，典型值 为15dB，且与频距有关。
传输损耗Lp：发射机2输出端到被干扰接收机输入端间互调干扰信 号的传输损耗。
3.4互调干扰
1、互调干扰的产生原因
互调干扰：当两个或多个不同频率的信号同时输入到非线性电路时，
由于非线性的作用，会产生许多谐波和组合频率分量（互调产物），当
8.1※ 噪声与干扰
BL
的情况。
2
BW0.7
图8.1.2为白噪声通过具有选频特性的线性网络时
它是高度为 H 2 ( f 0 )(系统在中心频率点 f 0 的功率传输系
数)，宽度为BL的矩形。白噪声通过线性系统后的总噪声
功率等于输入噪声功率谱密度 Si 乘以系统的等效噪声带宽
BL 。因此系统的等效噪声带宽 BL越大，输出噪声越大。
有关特性。
电阻的起伏噪声是由电阻内部的电子热运动引起的。
因为电子的质量很轻，无规则的热运动速度又极高，
所以所形成的热噪声可以看作是由无数个持续时间极 短的电流脉冲组成 （其持续时间只有1013 1014 ）。
当直流电流 I 0 流过电阻时，由于电阻热噪声的存在， 使流过电阻的电流在平均值 I 0 上下作随机起伏的变化，
2 n 2 0
0
H ( f ) df
2
它是输入功率谱密度 Si 乘以功率传递函数在整个频段 线性系统的等效噪声带宽内的积分值。
BL为
BL
0
H ( f ) df H 2 ( f0 )
8.1
2
等效噪声带宽与通频带（半功率点带宽） 0.7一样，是 BW 由电路本身的参数决定的。可以证明，对于单调谐高频 放大器的 BL与BW0.7有如下关系，即
n2表示在频带 f f f 内单位电阻上的噪声功率。 2 1
在整个频段内功率谱密度为常数的噪声称为白噪声，
对白噪声有
i S I ( f )df S I df S I ( f 2 f1 )
2 n f1 f1
f2
f2
8.1
3、等效噪声带宽
对于一个电压传递函数为 H ( jf )的线性时不变系
电路噪声与干扰的分析与抑制
电路噪声与干扰的分析与抑制电路噪声和干扰是在电子设备和电路中经常遇到的问题。
它们可能导致信号失真、降低系统性能，甚至引发设备故障。
因此，对电路噪声和干扰进行准确分析并采取适当的抑制措施是至关重要的。
本文将对电路噪声和干扰的相关知识进行分析，并介绍一些常用的抑制方法。
一、电路噪声的分析1. 噪声来源：电路噪声可以来自多个方面，包括电源噪声、热噪声、器件噪声、互调干扰噪声等。
了解噪声来源可以有助于准确分析和解决问题。
2. 噪声参数：通常用噪声指标来描述电路噪声的强度，如噪声系数、噪声温度等。
准确测量和评估噪声参数可以帮助我们判断噪声对电路性能的影响程度。
二、电路干扰的分析1. 干扰源：电路干扰主要来自外部和内部两个方面。
外部干扰源包括电源线上的串扰、电磁辐射等；内部干扰源包括信号耦合、互调干扰等。
了解干扰源有助于准确分析和抑制干扰产生的原因。
2. 干扰传导途径：电路干扰可通过电磁耦合、电容耦合、感应耦合等多种途径传导。
了解干扰传导途径可以指导我们选择合适的抑制方法。
三、电路噪声与干扰的抑制方法1. 电路设计优化：合理的电路布局、信号和电源线的分离、使用低噪声器件等都是抑制噪声和干扰的重要手段。
2. 滤波器设计：使用合适的滤波器可以有效地抑制特定频率范围的噪声和干扰。
3. 屏蔽和隔离：采用屏蔽罩、屏蔽线、隔离放大器等方法可以有效隔离外部干扰源。
4. 接地和功耗管理：良好的接地设计和有效的功耗管理可以减少地线干扰和电源线噪声。
5. 抑制互调干扰：采取适当的频率规划、增加合适的互调抑制电路等方法可以有效减小互调干扰。
通过以上方法的综合应用，可以更好地分析和抑制电路噪声与干扰，从而提高电子设备和电路的性能稳定性和可靠性。
但需要注意的是，不同的电路和应用场景可能需要采用不同的抑制方法，需要根据具体情况进行合理选择和优化设计。
结语电路噪声和干扰对电子设备和电路的正常运行产生了重要影响，因此必须进行准确的分析和抑制。
电路基础原理电路的噪声与干扰抑制
电路基础原理电路的噪声与干扰抑制在现代电子领域中，电路的噪声与干扰抑制是一个重要的课题。
噪声和干扰是指电路中由于各种因素产生的非期望的信号，它们可能会对电路性能和输出信号质量产生不利影响。
因此，了解电路噪声和干扰的产生原理以及相应的抑制方法具有重要意义。
首先，我们来了解一下电路中常见的噪声源。
在实际电路中，噪声主要来自于以下几个方面。
第一，热噪声是由于电子在电阻中的随机热运动而产生的。
