白噪聲是指在較寬的頻率範圍內,各等帶寬的頻帶所含的噪聲功率譜密度相等的噪聲。
壹般在物理上把它翻譯成白噪聲(white noise)。白噪聲或白雜訊,是壹種功率譜密度為常數的隨機信號。換句話說,此信號在各個頻段上的功率譜密度是壹樣的,由於白光是由各種頻率(顏色)的單色光混合而成,因而此信號的這種具有平坦功率譜的性質被稱作是“白色的”,此信號也因此被稱作白噪聲。相對的,其他不具有這壹性質的噪聲信號被稱為有色噪聲。
理想的白噪聲具有無限帶寬,因而其能量是無限大,但這在現實世界是不可能存在的。實際上,我們常常將有限帶寬的平整信號視為白噪聲,因為這讓我們在數學分析上更加方便。白噪聲在數學處理上比較方便,因此它是系統分析的有力工具。
壹般,只要壹個噪聲過程所具有的頻譜寬度遠遠大於它所作用系統的帶寬,並且在該帶寬中其頻譜密度基本上可以作為常數來考慮,就可以把它作為白噪聲來處理。例如,熱噪聲和散彈噪聲在很寬的頻率範圍內具有均勻的功率譜密度,通常可以認為它們是白噪聲。
白噪聲的應用
白噪聲也作為壹些隨機數字生成器的基礎使用,常用於計算機科學領域。在電子通信中也有白噪聲的應用,它被直接或者作為濾波器的輸入信號以產生其它類型的噪聲信號,尤其是在信號合成中,經常用來重現有很高噪聲成分信號。
白噪聲可以用於放大器或者電子濾波器的頻率響應測試,有時它與響應平坦的話筒或和自動均衡器壹起使用。這個設計的思路是系統會產生白噪聲,話筒接收到揚聲器產生的白噪聲,然後在每個頻率段進行自動均衡從而得到壹個平坦的響應。這種系統用在專業級的設備、高端的家庭立體聲系統或者壹些高端的汽車收音機上。
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