什么是噪声功率谱密度,什么是加性高斯白噪声?

宇宙中的“1/f 波动(1/f fluctuation ,1/f 噪声)”具有维系大环境平衡、和谐的重要作用,在国外,“1/f 波动”引起了科学家们的极大重视 。
自然界中不存在绝对静止的事物,一切事物必定随时间或空间的推移而发生变化,我们将某个物理量在宏观平均值附近的随机变化称为“波动” 。波动现象随处可见:有直观的,如风速的快慢变化、声音的节奏和强弱变化;也有抽象的,如人的情绪变化 。自然界存在着许多波动,可以按功率谱密度与频率的对应关系对其进行分类 。有三种典型噪声的波动特性 。白噪声是一种完全无规律的令人烦躁不安的噪声,该噪声的功率谱密度平行于横轴,是与频率无关的量,我们称之为 1/f0 波动;布朗噪声是一种相关性很强,使人感到单调乏味的噪声,该噪声的功率谱密度与 f2 成反比,我们称之为 1/f2 波动;介于上述两种形式之间的噪声是一种在局部呈无序状态,而在宏观上具有一定相关性的噪声,是一种使人感到舒服的波动 。由于该噪声的功率谱密度与频率在是成反比的,我们称之为 1/f 波动 。事实证明:“1/f 波动”与人在安静时的α脑波及心拍周期等生物体信号的变化节奏相吻合并与人的情感、感觉有着密切联系,使人能感到舒适 。人的感觉千差万别造成对美的感受各有不同,我们缺少一个客观评估的标准 。而“1/f 波动”理论的提出使我们有了这样一个准则 。

什么是噪声功率谱密度,什么是加性高斯白噪声?

文章插图
什么是加性高斯白噪声?


AWGN又称加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise),是最基本的噪声与干扰模型 。它的幅度分布服从高斯分布,而功率谱密度是均匀分布的,它意味着除了加性高斯白噪声外,r(t)与s(t)没有任何失真 。即H(f)失真的 。
【什么是噪声功率谱密度,什么是加性高斯白噪声?】加性高斯白噪声 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 是最基本的噪声与干扰模型 。加性噪声:叠加在信号上的一种噪声,通常记为n(t),而且无论有无信号,噪声n(t)都是始终存在的 。因此通常称它为加性噪声或者加性干扰 。白噪声:噪声的功率谱密度在所有的频率上均为一常数,则称这样的噪声为白噪声 。如果白噪声取值的概率分布服从高斯分布,则称这样的噪声为高斯白噪声 。