当电阻中存在电流时，这些电子的热运动会引起电子的随机运动，从而产生热噪声。
第二，间隙效应噪声是指由于电子泄漏和能隙引起的噪声。
第三，摄动噪声是由于电路中的各种摄动源引起的，例如电源波动、温度波动、元器件参数波动等。
接下来，我们将关注电路中噪声的抑制方法。
首先，可以通过选择合适的元器件来降低电路噪声。
例如，对于放大电路，选择低噪声放大器可以有效降低噪声。
此外，还可以采取一些电源滤波措施，如使用低噪声稳压器等。
其次，可以通过改善电路布局和设计来减少噪声。
合理的布局可以减少电路中的互耦，从而减小噪声传播。
此外，还可以使用差分信号传输来抵消噪声。
此外，还可以使用抗噪声设计技术，如差分放大器、反馈电路等。
最后，可以通过合理选择电路工作条件来减小噪声。
例如，选择适当的工作频率可以避开电路中的共振点，从而减少噪声。
在干扰抑制方面，我们可以采取一些措施来减少干扰对电路的影响。
首先，可以加强对电路的屏蔽，以防止外部干扰信号的侵入。
例如，可以使用金属外壳或屏蔽罩来包裹敏感元件或电路板。
其次，可以采取合适的滤波措施来抑制干扰信号。
滤波器可以用于滤除干扰信号的特定频率分量，从而保证电路的正常工作。
此外，还可以使用差分信号传输和平衡电路来减少干扰的影响。
最后，可以通过提高电路的抗干扰能力来抑制干扰。
例如，可以使用差模放大器和抑制电路等来提高电路的抗干扰性能。
总之，电路的噪声与干扰抑制是一个复杂而重要的问题。
了解电路中噪声与干扰的起因和抑制方法，可以帮助我们设计和优化电路，提高电路的性能和可靠性。
电路设计中的噪声与干扰抑制
电路设计中的噪声与干扰抑制电路设计是现代电子领域中的核心任务之一，而噪声与干扰抑制则是电路设计中至关重要的一环。
在电子设备中，噪声和干扰是不可避免的，它们会对电路的性能和稳定性产生负面影响。
因此，有效地抑制噪声和干扰是确保电路性能优越的关键。
1. 噪声与干扰的来源噪声是电路中不受控制的信号，其源头可以是来自外界的环境噪声，也可以是内部元件和电路的内部噪声。
常见的外界噪声包括电源线噪声、射频干扰以及电磁辐射等。
内部噪声则主要来自于电路元件和器件自身的热噪声、1/f 噪声以及杂散噪声等。
2. 噪声与干扰对电路性能的影响噪声和干扰会干扰电路的正常工作，降低系统的灵敏度和信噪比，增加误差和失真。
在低信号水平条件下，噪声可以完全掩盖目标信号，导致数据丢失或者误判。
此外，噪声还会对灵敏的电路产生交叉干扰，影响系统的稳定性和可靠性。
3. 电路设计中的噪声抑制技术为了有效地抑制噪声和干扰，在电路设计中应该采取相应的措施。
以下是常见的几种噪声抑制技术：3.1. 模拟域技术：在模拟电路设计中，可以采用滤波器来抑制噪声。
常用的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器可以根据不同的频率范围选择不同的类型和参数，以抑制噪声和干扰信号。
3.2. 数字域技术：在数字电路设计中，可以利用数字信号处理技术来抑制噪声。
例如，通过数字滤波器和降噪算法可以滤除噪声信号，提高系统的抗噪声性能。
此外，采用差分信号传输、编码解码和纠错技术等手段，可以有效降低噪声和干扰对数字信号传输的影响。
3.3. 接地和屏蔽技术：良好的接地和屏蔽设计可以降低电路中的噪声和干扰。
例如，在 PCB 设计中，应合理规划接地和电源线的走向，减少电路回环、交叉耦合和地线共模噪声等问题。
同时，对于高频电路，需要采用屏蔽罩和屏蔽设备来降低电磁辐射和射频干扰。
4. 电路设计中的干扰抑制技术除了噪声抑制外，干扰抑制也是电路设计中不可忽视的问题。
以下是一些常用的干扰抑制技术：4.1. 路径隔离和布局优化：合理的电路布局可以减少信号之间的串扰和交叉干扰。
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰是影响通信质量和性能的重要因素。
在移动通信系统中，噪声是由各种源产生的随机波动，而干扰则是
指外部信号对通信系统的干扰。
噪声
噪声是由于电子元件的热运动和其他因素引起的无规律电磁波，它会对通信信号进行干扰和破坏。
在移动通信系统中，噪声主要包括：
1. 热噪声：由于传输介质和电子元件内部的热运动产生的电磁波；
2. 散弹噪声：由电子元件内电子的离散性引起的电磁波；
3. 交调噪声：由于不同频率的信号交叉混合而产生的电磁波。
