對于大多數(shù)電子電路的設(shè)計人員來說，噪聲是一個無所不在的挑戰(zhàn)，對模擬電路來說尤其如此。當(dāng)然，我們可以從相反的角度看待它并提出相反的觀點：沒有噪音，許多設(shè)計將更容易實現(xiàn)，并且需要更少的經(jīng)驗豐富、熟練的工程師(所以也許工程師應(yīng)該停止抱怨它?)。

無論我們處于噪音愛恨關(guān)系譜的哪個位置，重要的是要記住這個簡單的詞實際上代表了許多不同的形式。我們可以根據(jù)噪聲的來源或特征對噪聲進(jìn)行分類：在前一組中，我們有電機噪聲、大氣噪聲、熱噪聲、內(nèi)部噪聲和外部噪聲，舉幾個重疊的例子;在后一組中，有白噪聲、粉紅噪聲、脈沖噪聲、窄帶噪聲、非加性噪聲等等。如有疑問，我們甚至可以引用 EMI/RFI，這是一個粗略的噪聲標(biāo)簽，可以采取多種形式。

為什么要考慮噪音?計劃如何處理它然后執(zhí)行這些計劃通常會占用大量的設(shè)計和調(diào)試時間。它通常需要在模擬域中完成屏蔽、濾波、削波和消隱等技術(shù)的混合，以及在數(shù)字域中實現(xiàn)的各種降噪算法，這些算法可能會占用相當(dāng)多的時間。大量處理器的資源(加上前期編程時間)。

這就是為什么我們事先對噪聲源和類型了解得越多，就越能更好地管理它。假設(shè)它是 AWGN(加性高斯白噪聲)很容易和簡單化，但這通常不是現(xiàn)實。那么為什么要假設(shè)白噪聲呢?首先，有很多工具、技術(shù)和技巧可以處理它，所以這肯定是一個誘人的假設(shè)。但是，當(dāng)噪聲確實具有脈沖特性或由附近的發(fā)射器引起時，設(shè)計一種產(chǎn)品來處理白噪聲可能是一個很大的錯誤。

在他的經(jīng)典著作檢測、估計和調(diào)制理論中，Harry L. Van Trees 強調(diào)了信號解調(diào)和處理中存在一系列挑戰(zhàn)。最簡單的情況是已知噪聲中的已知信號，例如帶有白噪聲的 AM 無線電廣播信號;中間是已知信號/未知噪聲和未知信號/已知噪聲(其中“未知”信號是一種事先對其格式、調(diào)制或其他特性知之甚少的信號);而最難的是未知噪聲中的未知信號，例如星系際發(fā)射。

大多數(shù)工程師都有他們尊重的噪音類型，甚至可能最害怕它帶來的挑戰(zhàn)，或者他們最喜歡談?wù)摰脑胍纛愋汀Ｎ业淖類壑皇茄h(huán)平穩(wěn)噪聲，它是白噪聲，但具有周期性且具有定義周期的平均值。它實際上是一種相當(dāng)常見的噪聲類型，見于電機軸承或非固定雷達(dá)天線的物理旋轉(zhuǎn)(并非所有雷達(dá)都使用相控陣拓?fù)?、射電天文學(xué)(隨著地球旋轉(zhuǎn))或電子元件(例如在某些振蕩器和 PLL 中)。一方面，循環(huán)平穩(wěn)噪聲類似于 AWG，在時域和頻域中最容易分析;另一方面，循環(huán)特性意味著它比 AWGN 更復(fù)雜，任何降噪方案都必須是動態(tài)的，甚至可能是同步的。具有任意 PSD 的平穩(wěn)噪聲由周期信號調(diào)制。這在使用調(diào)制噪聲源和調(diào)制信號路徑生成循環(huán)平穩(wěn)噪聲的兩種方式中都具有代表性。

一個好的工程師不會害怕噪音，而是會擁抱它并與它成為“一體”，因為除了處理它并克服它之外別無選擇。套用一句俗話說：你可以逃避它，但你的設(shè)計無法躲避它。

我們處理過哪些噪音類型?什么噪音給你帶來了最大的困難?你遇到的最意想不到的噪音是什么?