线路噪声

地球站接收系统的噪声来源可分为外部噪声和内部噪声两大类。

外部噪声主要有：

（1）宇宙噪声。宇宙噪声主要包括银河系辐射噪声、太阳射电辐射噪声和月球、行星及射电点源的射电辐射噪声。频率在1GHz以下时，银河系辐射噪声影响较大，故一般就将银河系噪声称为宇宙噪声。当接收天线指向银河系时收到的噪声等效温度和频率有一定的关系。

（2）大气噪声。大气除产生吸收现象外，还同时产生噪声。通常天线波束内的大气，将在天线输出上产生如随入射角而变化的大气噪声。这种影响，在入射角小时，将急剧增加。

（3）降雨噪声。降雨除会引起无线电波的损耗外，同时也会产生噪声。实践证明，在4GHz时，噪声温度的上升最大可达100K，国际卫星通信组织设计4GHz接收系统时，为了避免暴雨的影响，考虑给出6dB的余量。

（4）干扰噪声。这是来自其它地面通信系统的干扰电波所引起的噪声。按CCIR规定，任意1h内干扰噪声的平均值应在1000pW以下。

（5）地面噪声。在天线副瓣较大的情况下，会混进来一些直接由地面温度引起的噪声以及由地面反射的大气噪声，这些噪声叫作地面噪声。通过天线设计，可以把此噪声温度控制在3K一20K。

（6）上行线路和转发器的互调噪声。上行线路噪声主要由转发器接收系统产生，其大小取决于卫星天线增益和接收机噪声温度。转发器互调噪声主要是由于行波管放大器同时放大多个载波，因非线性特性而产生的。这些噪声将随信号一起，经下行线路而进入接收系统。

此外，还有天电噪声，太阳噪声，天线罩噪声等。

至于接收系统的内部噪声，主要来自馈线、放大器和变频器等部分。

如果接收系统输入端匹配，则各种外部噪声和天线损耗噪声综合在一起，进人接收系统的噪声功率应为：

N_α=kTB

式中 N_α——进入接收系统的噪声功率；

T——-天线的等效噪声温度；

k——波尔兹曼常数；

B——接收系统的等效噪声带宽。

线路噪声的广义定义是：掩盖或扰乱有用信号的某种不期望的扰动。这些扰动可分为两种情况：扰动源位于电路外部，例如附近有电力输电线、电话线、带触点的电器（继电器、开关等）、以及电动机作动力的用具（电钻、机床和电风扇）等，通过电磁耦合来影响有用的信号，习惯上将这种扰动称为干扰。这些干扰一般可以采用电磁屏蔽、去耦合和滤波、元件合理布局及合理走线等方法，使干扰减小或者消除。若扰动源位于电路内部，由于构成电路的材料或器件的物理原因所产生的扰动就称之为噪声。例如，处于绝对零度以上的导体中出现的热噪声，通过势垒的载流子构成的散粒噪声等均属于这种噪声。

噪声是一个随机变量，它由振幅随机和相位随机的许多频率分量组成，因此其波形是非周期的非正弦量。这种随机过程是无法确切知道它在某一时刻的瞬时值，但是它遵守统计规律，可以用统计方法来处理噪声问题，我们可以测定其较长时间的均方根值。

考虑一个弱平稳随机过程，其谱密度为常数，即

Φ(w) =c

则称该过程为白噪声。

白噪声的“白”字源于白色光，白色光由强度相等的各种频率的光组成。例如，电视机无信号和调频收音机无台时的背景噪声均是白噪声。在直观上，可以将白噪声理解为高频、低频等各个频段信号的叠加，当各频段强度都相等的时候，说明其中没有任何占主导地位的信号，因此白噪声刚好符合随机噪声的特性。相对地，其他谱密度不是常数的噪声信号称为有色噪声。在试验中，可采用白噪声通过各种滤波器来产生高斯色噪声。

1．交通运输噪声。城市交通业日趋发达，给人们工作和生活带来了便捷和舒适，同时也促进了经济的发展。但不能不看到，随着城乡车辆的增加，公路和铁路交通干线的增多，机车和机动车辆的噪声已成了交通噪声的元凶，占城市噪声的75%。据统计表明，北京是世界有名的噪声污染城市。虽然城市车辆不及日本的十分之一， 噪声程度却比日本高出1倍。特别是一些临街的建筑，受害极重。

2．工业机械噪声。这也是室内噪声污染的主要来源。由于各种动力机、工作机 做功时产生的撞击、摩擦、喷射以及振动，可产生七八十分贝以上的声响。这些声 响，像纺织车间、锻压车间、粉碎车间和钢厂、水泥厂、气泵房、水泵房都比较严 重，虽然都做了一定程度的降噪处理，但仍然不能从根本上消除机器本体上所产生 的噪声。