噪声对通信系统的影响可以通过信噪比（信号与噪声的比值）
来衡量，信噪比越大，通信质量越好。
为了降低噪声的影响，通信
系统通常采用信号处理、误差检测和纠正等方法。
干扰
干扰是指环境中的其他电磁信号对通信系统的干扰。
在移动通信系统中，干扰主要来源于以下几个方面：
1. 邻近信道干扰：由于邻近频道的信号相互干扰导致的；
2. 同频干扰：由于系统内不同用户或不同基站之间的信号相互干扰导致的；
3. 多径干扰：由于信号在传播过程中发生多次反射、绕射、折射等导致的；
4. 外界干扰：来自于其他无线设备、电源设备、人造信号等的干扰信号。
干扰会导致通信信号的失真、丢失和误解等问题，降低通信的可靠性和性能。
为了减少干扰，通信系统通常采用多址技术、频率规划、功率控制和重复传输等方法。
，噪声和干扰是移动通信中不可避免的问题，对通信质量和性能产生重要影响。
通过合理的设计和优化，可以降低噪声和干扰对通信系统的影响，提高通信质量和性能。
移动通信中的噪声和干扰
9
3ห้องสมุดไป่ตู้1移动通信中的噪声
– 人为噪声
➢ 属冲击性噪声
✓ 大量冲击噪声混在一起形成连续噪声或连续噪声再叠加冲击 噪声
➢ 频谱较宽，强度随频率升高而下降 ➢ 噪声源的数量和集中程度随地点和时间而异，随机变化，
噪声强度的地点分布可近似按正态分布处理，其标准偏差 σ约为9dB ➢ BS与MS所受影响不同
如基波为50Hz时，2次谐波为100Hz，3次谐波则 是150Hz。
27
3.2互调干扰
设:
Vout = KVin
(1)
线性放大器下，K对于任意大小Vin都是个常数; 实际的放大器中，K 并不是定值常数。
在Vin=0处，式（1）用泰勒展开式展开，得:
(2)
K0为引入直流项，K0+K1Vin为线性增大项;K2 、K3等高次幂项系数非 零时，输出信号就会伴随出现非线性增大失真部分，即常见的所谓
➢ 散弹噪声
✓ 由于载流子（电子）随机通过PN结，单位时间内通过PN结 的载流子数目不一致，表现为通过PN结的正向电流在平均 值上下作不规则起伏变化
6
7
3.1移动通信中的噪声
外部噪声
– 外部噪声分自然噪声和人为噪声 – 自然噪声
➢ 指天电噪声、宇宙噪声和太阳噪声等 天电噪声来源于闪电、大气中的磁暴 等。
也是随机的
34
3.2互调干扰
– 多信道共用系统中的三阶互调
➢ n个等间隔信道间的三阶互调干扰(频率关系)
✓ fx、fi、fj、fk分别为x、i、j、k信道的载频 ✓ 若有两个信道频率满足第一式或三个信道频率满足第二式
内容
– 移动通信中的主要噪声和主要干扰 – 互调干扰、邻道干扰、同频干扰的概念、产生和改
通信工程中的噪声与干扰分析
通信工程中的噪声与干扰分析在当今信息时代，通信工程扮演着至关重要的角色，它让我们能够在全球范围内迅速、准确地传递信息。
然而，在通信过程中，噪声与干扰的存在却常常给信息的传输带来诸多问题。
了解和分析通信工程中的噪声与干扰，对于提高通信质量、保障信息的可靠传输具有重要意义。
一、通信工程中的噪声噪声，简单来说，就是在通信系统中除了有用信号之外的各种随机的、不可预测的信号。
它就像是信号传输道路上的“绊脚石”，会使信号发生失真、误码等问题。
热噪声是通信中常见的一种噪声，它是由电子的热运动引起的。
无论通信设备是否在工作，热噪声始终存在。
在导体中，电子的无规则热运动导致了电流的微小波动，这种波动就形成了热噪声。
热噪声的功率谱密度在很宽的频率范围内是均匀分布的，因此也被称为白噪声。
散粒噪声则主要出现在电子设备的半导体器件中，比如二极管、晶体管等。
当电流通过这些器件时，由于载流子的离散性，电流会出现微小的起伏，从而产生散粒噪声。
还有一种常见的噪声是闪烁噪声，也称为 1/f 噪声。
它的功率谱密度与频率成反比，通常在低频段较为显著。
闪烁噪声的产生机制比较复杂，与半导体器件中的缺陷、杂质等因素有关。
二、通信工程中的干扰干扰与噪声有所不同，干扰通常是指由外部因素引起的、具有一定规律性和可预测性的信号。
同频干扰是指在通信系统中，使用相同频率的多个信号源之间相互干扰。
例如，在移动通信中，如果多个基站使用相同的频率，并且它们的覆盖区域有重叠，那么手机在这些区域就可能接收到多个相同频率的信号，从而导致干扰。
邻频干扰则是由于相邻频段的信号泄漏到有用信号的频段内而产生的干扰。
在频谱资源有限的情况下，相邻频段之间的隔离不够充分，就容易出现邻频干扰。
