Аддитивный белый гауссов шум

20-11-2014

Аддитивным белым гауссовским шумом называется вид мешающего воздействия, которое наблюдается в канале передачи данных.

 

Для такого шума характерны:

  • равномерная спектральная плотность;
  • нормально распределенное значение амплитуды;
  • аддитивный способ воздействия на сигнал.

 

Нормальное распределениеНормальное распределение называют еще распределением Гаусса – это распределение вероятностей, для одномерного случая задающееся функцией, которая совпадает с гауссовской.

 

Функция Гаусса зависит от двух параметров:

1) математического ожидания (μ);

2) стандартного отклонения (σ).

 

В случае стандартного нормального распределения первый параметр равен нулю, второй – единице.

 

К аддитивному относится способ воздействия, при котором белый шум и полезный сигнал суммируются. Такой шум является наиболее распространенным для использования в расчетах и моделировании систем радиочастотной связи. Его противоположностью можно назвать такой шум, как мультипликативный, который с полезным сигналом не суммируется, а перемножается.

 

 

Гауссов шум и белый шум

 

Иногда гауссовский шум ошибочно считают обязательно белым. Но эти два понятия эквивалентными не являются.

 

Для гауссова шума характерно нормальное распределение значений сигнала, а вот термин «белый шум» относится к корреляции сигнала в два разных момента времени. При этом данная корреляция от распределения амплитуды шума не зависит.

 

Белый шумДругими словами, белый шум распределение может иметь любое: Гаусса, Пуассона, Коши и др.

 

Название «белый» шум получил от белого света, который содержит электромагнитные волны частот всего видимого диапазона электромагнитного излучения.

 

«Чисто» белый шум, то есть с одинаковой спектральной мощностью на всех частотах, в природе и технике не встречается. Иначе сигнал имел бы бесконечную мощность. Но под категорию белых попадают любые шумы с одинаковой (или слабо отличающейся) спектральной плотностью в рассматриваемом частотном диапазоне.

 

 

Применение

 

В физике и технике белый шум активно применятся. Например, в архитектурной акустике с целью сокрытия нежелательных шумов внутри зданий генерируют постоянный низкоамплитудный белый шум. Или еще он используется для измерения частотных характеристик разнообразных линейных динамических систем: усилителей, электронных фильтров, дискретных систем управления и т. д. Когда на вход такой системы подается белый шум, то на выходе получается сигнал, который является откликом системы на это приложенное воздействие.