3．城市建筑噪声。特别是近年来城市建设迅速发展，道路建设、基础设施建设、城市建筑开发、旧城区改造，还有百姓家庭的室内装修，都造成了城市建筑噪声，建筑施工现场噪声一般在90分贝以上，最高达到130分贝。

4．社会生活和公共场所噪声。比如公共场所的商业噪声、餐厅、公共汽车、旅 客列车、人群集会、高音喇叭等。据统计，社会生活和公共场所噪声占城市噪声的 14．4%。

5．家用电器直接造成室内噪声污染。随着人们生活现代化的发展，家庭中家用电器的噪声对人们的危害越来越大，据检测，家庭中电视机、收录机所产生的噪音可达60至80分贝，洗衣机为42至70分贝，电冰箱为34至50分贝。近几年家庭卡拉 OK机广泛流行，有些人不顾他人的幸福，沉醉于自我的享受之中，这无形中又增加了噪声的污染强度。2100433B

1．强的噪声可以引起耳部的不适，如耳鸣、耳痛、听力损伤。据测定，超过 115分贝的噪声还会造成耳聋。据临床医学统计，若在80分贝以上噪音环境中生活，造成耳聋者可达50%。医学专家研究认为，家庭噪音是造成儿童聋哑的病因之一。

2．使工作效率降低。研究发现，噪声超过85分贝，会使人感到心烦意乱，人们会感觉到吵闹，因而无法专心地工作，结果会导致工作效率降低。

3．损害心血管。噪声是心血管疾病的危险因子，噪声会加速心脏衰老，增加心肌梗塞发病率。医学专家经人体和动物实验证明，长期接触噪声可使体内肾上腺分泌增加，从而使血压上升，在平均70分贝的噪声中长期生活的人，可使其心肌梗塞 发病率增加30%左右，特别是夜间噪音会使发病率更高。调查发现，生活在高速公路旁的居民，心肌梗塞率增加了30%左右。调查1101名纺织女工，高血压发病率为 7.2%，其中接触强度达100分贝噪声者，高血压发病率达15.2%。

4．噪声还可以引起如神经系统功能紊乱、精神障碍、内分泌紊乱甚至事故率升高。高噪声的工作环境，可使人出现头晕、头痛、失眠、多梦、全身乏力、记忆力减退以及恐惧、易怒、自卑甚至精神错乱。在日本，曾有过因为受不了火车噪声的刺激而精神错乱，最后自杀的例子。

5．干扰休息和睡眠。休息和睡眠是人们消除疲劳、恢复体力和维持健康的必要 条件。但噪声使人不得安宁，难以休息和入睡。当人辗转不能入睡时，便会心态紧 张，呼吸急促，脉搏跳动加剧，大脑兴奋不止，第二天就会感到疲倦，或四肢无力。从而影响到工作和学习，久而久之，就会得神经衰弱症，表现为失眠、耳鸣、疲劳。

6．对女性生理机能的损害。女性受噪声的威胁，还可以有月经不调、流产及早产等，如导致女性性机能紊乱，月经失调，流产率增加等。专家们曾在哈尔滨、北京和长春等7个地区经过为期3年的系统调查，结果发现噪声不仅能使女工患噪声聋，且对女工的月经和生育均有不良影响。另外可导致孕妇流产、早产，甚至可致畸胎。国外曾对某个地区的孕妇普遍发生流产和早产作了调查，结果发现她们居住在一个 飞机场的周围，祸首正是那飞起降落的飞机所产生的巨大噪声。

7．噪声对儿童身心健康危害更大。因儿童发育尚未成熟，各组织器官十分娇嫩和脆弱，不论是体内的胎儿还是刚出世的孩子，噪声均可损伤听觉器官，使听力减退或丧失。据统计，当今世界上有7000多万耳聋者，其中相当部分是由噪声所致。 专家研究已经证明，家庭室内噪音是造成儿童聋哑的主要原因，若在85分贝以上噪 声中生活，耳聋者可达5%。

8．噪声对视力的损害。人们只知道噪声影响听力，其实噪声还影响视力。试验 表明：当噪声强度达到90分贝时，人的视觉细胞敏感性下降，识别弱光反应时间延长；噪声达到95分贝时，有40%的人瞳孔放大，视模糊；而噪声达到115分贝时，多数人的眼球对光亮度的适应都有不同程度的减弱。所以长时间处于噪声环境中的人 很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象。同时，噪声还会使色觉、 视野发生异常。调查发现噪声对红、蓝、白三色视野缩小80%。所以驾驶员应避免立体场音响的噪声干扰，不然易造成行车事故。