互调干扰是当多个不同频率的信号通过非线性器件时，产生的新的频率成分对有用信号造成的干扰。
这种干扰在通信系统中的放大器、混频器等非线性部件中较为常见。
三、噪声与干扰对通信系统的影响噪声和干扰会严重影响通信系统的性能。
什么是电路的噪声和干扰
什么是电路的噪声和干扰电路的噪声和干扰是在电子设备和电路中常见的问题，它们可能会对信号传输和设备性能产生负面影响。
了解噪声和干扰的类型、来源以及如何减少它们对电路的影响是电子工程师和电路设计师的重要任务之一。
一、噪声的定义和分类噪声是指在电子设备和电路中引入的非期望的信号，它包含了各种频率和振幅的信号成分。
噪声可以来自内部和外部的源头。
内部噪声是由电子元件和电路中的电流、电压以及其他物理过程产生的。
外部噪声则是来自设备周围的各种信号源。
根据噪声的统计特性，我们可以将其分为两类：分布均匀的白噪声和频率相关性的有色噪声。
白噪声是指所有频率上的噪声功率谱密度相等，而有色噪声则具有频率相关性，不同频率成分的功率不同。
二、噪声的来源1. 热噪声（热涨落噪声）：热噪声是由于温度引起的原子和电子的热运动所导致的噪声。
在电子元器件中，例如电阻器、晶体管等，由于内部电阻和电流的存在，会产生热噪声。
2. 亚原子干扰：亚原子干扰是由于电子的原子与原子之间的运动和相互作用引起的。
3. 辐射噪声：辐射噪声是指由电子装置或电子器件辐射而来的非期望信号。
4. 交流电源干扰：由于电源的电压和电流的不稳定性，交流电源本身也会引入噪声。
5. 信号线串扰：信号线之间的接近会导致相互耦合，引起信号传输中的串扰。
三、干扰的定义和分类干扰是指在电子设备和电路中的不相关信号，它可能会使电路、传感器或通信系统产生误差或性能下降。
干扰可以来自内部设备或外部环境。
根据干扰的特征，我们可以将其分为以下几类：1. 电磁干扰（EMI）：电磁干扰是指由电磁辐射或电磁感应引起的干扰。
例如，无线电发射器、电视机、雷达等设备都会发出电磁辐射信号，这些信号可能会干扰周围的电子设备。
2. 电源杂散：电源本身可能会产生不稳定的电压或电流，这些电气杂散信号可能会对其他电子设备或电路产生干扰。
3. 瞬态干扰：瞬态干扰是指非持续性的干扰信号，通常是由突发事件引起的。
例如，电源开关的切换、电气设备的启动和停止等都可能会产生瞬态干扰。
高频电子线路第3章噪声与干扰
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3.3.2 信噪比与负载的关系 3.3.3 用额定功率和额定功率增益表示的噪声系数 3.3.4 多级放大器噪声系数的计算 3.3.5 等效噪声温度 3.3.6 晶体放大器的噪声系数 3.3.7 噪声系数与灵敏度 3.3.8 噪声系数的测量 3.4 降低噪声系数的措施 3.5 工业干扰与天电干扰
分配噪声本质上也是白噪声，但由于渡越时间的影响， 响当三极管的工作频率高到一定值后，这类噪声的功率谱密 度将随频率的增加而迅速增大。
3. 闪烁噪声 由于半导体材料及制造工艺水平造成表面清洁处理不
好 而引起的噪声称为闪烁噪声。 它与半导体表面少数载流子 的复合有关，表现为发射极电流的起伏，其电流噪声谱密度 与频率近似成反比，又称1/f噪声。 因此，它主要在低频 （如几千赫兹以下）范围起主要作用。 这种噪声也存在于 其他电子器件中，某些实际电阻器就有这种噪声。 晶体管 在高频应用时，除非考虑它的调幅、调相作用，这种噪声的
3.3.1 噪声系数的定义
要描述放大系统的固有噪声的大小，就要用噪声系数，其 定义为
输入端信噪比 NF 输出端信噪比
噪声系数可由下式表示
NF((S S//N N))o i P P o i//P P n nio
(NF)dB10 lgP P oi //P Pn nio
图3.4描述放大器噪声系数的等效 图
晶体管中有发射结和集电结，因为发射结工作于正偏， 结电流大。 而集电结工作于反偏，除了基极来的传输电流 外，只有反向饱和电流（它也产生散弹噪声）。 因此发射 结的散弹噪声起主要作用，而集电结的噪声可以忽略。
硬件测试中的噪声与干扰测试方法
硬件测试中的噪声与干扰测试方法硬件测试在现代科技领域中具有重要的意义，它能够有效地评估硬件设备的性能和可靠性。
然而，在测试过程中，噪声和干扰问题经常成为阻碍测试准确性的主要因素。
本文将介绍硬件测试中噪声和干扰的定义，以及有效的测试方法，旨在帮助读者更好地理解和解决这些问题。
