matlab随机⽩噪声_什么是噪声温度？174dBmHz⼜是什么？ 在信号处理系统中，我们经常会听到噪声温度这个概念，⽽且噪声温度的量纲也是K(凯⽒温度)， 那噪声温度是什么意思呢？为什么会⽤温度来衡量噪声的⼤⼩？ K和℃的换算关系：
[℃] = [K] - 273.15
我们常说的绝对零度就是−273.15℃，即0K。
⾸先，要明确的⼀点是：噪声温度其实就是噪声功率的⼀种表⽰⽅法，⾄于为什么要⽤温度来表⽰功率⼤⼩？直接⽤功率不好么？ 要解释噪声温度，就要从噪声说起。
根据噪声产⽣的机理，⼤致可以分为五⼤类：热噪声(Thermal Noise)，散粒噪声(Shot Noise)，闪烁噪声(Flicker Noise)，等离⼦体噪声(Plasma Noise)，量⼦噪声(Quantum Noise)。
热噪声是最基本的⼀种噪声，可以说是⽆处不在的。热噪声⼜称为Johanson或Nyquist噪声，是由电⼦的热运动产⽣的。在绝对零度(0 K)以上，就会存在⾃由电⼦的热运动。因此，现实中的所有器件，都会
产⽣热噪声。热噪声的功率谱密度不随频率变化，称为⽩噪声，⼜因服从Gauss概率密度分布，所以⼜称为⾼斯⽩噪声。
将⼀个电阻置于温度为T (开尔⽂温度)的环境中，电阻中的⾃由电⼦随机运动，动能与温度T成正⽐。电⼦的随机运动会产⽣⼩的随机电压波动，此时电阻相当于⼀个噪声源。随机电压的有效值为
其中，
氟醇h--普朗克常数，⽤以描述量⼦⼤⼩， h=6.62607015×10-34 J·s
k---玻尔兹曼常数，是有关于温度及能量的⼀个物理常数，k=1.38064852x10^-23 J/K
T--开尔⽂温度
B--系统带宽
f--系统中⼼频率
R--电阻阻值
该公式在RF频段，可以根据Rayleigh-Jeans(瑞利-琼斯)进⾏近似，由于hf << kT，因此：
可以看出，噪声电压有效值与频率⽆关，当系统带宽确定后，噪声电压有效值是个常数，功率也是⼀个跟频率⽆关的常数，因此它是⼀种⽩噪声。
将电阻等效为⼀个噪声源，在其共轭匹配电路中，输出的噪声功率最⼤，为：
从公式可以看出，电阻输出的最⼤噪声功率只与当前温度及系统带宽有关，且呈线性关系，与电阻值⽆关。
电阻是⼀种⽆源器件，因此可以只考虑它的热噪声，但有源器件的噪声就相对复杂，为了分析的⽅便，我们把所有噪声都等效为热噪声:
共轭匹配时，器件输出的最⼤噪声功率为:
公共设施服务半径其中，Te为器件的等效噪声温度，B为器件的有效带宽。
通过这种表⽰⽅式，有源器件的⽩噪声就可以⽤噪声温度为某个值的电阻的噪声来描述了，更⽅便整个系统的分析，⽽且⼀般天线的噪声功率都⽐较低，⽤噪声温度来表⽰数值更加直观，⽐如卫星对地接收天线可能是⼏百K的量级，换算成功率的话数值就太⼩了，看起来不是很直接。
讲到这⾥，就得提⼀个关键的数字：-174dBm/Hz。什么意思呢？
在温度为290K，即16.85℃时，此时噪声的功率谱密度为：
对该值取个db
因此，-174dBm/Hz是噪声的功率谱密度，当带宽为1Hz时，噪声功率为-174dBm，但噪声功率并不是噪底，因此很多⼈说-174dBm就是噪底这种说法其实是有问题的。
往期⽂章：
FPGA 中的有符号数乘法
猫叔，：科学计算technomaniaFPGA 中的有符号数乘法
为什么推荐使⽤XPM？
FPGA资料分享
RAM IP Core中 Write First Read First和No Change的区别
黑帮生活Vivado调试⼩结：ILA debug中的数据也许并不可信
FPGA复位的正确打开⽅式
南昌大学办公自动化系统如何使⽤Git进⾏Vivado⼯程的管理
⼤家⼀致避免使⽤的锁存器为什么依然存在于FPGA中？我们对锁存器有什么误解？
影响FPGA时序的进位链(Carry Chain)， 你⽤对了么？？ Virtex7 Microblaze下DDR3测试
Matlab⾼效编程技巧
⽣成Verilog HDL例化模板
DCM/DLL/PLL/MMCM区别
1. FPGA时序约束理论篇之建⽴保持时间
2. FPGA时序约束理论篇之时序路径与时序模型
3. FPGA时序约束理论篇之IO约束工业萘
4. FPGA时序约束理论篇之时钟周期约束
5. FPGA时序约束理论篇之两种时序例外
6. FPGA时序约束理论篇之xdc约束优先级
7. FPGA时序约束实战篇之梳理时钟树
8. FPGA时序约束实战篇之主时钟约束
9. FPGA时序约束实战篇之衍⽣时钟约束
10. FPGA时序约束实战篇之延迟约束
11. FPGA时序约束实战篇之伪路径约束
缪蒂生
12. FPGA时序约束实战篇之多周期路径约束
13. Vivado时序约束辅助⼯具
14. FPGA时序约束之Tcl命令的对象及属性
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议