通信电子电路(第2章)

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1、2.1概述2.2电路器件的噪声2.3噪声系数2.4噪声温度2.5非线性器件的描述方法2.6非线性器件的影响2.7非线性器件在频谱搬移电路中的作用2.8灵敏度与动态范围第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion)2.1概述放大器最主要的指标就是放大倍数，也就是其把微弱信号增强的能力。但从使用的角度来看，是否只要能得到足够强的输出信号就能满足要求了？第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)2.1概述放大器最主要的指标就是放大倍数，也就是其把微弱信号增强的能力。但从使用的角度来看，是否只要能得到足够强的输出信号就

2、能满足要求了？回答是否定的。在绝大多数情况下，我们关心的不仅仅只是信号的强度，而是信号与噪声相比的相对强度。从提高通信的可靠性的角度来看，真正需要的指标是信噪比，即信号功率（能量）与噪声功率（能量）的比值。第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)2.1概述放大器最主要的指标就是放大倍数，也就是其把微弱信号增强的能力。但从使用的角度来看，是否只要能得到足够强的输出信号就能满足要求了？回答是否定的。在绝大多数情况下，我们关心的不仅仅只是信号的强度，而是信号与噪声相比的相对强度。从提高通信的可靠性的角度来看，真正需要的指标是信噪比，即信号功率（能量

3、）与噪声功率（能量）的比值。信噪比大，自然正确恢复信息的概率就高，可靠性就高，否则尽管可以得到很强的输出信号，但在噪声同样也很强的情况下，要想正确地从中得到有用信息是很难很难的。第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)2.1概述放大器最主要的指标就是放大倍数，也就是其把微弱信号增强的能力。但从使用的角度来看，是否只要能得到足够强的输出信号就能满足要求了？回答是否定的。在绝大多数情况下，我们关心的不仅仅只是信号的强度，而是信号与噪声相比的相对强度。从提高通信的可靠性的角度来看，真正需要的指标是信噪比，即信号功率（能量）与噪声功率（能量）的比值。

4、信噪比大，自然正确恢复信息的概率就高，可靠性就高，否则尽管可以得到很强的输出信号，但在噪声同样也很强的情况下，要想正确地从中得到有用信息是很困难的。放大器输出端的噪声信号来源可分为两类，一类是在输入端加入的噪声，它和信号得到相同倍数的放大；另一类是放大器内部产生的，它的大小是放大器性能好坏的重要指标。第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)2.2电路器件的噪声2.2.1电阻的热噪声电阻热噪声产生机理：自由电子的无规则热运动。自由电子与晶格碰撞，产生持续时间为t的

5、电脉冲。电阻热噪声是无数个电脉冲叠加的结果。噪声的计量：在一个相当长的观测时间内，噪声电流（或电压）的平均值趋于零。噪声功率则趋于一有限值。噪声功率也用方均值表示。第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)电阻的热噪声可以认为是一个平稳的随机过程。其自相关函数Rv(t)与其功率谱密度Sv(f)为一对傅立叶变换对——维纳-辛钦定理t=0时，自相关函数等于平均功率，可由功率谱密度在全频域积分得到——Rayleigh-Parseval定理第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)电阻热噪声的功率谱密度：电阻热噪

6、声的功率谱密度Sv(f)(正频域)，或噪声电压功率谱密度，单位是W/Hz。上式中，a=1013~1014为自由电子每秒钟的碰撞次数。事实上，由于通信系统的实际工作频率f<

7、2fSjfHfSvo=第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)等效噪声带宽设输入噪声功率谱为白色的，与频率无关系统传递函数为H(f)，则输出噪声功率谱So(f)为：相应的输出噪声电压均方值为：其中噪声等效带宽BL为表明H2(f)曲线下的面积与H02BL相同,可用BL来简单地计算功率。其中H0=H(f0)为系统中心频率处的传递函数。第二章噪声与非线性失真(NoiseandNonlinearDistortion.)（2