第一部分：噪声和干扰的定义在硬件测试中，噪声和干扰是指来自内外部环境的不期望的信号或电磁波，对被测试设备的正常运行产生负面影响。
噪声和干扰可以来自多个来源，例如电源线、电磁辐射、其他设备等。
而对噪声和干扰进行有效的测试成为保障硬件设备可靠性的关键。
第二部分：噪声与干扰测试方法在硬件测试中，噪声与干扰测试方法的选择和应用都需要根据具体的硬件设备和测试目的来确定。
以下是几种常见的噪声与干扰测试方法。
1. 功率干扰测试：该测试方法主要应用于无线通信设备等需要进行功率传输的硬件设备。
通过在特定频率范围内植入合成信号，可以评估设备在不同干扰条件下的性能。
2. 电磁兼容性测试：该测试方法主要用于评估硬件设备的抗干扰能力以及电磁辐射水平。
通过将设备暴露在特定的电磁场中，可以测量设备的辐射和敏感性水平，并评估其对外界干扰的抵抗能力。
3. 噪声抑制测试：该测试方法主要应用于音频和视频设备等需要进行信号处理的硬件设备。
通过注入不同程度的噪声信号，可以评估设备对噪声的抑制能力，以及对正常信号的保真度。
4. 瞬态电磁干扰测试：该测试方法主要应用于评估硬件设备对瞬态电磁干扰的抵抗能力。
通过在设备周围产生突发电磁波，可以观察设备在不同干扰强度下的工作状态，并评估其稳定性和可靠性。
第三部分：测试结果分析与优化噪声与干扰测试的结果分析是测试过程中的关键环节，必须根据具体的测试目的和硬件设备特点进行合理的评估和优化。
以下是几种常见的测试结果分析与优化方法。
1. 信噪比分析：通过测量设备在不同信号强度下的信号与噪声比，可以评估设备的接收能力和信号处理能力，并找出可能的改进方案。
电路基础原理理解电路中的噪声与干扰
电路基础原理理解电路中的噪声与干扰电路基础原理：理解电路中的噪声与干扰电路是现代社会中不可或缺的一部分，我们几乎无时无刻不依赖于电路来完成各种任务。
然而，在电路设计和工作过程中，我们常常面临噪声与干扰的问题。
这些电路中的干扰信号会导致信号失真、降低电路性能，甚至使电路无法正常工作。
因此，理解电路中的噪声与干扰对于优化电路性能至关重要。
噪声信号是电路中的一种随机信号，它包含了各种频率和振幅的成分。
噪声信号从根本上来说是不可预测和随机的，是由各种电子器件中的热运动引起的。
噪声信号可以分为两类：热噪声和分布噪声。
热噪声是由于电子器件内部原子和电子的热运动引起的。
所有的电子元件都会发生热噪声，但导体（如电阻）是热噪声最强的地方。
热噪声的强度与温度成正比，与电阻值和带宽成反比。
当电阻值增加或带宽减少时，热噪声的强度会增加。
分布噪声是由于电子器件内部结构的不完美引起的。
比如，晶体管中的不均匀性、电容器中的不均匀性等都会产生分布噪声。
这种噪声是不可避免的，但可以通过合理的设计和制造来减小。
除了噪声信号，电路中还存在一种干扰信号，即外部干扰。
外部干扰是来自外部环境的电磁干扰信号，比如电源线上的高频干扰、邻近电路的电磁辐射等。
这些干扰信号会通过电路的导线、电感、电容等元件进入电路中，干扰电路正常工作。
为了减小噪声与干扰对电路的影响，我们可以采取一系列的设计和控制措施。
首先，选择合适的电子器件对于减小噪声很关键。
例如，在放大器中，可以选择低噪声的晶体管。
其次，合理设计和布局电路板，减少各种元件之间的干扰。
例如，电源线和信号线要分开布线，减少共模干扰。
再次，可以采用屏蔽技术来减小噪声和干扰。
例如，在高频电路中，可以使用金属屏蔽罩来屏蔽外部干扰。
此外，还可以采用滤波器、隔离器等元件来滤除噪声与干扰信号。
然而，我们需要清楚地认识到，完全消除噪声与干扰是很难的。
在实际电路设计中，我们通常是在噪声与干扰的影响下尽量优化电路性能。
无线通信技术基础_03 噪声和干扰
频率（MHz）
第3.3节、邻频干扰
3、接收机的邻频选择性。 可以从两个不同的方面来减小邻频干扰的影响：减小发射机的邻频辐射
和提高接收机的邻频选择性，得到的实际效果是相同的。
接收机邻频选择性是指接收机抑制邻频干扰的能力，它主要由接收机中 频滤波器的带外抑制度决定。 如果接收机具有良好的邻频选择性，能够最大程度地衰减发信机边带扩 展落到被干扰接收机阻带区域的干扰，就可以有效减轻邻频干扰的影响。 接收机中频滤波器的阻带衰减对远离接收机通带的干扰也要进行抑制， 这种带外干扰往往比较强，滤波器的阻带衰减必须可以提供足够的隔离 度，来抑制带外干扰。
第3.1节、噪声
Ta（ºK） 3×108 3×107 3×106 3×105 3×104 3×103 60 Fa（dB） 大气噪声 夏天 冬天 郊区人为噪声
50
40
市区人为噪声
30 典型的接收机热噪声 银河噪声
20
10 太阳噪声 （安静期） f（MHz） 50 100 1000 10000
To=290 3×10
人为噪声可以忽略不计。。
Fa（ dB），相对于kT0BN 100 城市商业区
80
城市居民区
60
郊区
40 农村 银河噪声
20
0
0.1
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1000
频率（MHz
第3.1节、噪声
3、发射机的噪声辐射 人为噪声可能来自通信系统的外部，也可能来自通信系统的内部。在通
信系统内部，除了接收机的内部噪声以外，发射机的噪声辐射也会直接
的关系是相加，不管有没有信号，噪声都存在。加性噪声（简称噪声）的来
源是多方面的，一般分为：内部噪声和外部噪声（也称环境噪声）。 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如，电阻类导体中电子的 热运动所引起的热噪声，半导体中载流子的起伏变化所引起的散弹噪声， 还有电源噪声和自激振荡产生的噪声等等。电源噪声等可以采取技术手 段消除，但热噪声和散弹噪声一般无法避免，而且它们的准确波形不能 预测，这种不能预测的噪声统称为随机噪声。 外部噪声包括自然噪声和人为噪声，它们也属于随机噪声。在无线通信 系统中，无线信号是在空间开放传输的，因此外部噪声的影响较大。在 实际的通信工程中，我们最关心外部噪声主要是人为噪声。
干扰与噪声
(1)噪声指在信号检测的领域内，检测 系统检测和传输的有用信号以外的一切 信号均被称为噪声。
(2)干扰指具有一定幅值和一定强度、 能够影响检测系统正常工作的噪声被称 为干扰。
5.1.2 分 类
1 从噪声产生的来源分类 热噪声 固 有 噪 声 人 为 噪 声工Leabharlann 噪声散粒噪声射频噪声
共模干扰等效电路
4 从干扰对电路作用的形式分类 （续）
共模干扰抑制比：
式中： Kd——差模增益；
Km——共模增益。
5.1.3 噪声形成干扰的三要素
噪声形成干扰必需具备三个条件，噪声 源、对噪声敏感的接收电路和噪声源到 接收电路之间的耦合通道。 噪声源 耦合通道 接收电路
串连电压源 形式
并连电流源
形式
4 从干扰对电路作用的形式分类 （续）
共模干扰：共模干扰又称共态干扰、同 相干扰、对地干扰及纵向干扰。
它是相对于公共的电位基准点(通常为接 地点)，在检测系统的两个输入端子上同时出 现干扰。它虽不直接对测量结果造成影响， 但当信号输入电路不对称时，它会转化为差 模干扰，进而对测量产生影响。
接触噪声
电子开关
自然噪声：主要来自于各种自然放电现象。
2 从干扰的表现形式分类
规则干扰：干扰的出现形式有一定的规律， 如电源的纹波、放大器的自激振荡等形成的干 扰．都是有一定规律的。 随机干扰：干扰的出现具有随机性质、如 接触不良、空间电磁隅合等引起的干扰都是随 机的。
3 从干扰出现的区域分类
(1) 内部干扰：来自检测系统内部的干 扰称为内部干扰。如电路的过渡过程、 寄生反馈、内部电磁场等引起的干扰， 都属于内部干扰。
(2)外部干扰。来自检测系统外部的 干扰称为外部干扰。如电网电压波动、 电磁辐射、高压电源漏电等，都属于 外部干扰。
模拟电子技术基础知识噪声与干扰的来源与消除方法
模拟电子技术基础知识噪声与干扰的来源与消除方法噪声与干扰是现代电子技术领域中常见的问题。
在电子设备和电路中，噪声与干扰会对正常的信号传输和处理造成不可避免的影响。
本文将围绕模拟电子技术的基础知识展开，探讨噪声与干扰的来源及其消除方法。
一、噪声与干扰的来源噪声是指电子设备或电路中与所需信号无关的随机信号。
噪声产生的原因有多种，主要包括以下几个方面。
1. 热噪声：热噪声是由于电子元件（如电阻）内部的热运动引起的。
这种噪声与温度相关，温度越高，热噪声也越大。
热噪声通常具有频谱密度均匀、功率随频率成正比的特点。
2. 互制噪声：互制噪声是指多个电子元件之间的非线性相互作用所引起的噪声。
例如在放大器中，由于元件的非线性特性，输入信号的不同频率分量会相互干扰，导致输出信号出现频率失真或混频现象。
3. 损耗噪声：损耗噪声是由于电子元件的内阻引起的。
当电流经过电阻时，电子与原子之间的碰撞会产生噪声。
损耗噪声通常与电阻的大小及其工作频率有关。
4. 外界干扰：外界干扰源包括电力线噪声、地磁噪声、无线电频率互调等。
这些干扰源可以通过电磁辐射、电磁感应等方式进入电子设备或电路，影响其正常工作。
二、噪声与干扰的消除方法为了保证电子设备和电路的正常运行，需要采取一系列的措施来降低噪声与干扰的影响。
下面介绍几种常用的消除方法。
1. 增加信噪比：信噪比是指信号与噪声功率之比。
通过增大信号功率或减小噪声功率，可以提高信噪比，从而降低噪声对系统的影响。
常用的方法包括增加信号的输入功率、优化信号源的设计以及增加前端的增益。
2. 使用低噪声元件：选用低噪声的电子元件可以有效降低噪声的影响。
例如，在放大器中使用低噪声的晶体管，可以减小放大器引入的噪声。
3. 有效地屏蔽和隔离：通过合理的屏蔽和隔离措施，可以减少外界干扰对电子设备或电路的影响。
例如，在设计电路板时，可以采用屏蔽罩或屏蔽板来阻挡外界电磁辐射的干扰。
4. 优化电路布局：合理的电路布局可以降低元件之间的互制干扰，减少噪声的产生。
《噪声与干扰》课件
室内声学标准
针对室内环境的噪声容许值和声学舒 适度标准，保障室内环境的安静和舒 适。
噪声污染的监测与报告
定期监测
按照规定对不同区域和场所进行 定期噪声监测，收集数据。
数据报告
将监测数据和分析结果报告给相关 部门和公众，为决策提供依据。
数据分析与利用
对监测数据进行深入分析，了解噪 声污染状况和变化趋势，为制定防 治措施提供支持。
用于测量噪声的声压级、 声功率级等参数，是噪声 测量的基本工具。
频谱分析仪
用于分析噪声的频率成分 ，有助于了解噪声的来源 和特性。
实时噪声监测系统
通过网络和传感器技术， 实现噪声的实时监测和数 据传输。
噪声评价标准
噪声排放标准
职业噪声暴露标准
规定不同场合的噪声限制值，是评价 噪声污染的重要依据。
针对不同职业的噪声暴露限制，保护 劳动者听力健康。
个人防护措施
总结词
通过佩戴耳塞、耳罩等个人防护用品，减少 噪声对人体的影响。
详细描述
个人防护措施是在噪声无法有效控制时，为 个体提供保护的有效手段。常见的个人防护 用品包括耳塞、耳罩、头盔等，能够减少噪 声对听力和其他身体系统的影响。
05 噪声污染的法律法规与政 策
国际噪声污染法规
欧洲噪声污染防治法规
针对交通噪声污染，一些地方政府采取了交通管理措施， 限制高噪声车辆的使用，推广低噪声车辆，以及实施交通 宁静化措施。
06 案例分析
城市交通噪声污染治理案例
01
02
03
04
案例名称
北京市交通噪声治理
治理措施
建设声屏障、调整交通路线、 推广低噪声车辆
治理效果
有效降低交通噪声污染，改善 居民生活环境Leabharlann 经验教训噪声的来源
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3、干扰是指妨碍通信设备或单元电路正常接收和处理有用信号的有害电磁波。干扰一般指外部干扰，也分为自然和人为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰主要有工业干扰和无线电台干扰。
6.减少接收天线的馈线损耗
接收天线到接收机馈线太长，馈线损耗过大，对整机噪声影响很大。为减少馈线损耗，可将接收机的前端电路（高放、混频和前置中放等）放置于天线输出端口，使天线接收的信号经放大有一定功率增益后，再经电缆送往主中放，就可减少馈线的损耗，降低整机噪声。
3.5.4外部干扰的类型和抑制
前面讨论了电子设备或系统的内部噪声，实际上电子设备或系统还会受到外部干扰的影响。干扰是指妨碍电子设备或系统正常工作的有害电磁波。干扰一般分为自然和人为两类。自然干扰有天电干扰、宇宙干扰和大地干扰等。人为干扰主要有电气干扰和无线电台干扰。无线电台干扰主要是通过提高接收机选择性来防止。下面介绍最常见的天电干扰和电气
教学难点
电路内部噪声来源，噪声系数
教学方法
讲述法；任务教学法；举例法；案例教学法
课前准备
1.相关项目模块
2.参考教材
3.项目任务书
4.电子课件
教学后记及改进措施
课堂教学安排
引入新课
一、噪声与干扰
1、高频小信号放大器的功能是把微弱的高频小信号进行不失真的放大。但在放大过程中，放大器可能产生噪声而使有用信号受到影响，所以它有一项重要的质量指标——噪声系数是不可忽视的。实际上高频电子技术的其他单元电路也受噪声和干扰的影响，但噪声和干扰对处理微弱信号的电路影响更大，所以把它们放在本章讨论。
1.天电干扰
天电干扰的主要来源于自然界的雷电现象，地球上平均每秒钟发生100次左右的空中闪电，而每次雷电都产生强烈的电磁场骚动，并向四面八方传播到很远的地方。因此，即使距离雷电几千公里以外，在看不到雷电现象的情况下，也可能有天电干扰。此外，带电的雨雪和灰尘的运动，以及它们对天线的冲击都可能引起天电干扰。一般在地面接收时，主要的天电干扰是雷电放电所引起的。
5.降低放大器的工作温度
热噪声是内部噪声的主要来源之一，所以降低放大器，特别是接收机前端放大器件的工作温度，对减少噪声系数是有作用的。对灵敏度要求特别高的设备来说，降低工作温度是一个重要措施。如在卫星地面站接收机的高频放大
课堂教学安排
天电干扰
器采用“冷参放”（冷至20~80K的参数放大器）。其他器件组成的放大器致冷后，噪声系数也有明显降低。
要完全克服天电干扰是困难的，因为不可能在产生干扰的地方进行抑制。因
课堂教学安排
电气干扰的产生和抑制
此，只能在接收机等设备上采取一些措施，如电源线加接滤波电路、采用窄频带以及加接抗脉冲干扰电路等，或在雷电多的季节采用较高的频率进行通信。
2.电气干扰的产生和抑制
电气干扰是由各种电气装置中的电流（或电压）急剧变化所形成的电磁辐射，作用在接收机天线和电路上所产生的干扰。在工农业、交通运输业以及其他行业和家庭中都大量使用各种电气设备，例如马达、电焊机、高频电气装置、X光机、电弧炉、电磁炉、空调器、汽车点火系统和电气开关等，它们在工作过程中或者由于产生火花放电而伴随电磁波辐射，或者本身就存在电磁波辐射。
课题
项目:高频小信号放大器
任务:噪声与干扰
课程名称
高频电子技术
授课类型
新授
班级
09应用电子班
日期
2011-3-16
课时
2
教学目标
知识目标：掌握电路内部噪声来源，噪声系数，了解减小噪声措施
能力目标：培养学生分析能力，理解能力，思维能力，阅读能力
情感目标：熟悉噪声危害，认识减小噪声措施
教学重点
电路内部噪声来源，噪声系数
电气干扰的强弱取决于产生干扰的电气设备的多少、性质及分布情况。当这些干扰源离接收机很近时，产生的干扰是很难消除的。电气干扰传播的途径，除直接辐射外，还可沿电力线传输，并通过接收机的交流电源线直接进入接收机，也可能通过天线与有干扰的电力线之间的分布电容耦合而进入接收机。
天电干扰的大小，与地理位置、季节和时间有关。赤道、热带和高山等地区发生雷电较多，天电干扰电平较高。在同一地区天电干扰电平在夏季比冬季高，夜间比白天高等。天电干扰属于脉冲干扰性质。脉冲干扰振幅随频率的升高而减小，因此，频率升高时，天电干扰的电平降低，所以天电干扰对短波广播的影响就小于对中波广播的影响。此外，在较窄频带内通过的天电干扰能量减小，所以天电干扰强度随频带变窄而减弱。
本
二、电路内部噪声的来源
电路内部噪声的主要来源是电阻的热噪声和放大器件的噪声。
1.电阻的热噪声
电阻的热噪声是由电阻内部的自由电子热运动所产生的。在一定温度下，电阻内部的自由电子受热激发后，在电阻内部作大小和方向都无规则的热运动，这就在电阻内部形成无规则电流。在一定时间内无规则电流的平均值为零，而瞬时值在平均值的上下变动，称为起伏电流或噪声电流。噪声电流在电阻两端产生噪声电压。同样，在一定时间内噪声电压的平均值为零，而其瞬时值也在平均值的上下变动。由此可计算或测量起伏噪声电压的方均值，它代表噪声功率的大小。
课堂教学安排
噪声与频率图
课堂教学安排
课堂教学安排
采取的措施
3.选择合适的工作带宽
噪声电压与通频带宽度有关。接收机或放大器的带宽增大时，各种内部噪声也增大。因此必须选择合适的带宽，既要满足信号通过的要求，但又不宜过宽，以免信噪比下降。
4.选用合适的放大电路
放大器的选用要考虑功率增益和最小噪声，就是要兼顾噪声匹配和功率匹配，工作频率不太高时，共射极放大器能兼顾噪声匹配和功率匹配。因此，在很多多级放大器中，输入级常采用共射放大器。在工作频率较高的系统中，多级放大器的第一级采用共基极放大器是有利的。前面介绍的共射-共基级联放大电路，也是高稳定和低噪声的电路。
由于起伏噪声的频谱在极宽的范围内有均匀的功率谱密度，类似于白色光功率谱在可见光频段内均匀分布的特点，通常把这种在无线电频段内功率谱均匀分布的起伏噪声称为白噪声。如图3-17所示。而把在功率谱上分布不均匀的噪声称为有色噪声。
课堂教学安排
图形分析
例题
电阻热噪声特性
课堂教学噪声系数与频率的关系